Информационная обработка сообщений

ИЕС           –   информационные единицы сообщения 

Введение 

               Процессы передачи сообщений  в системах связи и управления  качественно отличаются от процессов сбора и получения информации. При сборе чаще всего получают «что получится» или «что возможно», при передаче сообщений передают то, «что необходимо». Другими словами, в информационном обмене используют только формализованные информационные единицы. При анализе сообщения как информационного объекта необходимо выделять и разграничивать понятия «носителя сообщения» и содержательность сообщения». Необходимо рассматривать смысловые уровни содержательности сообщения. Носитель информации (носитель сообщения) есть информационный объект, основной функцией которого является хранение или передача содержательности сообщения. Передача сообщения приводит как к уменьшению неопределенности (незнания), так и к повышению информированности (увеличению знания). Эти два подхода не противоречат, а дополняют друг друга. Основной (но не единственной) характеристикой носителя информации является информационная емкость. Информационная емкость — максимально возможное количество условных единиц характеризующих данный вид сообщения, которое может вместить данный носитель информации. Этими единицами могут быть биты, символы кода, клетки таблиц, слова в машинных командах или в тексте, пиксели на изображении, перфокарты и т.п. Носитель может находиться на формальном и материальном уровнях. Отсюда вытекает первое различие. Содержательность сообщения может находиться на трех уровнях (идеальном, формальном, материальном), а носитель только на двух (формальном, материальном). Содержательная часть связана с символами, кодом (языком), с правилами кодирования, декодирования и интерпретации. Семантический анализ сообщений возможен при построении механизма разложения сообщения на части, имеющие семантические характеристики. Таким механизмом может являться система семантических информационных единиц (СИЕ).Такими единицами в тексте являются символ (знак в узком смысле слова), слово, предложение, фраза (как совокупность связанных предложений). Эти СИЕ характеризуются разными смысловыми характеристиками. 
 

Актуальность 

              Информационно-аналитическая деятельность операторов комплексов — это творческий процесс, направленный на вскрытие состояния и перспектив развития военно-политической обстановки, контроль состояния важнейших объектов, определение их состава, возможностей, мест дислокации, вероятного характера действий и т.п. Обобщение и анализ имеющихся данных являются в высшей мере творческим процессом и требуют от информационного работника наличия соответствующих умственных способностей, обширных знаний и определенного опыта. Необходимой составляющей этого процесса является информационная обработка добываемых сообщений.

       Под информационной обработкой сообщений  понимается процесс, в результате которого «сырые» факты, содержащиеся в накопленных  сообщениях, превращаются в информацию, необходимую для принятия тех или иных решений. Чтобы достичь необходимой степени полноты, нужно проанализировать все собранные сообщения, в той или иной степени относящиеся к решаемой задаче.

       При информационной обработке приходится иметь дело с большими объёмами чрезвычайно разнообразных сообщений, поступающих из самых разных источников и в силу этого значительно отличающейся между собой по объему, форме и содержанию. Ручная обработка больших объёмов сообщений представляется длительной по времени. Для автоматизации некоторых этапов информационной обработки имеются комплексы обработки сообщений (КОС), которые включают в себя автоматизированные рабочие места (АРМ) информационной обработки (ИО).

         Успешность информационно-аналитической  деятельности операторов комплексов в существенной степени зависит не только от широты и глубины знания обстановки на местах, но также и от навыков и опыта работы с КОС.

Глава 1.    Описание формализованных сообщений

1.1 Основные виды сообщений цифровых линий       связи

       Анализ  современного состояния способов передачи разнородных сообщений показывает, что в настоящее время в ЦЛС передаются сообщения следующих основных видов:

       - естественно языковые документальные сообщения;

       - аудиовизуальные сообщения;

            - формализованные сообщения.

            В данной работе я рассмотрю  формализованные сообщения и методы их обработки.

1.2 Основные  характеристики сообщений

     Сообщение представляет собой формализованную  информацию и имеет определенную форму представления, например текстовую, аудиальную или визуальную.

     Как правило, сообщение для передачи кодируется, это приводит к необходимости  использования определенного кода. Кроме того, исходное сообщение может  быть записано на каком-то языке.

     При передаче сообщений необходимо выделить: отправителя, получателя, среду передачи информации и передаваемый объект.

Отправитель - объект или субъект, обладающий информацией пригодной для передачи.

     Информация, пригодная для передачи, - это интерпретируемая человеком информации, размещенная на неком информационном носителе.

