Оцінка інформативності ознак: два підходи, два
ідеології
Вяткін Віктор Борисович, старший науковий співробітник
Центральної наукової бібліотеки Уральського відділення Російської Академії наук
Геологічна
ефективність прогнозно-кількісних побудов, що виконуються при оцінці
перспектив рудоносності територій, у значній мірі залежить від того,
яким чином визначається інформативність ознак, як кількісна характеристика
їх прогнозно-пошукової значущості і яка ідеологія при цьому реалізується.
(
Загальновідомо, що при одному і тому ж вихідному картографічному матеріалі в
залежно від того, за якими правилами здійснюється прогнозування, один і
Того ж рудний об'єкт може бути виявлений або пропущений, а який-небудь безрудний
ділянка - виділений в якості перспективного або забракований. )
В
Нині існує два основні підходи до оцінки інформативності
ознак, за кожним з яких стоять своя ідеологія і безпосередні способи
визначення інформативності: імовірнісний і синергетичний. (Синергетика --
одна з найбільш молодих наукових дисциплін, предметом пізнання якої є
самоорганізуються системи, закономірності їх становлення і розвитку, а також
особливості їх взаємовідносин з навколишнім середовищем, тобто з іншими
системами.)
Імовірнісний
підхід. Ідеологія імовірнісного підходу тривалий період часу була по
суті безальтернативній парадигмою, згідно з якою, чим частіше спостерігається
ознака у еталонних рудних об'єктів і чим менше він поширений на досліджуваній
території в цілому, тим більше значення має мати його інформативність (J
). Формули розрахунку інформативності при імовірнісний підхід функціонально
враховують як загальну площу досліджуваної території, так і всі відомі в її
межах автономні прояву ознак, незалежно від того, фіксують вони
рудні еталони чи ні. Тобто, вводячи позначення: N - загальна кількість
об'єктів розпізнавання (елементарних комірок, на які поділяється територія в
процесі прогнозно-кількісних побудов); М - загальна кількість об'єктів, на
яких виявлений що оцінюється на інформативність ознака; Х - кількість
еталонних (рудних) об'єктів розпізнавання; Z - число еталонних об'єктів, що фіксуються
ознакою; маємо, що при імовірнісний підхід J = f (M, N, X, Z).
Власне процес оцінки інформативності ознак розвивається при цьому за
ланцюжку: рудний еталон ® ознака ® територія ® інформативність.
Аналіз
ідеології імовірнісного підходу і що стоять за ним розрахункових формул дозволяє
зробити критичні зауваження принципового характеру, до основних з яких
відносяться наступні.
1)
Отримані значення інформативності є еклектичними за своїм змістом,
оскільки якісної своєрідності відносин рудних еталонів з їх відбивають
ознаками ставляться у відповідність умови прогнозування (пошуку) їх
аналогів. Пояснимо це прикладом. Нехай рудні еталони безпосередньо
взаємопов'язані з тектонічно ослабленою зоною, виявленої у вигляді лінійної
негативної аномалії магнітного поля. На досліджуваній території спостерігається
ще n подібних аномалій, геологічна природа яких апріорно невідома (
вони можуть бути обумовлені простий літологічний диференціацією товщ). Чи не
викликає сумнівів, що ці n аномалій і загальні розміри території ніякого
відношення до даних рудним еталонів не мають, а включення їх у процес оцінки
інформативності еталонної аномалії (через ланка територія) являє собою
механічний акт. Практичним наслідком такого еклектизму є
нестійкі, ситуаційні значення інформативності ознак, які можуть
приводити до логічно суперечливим загальним прогнозних висновків.
2).
У більшості розрахункових формул вірогідності зустрічі ознаки серед рудних
еталонів і на досліджуваній території в цілому співвідносяться між собою таким
чином, що (Z/X)> (M/N) ® J> 0 і (Z/X) <(M/N) ® J
<0. У прогнозно-металогенічної відношенні це означає, що якщо,
наприклад, 30% рудних еталонів знаходиться в товщі порід, яка займає 40%
території, то ця товща порід буде мати негативну інформативність і,
відповідно, "грати" на зниження перспектив виявлення нових
рудних об'єктів. Інакше кажучи, алгоритм прийняття прогнозних рішень у цьому
випадку відноситься до даної товщі, як до чинника, що має антірудную
спрямованість і, як наслідок, "настроюється" на заперечення і
пропуск аналогів 30% рудних еталонів. (Подібні явища мали і продовжують
мати місце в автоматизованих системах прогнозування, що реалізують
імовірнісний підхід до оцінки інформативності ознак. )
Синергетичний
підхід. Принциповою відмінністю цього підходу від імовірнісного є той
факт, що тут розглядаються тільки ті прояву ознак, які мають
безпосередній взаємозв'язок з еталонними об'єктами, а інші їх прояви та
загальні розміри території при оцінці інформативності, в загальному випадку, під
уваги не беруться. Інформативність ознак при синергетичному підході
залежить від величини областей помилок першого та другого роду, які спостерігаються в
відображенні рудних об'єктів і збільшується з їх зменшенням. Позначаючи через Y
кількість об'єктів розпізнавання, що фіксуються еталонними проявами
ознак, можна записати, що J = f (X, Y, Z), причому Z = 0 ® J = 0 і Z>
0 ® J> 0. Процес оцінки інформативності ознак розвивається при цьому за
коротшою, ніж у імовірнісний підхід, ланцюжку: рудний еталон ® ознака ®
інформативність. Неважко бачити, що відсутність ланки територія в цій
ланцюжку робить оцінку інформативності ознак при синергетичному підході
вільною від вищевідзначене недоліків імовірнісного підходу.
З
гносеологічної точки зору при ймовірносно і синергетичному підходах
розглядаються різні типи інформаційних відносин: суб'єкт-об'єктні і
об'єкт-об'єктні, відповідно. У суб'єкт-об'єктних відносинах інформація
нерозривно пов'язана з управлінням і являє собою знімаємо
невизначеність вибору з безлічі можливостей при актуалізації однієї з
них. Тобто, до здійснення вибору з певної кількості можливостей
суб'єкт-об'єктна інформація сама по собі об'єктивно не існує. При
об'єкт-об'єктних відносинах інформація виступає в якості атрибуту відображення
об'єктів, що характеризує його впорядкованість і для того, хто пізнає суб'єкта
(геолога) є знятої невизначеністю відображення одного об'єкта, як
єдиного цілого, через що взаємодіє (взаємозалежний) з ним інший об'єкт
(ознака). Об'єкт-об'єктна інформація об'єктивно існує в природі
незалежно від керування і генетично передує йому.
Грунтуючись
на викладене, здається очевидним, що при визначенні інформативності
ознак, у процесі кількісної оцінки перспектив рудоносності територій,
необхідно відмовитися від імовірнісного підходу і апелювати надалі до
синергетичного підходу. В іншому випадку викривлення, при виділенні
перспективних ділянок і їх ранжуванні між собою, будуть наступати з
фатальною неминучістю.
Список літератури
Для
підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://www.sciteclibrary.ru/
