[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

本發明公開了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，該方法包括信息表征方法和有序度熵理論算法兩部分。針對智能控制系統界面，獲得信息特征的設計因素及設計信息特征的關聯屬性；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；將信息表征方法應用于綜合型信息結構系統智能控制系統，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；將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；建立有序度熵理論算法方法，從而獲得新的智能控制系統界面的時序性信息結構。

技術領域

本發明涉及一種利用信息表征方法計算信息結構有序度的應用方法，特別涉及一種智能控制系統中利用信息表征方法計算信息結構有序度的應用方法。

背景技術

交互界面作為智能控制系統承載的巨量信息與操作員的唯一溝通渠道，影響著人機交互的流暢程度。其中不同的信息結構導致了操作員截然不同的搜索路徑，對人機交互的效率和質量影響極大。因此，信息結構作為操作員認知和操作的主要影響因素，隨著智能控制系統日益復雜智能，信息結構的研究也需要與時俱進。在近年的國內外智能控制系統交互研究中，涉及信息結構的定量分析較少且是將有序度熵理論算法應用于簡單樹狀結構中(如手機界面中APP的層級布局)，而智能控制系統界面信息承載量大、信息關聯錯綜復雜，常常一個界面內存在多個目標信息的搜索路徑或者一個目標信息需要反復借助多個層級界面，因此智能控制系統界面的信息結構常常是多種結構并存或者無序的，無法提取出可計算有序度的樹狀結構圖。所以現有研究中還缺乏有序度熵理論算法在智能控制系統的應用方法。

因此，本發明在有序度熵理論算法的基礎上，建立了一種將該算法應用于智能控制系統的方法。方法闡述了智能控制系統表征為可計算的樹狀結構圖的方法，也論述了有序度熵理論算法是如何優化智能控制系統的信息結構設計的。

發明內容

本發明的目的在于提出了將有序度熵理論算法應用于智能控制系統的方法。以功能區和任務區為基礎，通過信息表征方法，不僅用有序度算法量化了信息結構的優劣，也從微觀角度在設計之初便為信息結構的設計提供了方向。

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，包括如下步驟：

(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的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_ij log P_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；