Классификация и кодирование информации

В процессе функционирования информационных систем для учета, планирования и управления применяют разнообразную технико-экономическую информацию. Для удобства пользования и создания условий эффективной обработки данных на ЭВМ информацию классифицируют и кодируют.

Один из важных вопросов при разработке информационного обеспечения АСУ – выбор оптимальных систем классификации и кодирования информации, наиболее полно отвечающих удобству и эффективности решения задач в АСУ.

Под термином «классификация» понимают результат упорядоченного распределения каких-либо объектов заданного множества информации.

Системой классификации называют совокупность правил распределений заданного множества на подмножества в соответствии с установленными признаками сходства или различия объектов. Процесс распределения заданного множества объектов на подмножества согласно принятой системе классификации называют классифицированием. Чтобы распределить данное множество объектов на подмножества, выделяют признаки классификации, т.е. свойства (характеристики) объекта классификации, позволяющие установить его сходство или различие с другими объектами. Получаемые в результате классификации подмножества, объединяющие часть

объектов классификации по одному или нескольким признакам, предусмотренным системой классификации, называют классификационными группировками. В разных системах классификации классификационным группировкам присваивают различные наименования, например классы, подклассы, группы, подгруппы, виды, подвиды, типы и т.д. Признак, по которому множества делят на классификационные группировки при классифицировании, называют основанием деления, результат очередного распределения объектов одной классификационной группировки по выбранному основанию деления – ступенью классификации.

В ходе развития информационных систем при увеличении числа функционирующих подсистем, усилении информационных связей между подсистемами и в ряде других случаев возникает необходимость внесения изменений в принятую ранее классификацию объектов. Процесс перераспределения объектов классификации по классификационным группировкам и изменение последних в связи с перестройкой системы классификации называют реклассифицированием.

Выбранная система классификации служит базой для кодирования технико-экономической информации. Под системой кодирования информации понимают совокупность правил, определяющих систему знаков и порядок их использования для обозначения объектов классификации и классификационных группировок. Обозначение объекта знаком или группой их по правилам, установленным данной системой кодирования, называют кодом объекта, а процесс присвоения кодового обозначения объекту – кодированием. Цель кодирования состоит в том, чтобы представить технико-экономическую информацию в более компактном и удобном виде при записи данных на документе, машинном носителе, при передаче информации по каналам связи и ее обработке на ЭВМ. Знаки, используемые для формирования кодового обозначения, называют алфавитом кода. В качестве его чаще всего используют цифры, буквы, цвета. При этом говорят о цифровом, буквенном, цветовом алфавите кода. Если алфавит кода объекта состоит из разнородных знаков, алфавит называют смешанным. Примером смешанного алфавита кода является буквенно-цифровой.

Число знаков алфавита кода называют основанием кода, а число знаков в кодовом обозначении – длиной кодового обозначения (длиной кода). Порядок расположении знаков в кодовом обозначении данной системы кодирования определяет структуру кодового обозначения. Однозначное определение объекта с помощью кодового обозначения называют идентификацией объекта. Разрядом кода называют место знака в кодовом обозначении. Старший разряд кода – это место знака в кодовом обозначении, соответствующее наивысшей классификационной группировке или первому слева разряду кода. При проверке правильности записи кодового обозначения используют разряд кода, который называют контрольным.

На основании классификации и кодирования информации получают систематизированный свод наименований группировок, объектов, признаков и их кодовых обозначений, называемый классификатором (кодификатором). Процесс поддержания классификатора в рабочем состоянии, отражающем его изменение на данный период времени, называют ведением классификатора. Для его ведения создают систему ведения – организационную структуру взаимодействия соответствующих органов и служб.

Использование ЭВМ в АСУ было бы невозможным без единой системы кодирования (нумерации) подвижного состава, станций, отделений, дорог, грузов, диспетчерских участков, поездов, грузоотправителей и грузополучателей. Система кодирования имеет принципиальное значение для широкого использования ЭВМ на всех уровнях управления перевозочным процессом.

Работа по идентификации объектов транспорта (однозначному определению, распознаванию в АСУ) направлена на дальнейшую унификацию, повышение надежности однозначного распознавания и защиту в процессе передачи и переработки машинно-ориентированных кодов от помех документов и реквизитов на эти документы, создание в перспективе бездокументной технологии перевозочного процесса.

К системам классификации технико-экономической информации предъявляют следующие основные требования:

обеспечение решения всего комплекса задач, реализуемых в АСУ;

достижение информационной совместимости подсистем разных уровней управления;

достаточная емкость классификатора и экономически оправданная глубина классификации;

гибкость, позволяющая увеличивать множество классифицируемых объектов, группировок и признаков, а также вносить необходимые изменения без существенного нарушения структуры классификации;

возможность сопряжения с другими классификациями однородных объектов;

согласованность с алгоритмами переработки информации средствами вычислительной техники;

простота ведения классификатора и возможность автоматизации процесса ведения.

