[發明專利]一種利用信息表征方法計算信息結構有序度的方法

有效

• 申請號: 201910162882.4
• 申請日: 2019-03-05
• 公開（公告）號: CN109976271B
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發明（設計）人: 吳曉莉;王琳琳;張偉偉;鄒義瑤;李奇志;唐開元;陳天宇
• 申請（專利權）人: 河海大學常州校區
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 丁濤

1.一種利用信息表征方法計算信息結構有序度的方法，應用于智能控制系統的綜合型信息結構分析，其特征在于：

(1)、整理與介紹智能控制系統的所有界面；

(2)、分析信息特征的設計因素，獲得設計信息特征的關聯屬性；

(3)、根據信息特征的關聯性將智能控制系統原來的信息結構整理成樹狀的信息結構圖，得出原界面信息結構圖；

(4)、將信息表征方法應用于智能控制系統，將平鋪體的界面重新設計為集成顯控形式的界面；得到信息表征結果與設計后的布局圖；

(5)、將步驟(4)整合設計后的信息結構整理成樹狀的信息結構圖，得出現界面信息結構圖；

(6)、建立有序度熵理論算法方法；

信息結構的時效反映操作員獲取目標信息元的路徑長度，時效熵反映了信息流通時效性的不確定性，時效熵計算公式如公式(1)～公式(5)所示；

R_ij＝-P_ijlogP_ij (2)

P_ij＝L_ij/L (3)

H_T表示整個信息結構的時效熵，則是整個信息結構的最大時效熵，R_ij表示信息鏈中節點i和節點j之間的時效熵，L表示信息結構中每條信息鏈上的連通總量；

信息元在一個層級中數量多少影響到搜索的準確性，所以質效熵反映了信息傳播質量高低，質效熵計算公式如公式(6)～(10)所示；

H_i＝-F_ilogF_i (7)

F_i＝D_i/D (8)

H_Q表示整個信息結構的質效熵，則是整個信息結構的最大質效熵，H_i表示單一信息元i的質效熵，F_i則反映了質效性的不確定因素，表示了信息鏈上單一信息元i的實現概率，D_i表示了單一信息元i的連通量；

時效性與質效性此消彼長，因而用有序度這一概念來表達時效性與質效性的綜合效應，用R表示；其中，α為信息結構的時效性權重系數，β為信息結構的質效性權重系數，代入最大時效熵和最大質效熵，得有序度R計算公式如公式(11)所示：

α和β分別為時效和質效關于信息結構的權重系數，R值越大，表明信息結構越有效、越有秩序，R值越小，則反之；

(7)、將原界面信息結構圖和現界面信息結構圖轉換成原界面和現界面的抽象結構圖，便于有序度算法計算；

(8)、根據路徑長度不同總結出兩種信息結構的時效性特點，得出2種信息結構的時效性計算結果表格；

(9)、根據2種信息結構中信息節點的連通情況總結出不同結構的質效性特點，得出2種信息結構的質效性計算結果表格；

(10)、總結時效性和質效性表格的計算結果，將表格數據代入上述公式中，得出兩種信息結構的有序度數值，數值越大，則有序度越高。

2.根據權利要求1所述的一種利用信息表征方法計算信息結構有序度的方法，其特征在于：所述步驟(4)中信息表征方法的具體步驟有以下三步：

(4-1)、提取所有的信息元形成表格，提取時注意記錄清楚信息元特征；

(4-2)、對被提取的信息元進行功能區域和任務區域的劃分；將相關功能的信息元組成一個區域集合，形成功能區；以操作員的監控任務為標準將具有關聯性的功能區整合為一個區域集合，形成任務區；

(4-3)、以功能區和任務區為基礎，進行層級再整合劃分。