Информация

Ценность информации

Наряду с количеством часто рассматривается вопрос о ценности получаемой информации. Мы уже рассматривали примеры, когда одна и та же информация может иметь разную ценность для разных людей. Человек обычно уверенно отбирает информацию по ее субъективной ценности. Интересно понять, как он это делает. Интерес этот не является чисто теоретическим. Проблема отбора информации по ее ценности из зачастую очень большого входного потока имеет большое значение для оперативного управления сложными системами.

Определения ценности информации вводились многими авторами. Обычно эти определения строятся на основе сопоставления по каким-то критериям вариантов достижения заданных целей. Например, предлагается сравнивать вероятности достижения определенной цели с учетом или без учета пришедшей информации (см., например, [5]) либо сравнивать варианты достижения цели до и после получения информации по расходу каких-либо полезных ресурсов, например, таких как материалы, энергия, денежные средства и т. п. Такие определения ценности информации естественно назвать "поведенческими", поскольку в них всегда присутствует цель поведения или управления. Отличия состоят в разных критериях сравнения вариантов достижения поведенческой (управленческой) цели.

Приведенные подходы к определению ценности информации имеют серьезные недостатки. Во-первых, поведенческий аспект, связанный с задачей достижения заданной цели, не является единственным при получении и использовании информации. Во-вторых, предлагаемые формулы оценки вариантов чаще всего являются чисто теоретическими и их практическое применение может быть невозможно либо связано со значительными трудностями. Есть и другие недостатки, на которых мы остановимся ниже.

Можно выделить два варианта использования поступающей в мозг информации. В первом варианте информация принимается и используется для построения в мозге отображения целостной системы знаний о проблемной среде. Информационные срезы, которые в этом случае делает принимающий информацию субъект, конечно, определяются задачей поведения, но не оперативной задачей, а общей задачей удовлетворения первичных и вторичных потребностей, т. е. задачей максимально долгого удержания потребностей внутри условной субъективной области существования (принцип maxT ). При этом какие-то вторичные цели, с учетом которых строилась в мозге субъективная область существования, могут быть значительно отнесены во времени от текущей ситуации принятия решения.

Человек целенаправленно отбирает нужную ему информацию, определяя ее ценность по связи со сформированной в его мозге субъективной областью существования. Так, студент математического факультета и студент консерватории выберут в библиотеке или в магазине разные учебники. Информация, которая содержится в учебнике, выбранном математиком, как правило, будет иметь нулевую ценность для музыканта, так же как и информация в учебнике, выбранном музыкантом, - для математика. В обоих случаях могут иметься очень общие отдаленные поведенческие цели: получить музыкальное или математическое образование, т. е. построить специальные отображения проблемной среды. Количественное определение ценности информации в этих случаях вряд ли возможно.

Во втором варианте поступающая в мозг информация принимается и используется для организации оперативного поведения. На первый взгляд, этот случай подходит для применения формул подсчета ценности информации типа предложенной М.М. Бонгардом [5]:

или

где - вероятность достижения цели до получения оцениваемой информации, а - вероятность достижения цели после получения информации.

Однако практически воспользоваться приведенными формулами в реальных случаях управления чаще всего будет невозможно. Во-первых, трудности могут возникнуть при подсчете вероятностей. Во-вторых, вероятности достижения цели до и после получения информации могут быть одинаковыми и оказаться равными, например, 1. В этом, как и в других случаях, сравнивать варианты достижения цели может оказаться полезным не по вероятностям, а по каким-то иным критериям, например, по времени. В общем случае этот выбор может быть многокритериальным, т. е. сравниваться должны не отдельные параметры, а изменения целевой функции многих параметров. В-третьих, для работы с приведенными формулами должна рассматриваться фиксированная цель, в то время как информация может использоваться для оценки и выбора целей. И наконец, недостатком является и то, что при использовании приведенных формул задача должна просчитываться до конца (до цели), что не всегда возможно. В принципе, те же недостатки относятся и к случаю, когда предлагается сравнивать не вероятности достижения цели, а какие-то расходуемые ресурсы.

Представляется, что во многих случаях ценность информации, используемой для оперативного поведения (управления), может определяться на основе рассмотрения задачи максимизации времени удержания системы внутри области допустимых значений регулируемых переменных (принцип maxT ). Информация, используемая для принятия решения в задаче поведения, может быть двух типов. Во-первых, это базовая информация о среде. Источник этой информации - построенное в мозге отображение, или модель среды. Во-вторых, это информация о текущей ситуации. Эта информация поступает по сенсорным каналам и актуализирует соответствующий ей фрагмент модели среды. И та и другая информация используется для выбора варианта поведения на основе оценки вариантов приращения целевой функции на рассматриваемых локальных шагах поведения.

Если задача описывается рассмотренной нами ранее упрощенной формальной схемой, то выбор варианта поведения осуществляется по формуле:

Эта же формула лежит в основе "эмоциональной" оценки сравниваемых вариантов поведения. Общие принципы сведения более сложной реальной задачи поведения или управления к этой упрощенной схеме рассматриваются в "Формальная модель поведения" и в последующих лекциях. В реальной задаче управления формула подсчета приращения целевой функции при управлении по критерию maxT может быть иной.

Формула для выбора варианта поведения приведена здесь для иллюстрации того, каким многоплановым может быть процесс принятия решения в сложной динамической системе. Получение дополнительной информации может изменить количественную оценку как любого имеющего значение параметра , так и сравниваемых вариантов управления . Соответствующее изменение значения целевой функции или эмоциональной оценки в случае поведения может происходить и в положительную, и в отрицательную сторону. Абсолютное нормированное значение этого изменения может считаться ценностью полученной информации. Если информация истинна, то ценность всегда имеет положительное значение независимо от того, ухудшает или улучшает введение новой информации оценку целевой функции, в том числе независимо от того, увеличивается или уменьшается апостериорная вероятность достижения цели. (Представляется, что слово "значимость" здесь было бы точнее, чем принятый термин "ценность".)

Все сказанное выше относится к случаю, когда получаемая информация истинна. Получение неверной информации может приводить к неверным управляющим решениям, которые ухудшают состояние управляемой системы, оцениваемое по значению целевой функции. В таких случаях иногда говорят об отрицательной ценности информации. Представляется, что в этом случае правильнее говорить не об отрицательной ценности, а о дезинформации. Значимость дезинформации, в принципе, можно измерять также, как и ценность информации, например, по изменению целевой функции.

Для определения ценности с использованием приведенных выше формул информацию нужно получить и решить задачу с ее использованием либо на локальном шаге поведения, либо до конца. В обоих случаях определение значимости полученной и уже использованной информации особого смысла не имеет.

Полезной была бы какая-то быстрая априорная предварительная оценка и отбор важной информации из большого входного потока. Например, для оперативного управления полезно по каким-то простым признакам отсеивать ненужные сообщения, отбирать нужные документы, назначать нужные встречи и т. п. Также по каким-то внешним признакам можно устанавливать градации важности (ценности) входной информации и соответствующие приоритеты ее приема и использования. В такой постановке задача определения ценности информации для ее предварительного "просеивания" близка задаче распознавания. Точного решения такая задача в общем случае не имеет. Использование построенных на основе опыта эвристик и решающих правил сопряжено с риском ошибиться.