Информационная биология. Семантическая и прагматическая информация. (Тема 5) презентация

в) депутаты. Количество статистической (шенноновской) информации одинаково
Любите -ли вы: а), б), в) и т.д. Если ответ на вопрос двоичный (да-нет), то количество шенноновской информации опять будет одинаковым.
Но любить можно разное и по-разному. Это и есть семантический аспект

отношение, соответствие, связь между знаками (сигналами) и обозначаемыми ими предметами (между названием объекта и самим объектом, его сутью).
Семантический аспект можно рассматривать по- разному, в том числе с точки зрения смысла и ценности информации.
Понятие «смысл», «ценность» применительно к биологической информации весьма существенны вследствие своеобразия живых систем, их эволюционного происхождения.

р)/(1 – р),
где Р – вероятность достижения цели с использованием семантической информации; р – вероятность достижения цели случайным образом.
По мнению Волькенштейна и Чернавского (1979) ценностью обладает лишь неизбыточная информация. Но что такое неизбыточность?
В ряде работ для определения семантической ценности используется тезаурусный подход.

которыми обладает субъект (кибернетическая, живая система), воспринимающий информацию.
Исходя из этого, количество семантической информации Iс(тез), содержащейся в тексте относительно тезауруса, есть мера изменения этого тезауруса в результате получения информации текста Iс.
Iс пропорциональна тезаурусу.

ценная информация, формируемая под влиянием некоего входного сообщения и родственной информации, мобилизуемой из информационного тезауруса.
Iсем(Θ) = k ∆Θ = log P(1)/P(0)
P(0)-вероятность понимания чего-то до получения сем. информации , случайно
; Р(1) - вероятность того же, но после получения сообщения.

2

сталкиваемся с приростом информации, т.к. семантическая информация означает увеличение тезауруса. Оценим прирост.
Энтропия множества символов (знаков, букв, состояний) максимальна, когда все они равновероятны, т.е.
H = log N max
В этом случае распределение вероятностей множеств будет равномерное

2

неопределённость при полной идентификации новой ситуации относительно равномерного распределения оказывается меньше.
Значит, любое изменение распределения вероятностей относительно равномерного, когда уточнены дополнительные условия, означает прирост информации, имеющей смысл семантической.
Знание разницы в распределениях будет иметь смысл количества семантической информации.

Х(2),…..Х(n); P больше 0,
Р(1), Р(2),…..Р(n), сумма Р(i) = 1.

q(x) = X(1), X(2),…..X(n); q больше 0,
q(1), q(2),….q(n), сумма q(i) = 1.

Σq(i) log (q(i)/p(i));
Основание логарифма может быть любым, но при основании 2 -размерность прироста информации – биты.

2

Она характеризует относительную информацию распределения Q применительно к исходному распределению Р.
Величина I(q/P) более содержательна, нежели разность энтропий H(q) – H(P). В ней каждая вероятность события q и р, определённые в результате наблюдений, сравниваются с соответствующими вероятностями до наблюдения и только после этого суммируются. Т.е. оценивание проводится как-бы с учётом тезауруса.
Поэтому такой величине может быть присущ признак семантической информации.

этой информации (или части) достаточно для удовлетворения какой-либо, наперёд заданной цели или определённости. Т.е. информация используется в конкретном, прагматическом аспекте и именно тогда она имеет ценность для её получателя.
При прагматическом использовании информации рассматривается содержательная оценка сообщения применительно к достижению конкретной цели или задачи

А) Вы безнадёжно больны, цели нет; Б) Вы больны, но хотите излечиться; В) Вы здоровы и Вам нужна квартира; Г) Вы здоровы и у Вас есть всё!!!
Количество статистической информации одно и то же, но ценность для разных ситуаций не сопоставима.
Как оценить количественно прагматической информации с учётом именно несопоставимости ситуации?

информации.
Один из вариантов предложил Харкевич. Он предложил прагматическую ценность информации оценивать по приращению вероятности достижения конкретной цели:
I = log P(1)/P(0), где Р(1) – вероятность достижения цели при наличии прагматической информации, Р(0) – вероятность того же, но без получения информации. Размерность – биты.

2

отрицательные эмоции возникают при дефиците прагматической информации (неопределённость угнетает). В то же время при наличии достаточной прагматической информации формируется положительная эмоция.
Исходя из этого :
I(прагм) = I(необх.) – I(существ).
При переводе в формат вероятностей это уравнение сводится к уравнению Харкевича.

различной. В биологических исследованиях это может быть выработка условного рефлекса, это может быть стабилизации электрической активности нейроном, стабилизация дыхания, работы сердца, реализация групповых, популяционных задач и т.д.
Для этих случаев определение количества прагматической информации может быть сведено к подсчёту информации по-Реньи на основе гистограмм регистрируемых показателей «до того» и «после того».

сумма P(i) log P(i);
I сем. = k*Iстат. + I(тезаур.);
I прагм. = k**Iстат. + k***I(тезаур.).
K*, k**, k*** меньше или равны 1.
Для определения информационной эффективности живых систем чрезвычайно важно определение значений коэффициентов.
Но, возможно, более правильным будет использование других уравнений, в которых будут использоваться другие, физически и биологически более определённые слагаемые.
Необходимо этим заниматься или убедительно доказать невозможность адекватной, корректной количественной оценки семантической и прагматической информации.

2