     Получатель  - объект или субъект, имеющий информационную потребность и располагающий средствами приема информации для передачи.

Кроме того, необходимо выделить следующие  объекты: источник, оригинал; передаваемый объект; полученный объект. В отдельных случаях это может быть один объект, но в общем случае это разные объекты.

         Сообщение передается на определенном носителе, который всегда имеет информационную емкость. Эта информационная емкость может быть формальной и физической при записи сообщения на материальный носитель. Сообщение содержит определенные элементы и связи между этими элементами. Сообщение образуют информационные единицы сообщения (ИЕС). Это символы (буквы и цифры), слова, предложения, фразы. Каждая из них имеет свои характеристики. 

1.3 Основные  качества сообщений 

     Как информационная единица сообщение  должно выполнять функции носителя полезной информации и потенциального источника получения знаний. Особенность  сообщения как объекта передачи информации состоит в наличии в нем трех качеств: идеального, формального и материального.

Исходная  идея (знание) формализуется и записывается на формальный носитель информации. При  этом у сообщения появляется формальный информационный объем (например, в количестве символов).                                                                                                                                                                                                                  

    Затем для передачи по физическому каналу связи это сообщение записывается на материальный носитель информации. При этом у сообщения появляется физический информационный объем (например, в килобайтах или мегабайтах). Оба эти объема дополняют друг друга как характеристики сообщения.

     Таким образом, сообщение содержит знания, формализованные с помощью выбранной  системы формализации. Это формализованное  сообщение (формализованная модель) преобразуется в материальный объект путем  дополнительного кодирования  и записи на материальный носитель.

     Информация  содержит элемент идеального и может  быть, а может и не быть формализована  и материализована. Данные связаны  с объектом и материальным носителем сведений о нем. То есть данные всегда формализованы и, как правило, материализованы. 

          Сообщение служит средством любого общения (непосредственно человеческого, технического). При человеческом общении используется

идеальная и формальная компоненты сообщения  При передачи сообщения возникает  необходимость  материализации сообщения  и использовать материальную компоненту. 
 
 

1.4 Формализованные сообщения

       Деятельность объектов связана с решением множества задач управления и обеспечения их функционирования. Поэтому объекты, помимо внутренних автоматизированных систем (АС), являются абонентами ряда специализированных распределенных АС, каждая из которых предназначена для управления и координации достаточно узкого аспекта деятельности объектов.

       Функционирование  АС различного назначения проявляется  в виде обмена формализованными сообщениями. Формализованные сообщения можно рассматривать как определенный вид сообщений, в общем случае не предполагающий непосредственного получения из них информации человеком. Использование формализованных сообщений может вообще не подразумевать человека как получателя информации и предназначаться для их обработки вычислительными машинами или другими аппаратными средствами, входящими в состав АС. Как правило, использование формализованных сообщений служит для сокращения объема данных, которые необходимо передать через канал связи, сохранив при этом без изменений объем полезной информации. Смысл таких сообщений может быть выявлен только после их специальной обработки и представления в форме, удобной для оператора. Состав средств формирования формализованных сообщений весьма разнообразен. Одним из примеров формализованных сообщений могут служить сообщения, передаваемые в каналах связи международной организация гражданской авиации ИКАО.

       В различных системах связи получили широкое распространение так называемые формализованные сообщения. Как уже упоминалось, формализованные сообщения не предназначены для непосредственного получения информации из них человеком. Осмысливание таких сообщений может происходить только после их соответствующей обработки и представления в форме, удобной для окончательного использования. Характерным примером формализованных сообщений могут служить сообщения, передаваемые в каналах связи международной организация гражданской авиации ИКАО (ICAO - International Сivil Aviation Organisation) в целях обеспечения безопасности полетов авиационных средств в глобальном масштабе. Для обозначения географических мест (аэродромов, авиабаз, авиационных служб) в радиообмене ИКАО используются восьмибуквенные сокращения, в которых:

            1-я буква обозначает район мира;

            2-я буква обозначает страну;

            3-я буква обозначает город/аэродром/авиабазу;

            4-я буква назначается по усмотрению  государства;

            5,6,7-я и 8-я буквы обозначают  принадлежность к авиационной  службе аэродрома.

       Например:

            LERTYNYX

            L      - Европа, Турция, Средиземноморье

            E      - Espana - Испания

            RT     - Rota - авиабаза Рота

            YNYX  - авиационная служба на  авиабазе;

       В ИКАО различают служебный и оперативный  радиообмен. Служебный радиообмен включает в себя: передачу настроечных текстов для обеспечения нормальной работы радионаправлений; сообщения передаваемые для оценки прохождения радиоволн между узлами связи; сообщения передаваемые для оценки разборчивости сигнала; передачу запросов на смену рабочих частот.

