Оценка информативности признаков: два подхода, две
идеологии
Вяткин Виктор Борисович, старший научный сотрудник
Центральной научной библиотеки Уральского отделения Российской Академии наук
Геологическая
эффективность прогнозно-количественных построений, выполняемых при оценке
перспектив рудоносности территорий, в значительной степени зависит от того,
каким образом определяется информативность признаков, как количественная характеристика
их прогнозно-поисковой значимости и какая идеология при этом реализуется.
(
Общеизвестно, что при одном и том же исходном картографическом материале в
зависимости от того, по каким правилам осуществляется прогнозирование, один и
тот же рудный объект может быть выявлен или пропущен, а какой-либо безрудный
участок – выделен в качестве перспективного или забракован. )
В
настоящее время существует два основных подхода к оценке информативности
признаков, за каждым из которых стоят своя идеология и непосредственные способы
определения информативности: вероятностный и синергетический. (Синергетика –
одна из наиболее молодых научных дисциплин, предметом познания которой являются
самоорганизующиеся системы, закономерности их становления и развития, а также
особенности их взаимоотношений с окружающей средой, то есть с другими
системами.)
Вероятностный
подход. Идеология вероятностного подхода длительный период времени являлась по
существу безальтернативной парадигмой, согласно которой, чем чаще наблюдается
признак у эталонных рудных объектов и чем менее он распространен на исследуемой
территории в целом, тем большее значение должна иметь его информативность ( J
). Формулы расчета информативности при вероятностном подходе функционально
учитывают как общую площадь исследуемой территории, так и все известные в ее
пределах автономные проявления признаков, независимо от того, фиксируют они
рудные эталоны или нет. То есть, вводя обозначения: N – общее количество
объектов распознавания ( элементарных ячеек, на которые делится территория в
процессе прогнозно-количественных построений ); М – общее число объектов, на
которых проявлен оцениваемый на информативность признак; Х – количество
эталонных (рудных) объектов распознавания; Z – число эталонных объектов, фиксируемых
признаком; имеем, что при вероятностном подходе J = f ( M, N, X, Z ).
Собственно процесс оценки информативности признаков развивается при этом по
цепочке: рудный эталон ® признак ® территория ® информативность.
Анализ
идеологии вероятностного подхода и стоящих за ним расчетных формул позволяет
сделать критические замечания принципиального характера, к основным из которых
относятся следующие.
1)
Получаемые значения информативности являются эклектичными по своему содержанию,
поскольку качественному своеобразию отношений рудных эталонов с их отражающими
признаками ставятся в соответствие условия прогнозирования (поиска) их
аналогов. Поясним это примером. Пусть рудные эталоны непосредственно
взаимосвязаны с тектонически ослабленной зоной, проявленной в виде линейной
отрицательной аномалии магнитного поля. На исследуемой территории наблюдается
еще n подобных аномалий, геологическая природа которых априорно неизвестна (
они могут быть обусловлены простой литологической дифференциацией толщ ). Не
вызывает сомнений, что эти n аномалий и общие размеры территории никакого
отношения к данным рудным эталонам не имеют, а включение их в процесс оценки
информативности эталонной аномалии (через звено территория) представляет собой
механический акт. Практическим следствием такого эклектизма являются
неустойчивые, ситуационные значения информативности признаков, которые могут
приводить к логически противоречивым общим прогнозным заключениям.
2).
В большинстве расчетных формул вероятности встречи признака среди рудных
эталонов и на исследуемой территории в целом соотносятся между собой таким
образом, что ( Z / X ) > ( M / N ) ® J > 0 и ( Z / X )
Синергетический
подход. Принципиальным отличием этого подхода от вероятностного является тот
факт, что здесь рассматриваются только те проявления признаков, которые имеют
непосредственную взаимосвязь с эталонными объектами, а другие их проявления и
общие размеры территории при оценке информативности, в общем случае, во
внимание не принимаются. Информативность признаков при синергетическом подходе
зависит от величины областей ошибок первого и второго рода, наблюдаемых в
отражении рудных объектов и увеличивается с их уменьшением. Обозначая через Y
количество объектов распознавания, фиксируемых эталонными проявлениями
признаков, можно записать, что J = f ( X, Y, Z ), причем Z = 0 ® J = 0 и Z >
0 ® J > 0. Процесс оценки информативности признаков развивается при этом по
более короткой, чем в вероятностном подходе, цепочке: рудный эталон ® признак ®
информативность. Нетрудно видеть, что отсутствие звена территория в этой
цепочке делает оценку информативности признаков при синергетическом подходе
свободной от вышеотмеченных недостатков вероятностного подхода.
С
гносеологической точки зрения при вероятностном и синергетическом подходах
рассматриваются различные типы информационных отношений: субъект-объектные и
объект-объектные, соответственно. В субъект-объектных отношениях информация
неразрывно связана с управлением и представляет собой снимаемую
неопределенность выбора из множества возможностей при актуализации одной из
них. То есть, до осуществления выбора из заданного числа возможностей
субъект-объектная информация сама по себе объективно не существует. При
объект-объектных отношениях информация выступает в качестве атрибута отражения
объектов, характеризующего его упорядоченность и для познающего субъекта
(геолога) является снятой неопределенностью отражения одного объекта, как
единого целого, через взаимодействующий (взаимосвязанный) с ним другой объект
(признак). Объект-объектная информация объективно существует в природе
независимо от управления и генетически предшествует ему.
Основываясь
на изложенном, представляется очевидным, что при определении информативности
признаков, в процессе количественной оценки перспектив рудоносности территорий,
необходимо отказаться от вероятностного подхода и апеллировать в дальнейшем к
синергетическому подходу. В противном случае искажения, при выделении
перспективных участков и их ранжировании между собой, будут наступать с
фатальной неизбежностью.
Список литературы
Для
подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.sciteclibrary.ru/