       Основными формами передачи оперативной информации являются планы полетов авиации, заявки на резервирование воздушного пространства и резервации воздушного пространства. 
 
 

       Глава 2. Методы обработки формализованных сообщений 

       В данной главе я рассмотрю метод обработки формализованных сообщений типа NOTAM, передаваемое в каналах ИКАО. 

1.1  Общие  сведения о Международной системе гражданской авиации ИКАО 

     Международная организация гражданской авиации (ИКАО от англ.  ICAO — International Civil Aviation Organization) — учреждение ООН, устанавливающее международные нормы гражданской авиации и координирующее её развитие с целью повышения безопасности и эффективности.

     ИКАО  учреждена «Конвенцией о международной  гражданской авиации». Международная  ассоциация воздушного транспорта (IATA) не является ИКАО.

     Международная организация гражданской авиации  основана на положениях части ІІ Чикагской  конвенции 1944 года. Существует с 1947 года. Штаб-квартира находится в Монреале, Канада. СССР вступил в члены ИКАО 14 ноября 1970 года.

     Уставной  целью ИКАО является обеспечение  безопасного, упорядоченного развития международной гражданской авиации  во всем мире и другие аспекты организации  и координации международного сотрудничества по всем вопросам гражданской авиации, в том числе международных перевозок. В соответствии с правилами ИКАО международное воздушное пространство разделено на районы полетной информации — воздушное пространство, границы которого устанавливаются с учетом возможностей средств навигации и контроля за воздушным движением. Одной из функций ИКАО является присвоение аэропортам мира четырёхбуквенных индивидуальных кодов — идентификаторов, используемых для передачи аэронавигационной и метеорологической информации по аэропортам, планов полётов (флайт-планов), обозначения гражданских аэродромов на радионавигационных картах и т. д.

       1.2 Особенности представления и распознавания формализованных сообщений NOTAM 

     Одним из самых важных материалов, передаваемых сообщениями НОТАМ является резервация воздушного пространства. Такие сообщения, как правило, передаются в рамках специальных уведомлений для пилотов  самолетов гражданской и военной авиации.

     НОТАМ (англ. Notice To Airmen, NOTAM) — оперативно распространяемая информация об изменениях в правилах проведения и обеспечения полётов и аэронавигационной информации. НОТАМ содержит извещение о всех поправках, временных или постоянных, которые не были включены в последний сборник аэронавигационной информации (AIP).

     Извещения НОТАМ могут включать информацию:

• о событиях и явлениях, которые могут представлять опасность для проведения полётов, таких как авиашоу, запуск ракет и т. п.;
• неработающих рулёжных дорожках;
• неработающих средствах радионавигации или световом оборудовании;
• ограничении полётов в определённом воздушном пространстве в связи с полётами военных самолётов или глав государств;
• работах, проводимых вблизи аэродромов, которые могут, например, потребовать установки подъёмного крана;
• пролётах стай птиц;
• извещения о затоплении/обледенении или покрытии вулканическим пеплом ВПП, РД или перрона.

               Формат НОТАМ:

     Первая  строка содержит идентификатор НОТАМа (серию, номер, год), тип извещения (N — введение нового, R — замена, C — отмена), также может содержать идентификатор другого НОТАМа, который заменяется текущим.

     Последующие строки открываются буквой, за которой  следует закрывающая скобка:

• Q (Щ) — содержит информации о тех, кому предназначен НОТАМ и его краткое описание. Служит в основном для автоматизированной обработки.
• A (А) — содержит код аэродрома по ИКАО или код РЦ УВД, к которым относится НОТАМ.
• B (Б) — дата и время начала действия НОТАМ по UTC.
• С (Ц) — дата и время окончания действия НОТАМ по UTC.
• D (Д) — уточняет время действия НОТАМ в пределах определенного выше срока, например, несколько часов в день.
• E (Е) — содержит полное описание НОТАМ.
• F (Ф) — необязательный пункт, содержащий информацию о нижней границе интервала высот, к которым относится извещение.
• G (Г) — необязательный пункт, содержащий информацию о верхней границе.

     Пример НОТАМ (английский язык)

     A8211/08 NOTAMR A7573/08

     Q) UUWV/QMAXX/IV/NBO/A/000/999/5558N03725E002

     A) UUEE B) 0812231100 C) 0903272359

     E) SHEREMETYEVO II CARGO AREA:

     MANEUVERING PROCEDURE FOR B747-400 TYPE ACFT ESTABLISHED AS FLW:

     1. FOR ARRIVING ACFT: AFTER VACATING TWY 32 ACFT SHALL STOP AT

     MARKED POINTS 1 AND 2 ON TAXIING GUIDE LINE.

     THEN ACFT TAXIING CARRIED OUT FM POINT 1 TO STAND 1,

     FM POINT 2 TO STAND 2 BY TOWING.

     ACFT POSITION ON STANDS 1,2 - NOSE-IN TO MAIN TWY 2.

     2. FOR DEPARTING ACFT:

     ACFT TAXIING CARRIED OUT BY TOWING FM STANDS 1,2 TO POINT 4 ON TWY

     32, THEN ACFT TAXIING CARRIED OUT UNDER OWN ENGINES POWER.

     Пример НОТАМ (русский язык)

     Б0564/08 НОТАМН

     Щ)УУВЖ/ЩЩБЦЕ/ИЖ/М/АЕ/000/000/5536С 03717В

     А)УУВВ б)0803121400 Ц)0812312100 РАС4

     Е)НА УДАЛЕНИИ 447М ДО ТОРЦА ВПП 24 И ПРАВЕЕ(СЕВЕРО-ЗАПАДНЕЕ)

     618М  ОТ ОСИ ВПП РАБОТАЮТ СТРОИТЕЛЬНЫЕ  КРАНЫ ВЫСОТОЙ ДО 79М,

     АБСОЛЮТНАЯ  ВЫСОТА 280М.

     МИНИМУМ ДЛЯ ПОСАДКИ НА ВПП 24 ПО ОСП С  ФТВГ ДЛЯ ВЕРТОЛЕТОВ 135Х1500М.

     ДЛЯ ВСЕХ КАТЕГОРИЙ 135Х1700М.

Уведомления бывают нескольких типов:

  NOTAMN - New       - Новое уведомление;

  NOTAMR - Reference - Уведомление со ссылкой  на предыдущее;

  NOTAMC - Cancelled - Отменённое уведомление;

  BIRDTAM            - Уведомление о скоплении птиц;

  SNOWTAM            - Уведомление о снежных заносах.

     В отдельных направлениях ICAO могут  передаваться NAMSUM - Notam

Summary -сводки  уведомлений, действительных для  определённого

района.

     Уведомление типа NOTAM состоит из нескольких пунктов от А до J

(пункты  могут опускаться):

  А. - Местоположение ЦУВД, передающего  NOTAM;

  B. - Дата и время начала действия NOTAM;

  C. - Дата и время окончания действия NOTAM;

  D. - Расписание NOTAM (конкретные прмежутки  времени действия);

  E. - Текст уведомления с использованием NOTAM-кода и сокращений ICAO;

  F. - Минимальная резервируемая высота;

  G. - Максимальная резевируемая высота;

   ...

     Уведомления срочного характера  (NOTAM - Class One) рассылаются

национальными центрами полётной информации по телеграфным линиям

передач. Уведомления несрочного характера (NOTAM - Class Two)

выпускаются печатными изданиями один раз  в две недели. 
 

       1.3 обработки формализованных сообщений NOTAM 
 

       При обработке формализованных сообщений NOTAM производится выделение корреспондентов с учетом, что каждый следующий корреспондент отделен от предыдущих символом пробел. Строк, содержащих корреспондентов, может быть несколько и они должны идти друг за другом, причем в начале каждой строки присутствует признак приоритета, который также можно задать или изменить с помощью программы обучения.

       В процессе обработки сообщений производится выделение даты и времени составления, а также отправителя радиограммы. Из строки, содержащей признак плана  полетов, выбирается позывной самолета и признак перевозимого оборудования, из следующей строки выбирается количество и тип самолетов, выделяется маршрут полета.

       Производится  сравнение отобранной радиограммы  с критериями отбора. Если поля отобранной радиограммы удовлетворяют критериям отбора, то в файле рубрикаторе сохраняется ссылка на файл с данной радиограммой. Критерии отбора, признаки начала и рубрикатор задаются в программе обучения.

       В зависимости от качества сигнала  отбор и распознавание сообщений  может ухудшаться за счет возникновения ошибочных символов в признаках начала сообщений, либо в ключевых полях, по которым производится распознавание. Возникновение ошибочных символов в других частях сообщения повлияет только на смысловое значение радиограммы.