При разработке информационного обеспечения транспортных систем используют иерархическую, фасетную и смешанную системы классификации. Под иерархической понимают такую систему классификации, между классификационными группировками которой установлено отношение подчинения (иерархии).

Системы кодирования технико-экономической информации должны обеспечивать решение двух основных задач: однозначно идентифицировать каждый объект кодируемого множества и давать наибольшую информацию о признаках или свойствах объекта. В системах кодирования в качестве алфавита кода рекомендуют применять десятичные цифры и буквы русского либо латинского алфавита. Это позволяет использовать его как при машинной обработке информации, так и при обработке последней вручную.

Системы кодирования должны обеспечивать:

по возможности наименьшую длину кодового обозначения объектов с простой и четкой структурой (это упрощает заполнение документов, облегчает проверку записей, уменьшает число возможных ошибок, сокращает объем потребной машинной памяти и время обработки информации);

иметь достаточный резерв незанятых кодовых обозначений (это позволяет кодировать новые объекты и группировки без нарушения структуры классификатора);

гарантировать максимальную автоматизацию процессов сбора, передачи и обработки технико-экономической информации;

предусматривать автоматический контроль правильности записи кода дополнением кодового обозначения контрольным разрядом;

обеспечивать автоматизированный переход к международным классификаторам при использовании отраслевых локальных классификаторов.

Разработаны и применяют четыре относительно самостоятельные системы кодирования технико-экономической информации. В двух из них используют порядковое перечисление. Такие системы называют регистрационными (порядковая и серийно-порядковая), другие основаны на

предварительной классификации и их называют классификационными (последовательная и параллельная).

Наиболее простыми являются регистрационные системы кодирования, в частности сквозная порядковая, когда каждый из объектов классифицируемого множества кодируется текущим номером. Эта система кодирования наиболее пригодна для идентификации, приводит к коротким кодовым обозначениям.

Для удобства обработки информации чаще используют равномерный код, в котором число разрядов в каждом кодовом обозначении одинаково.

Например, в основу разработки классификатора отделений Белорусской железной дороги положена порядковая система классификации:

НОД 1 Минское отделение

НОД 2 Барановичское отделение

НОД 3 Брестское отделение

НОД 4 Гомельское отделение

НОД 5 Могилевское отделение

НОД 6 Витебское отделение

Недостатки порядковой системы: отсутствие в коде какой-либо информации об объекте и сложность автоматической обработки информации при получении суммарных итогов по группе объектов. Поэтому данную систему можно рекомендовать только для кодирования небольших массивов объектов с одним классифицируемым признаком.

Работники транспорта в своей работе пользуются единой сетевой разметкой (ЕСР). Она заключается в шифровке станции назначения цифровыми кодами и предназначена для унификации разметки перевозочных документов на всех станциях сети. Это позволяет существенно ускорить работу, обеспечить более четкую и надежную информацию о подходе и назначении вагонов и грузов, значительно уменьшить загрузку связи при передаче сведений о поездах и вагонах. Основное достоинство ЕСР – ориентация ее на использование в различных АСУ железнодорожным транспортом.

С 1971 года введена четырехзначная ЕСР. В ней вся сеть железных дорог СНГ и Балтии разделена на 99 сетевых районов, нумерация которых возрастает с запада на восток. Первый район охватывает станции Кольского полу-острова и Карелии, а 99-й – о. Сахалин.

В каждый сетевой район включена одна опорная (районная) станция.

Всем станциям, входящим в сетевой район, вначале присваивается четырехзначный код, в котором первые две цифры означают номер сетевого района, а вторые две – номер станции внутри района. За каждым участком за-креплен ряд номеров. Номера станций на участках возрастают, как правило, в четном направлении. Например, Гомельский сетевой район имеет номер 15. Внутри района присвоены номера станциям: Новобелицкой – 02, Жлобину – 50, на участках Овруч – Калинковичи – от 10 до 18, Калинковичи – Житковичи – от 33 до 37, Калинковичи – Гомель – от 44 до 49 и т.д. Следовательно, ЕСР станций Новобелицкая – 1502, Жлобин – 1550, станций на

участке Калинковичи – Гомель – 1544, 1545 и т.д.

Важнейшие станции районов имеют цифры номера района и нули в двух младших разрядах, поэтому у станции Гомель ЕСР – 1500, Брест – 1300, Минск-Сортировочный – 1400. Для пограничных и некоторых портовых станций кроме основного кода ЕСР выделены дополнительные номера.

Например, вагоны назначением для выгрузки на станции Брест-Центральный имеют разметку 1300, а вагоны с экспортными грузами, передаваемые на железные дороги Германии, – 1305, Польши – 1306 и т.д.

Требование совпадения границ ЕСР с границами дорог и отделений целесообразно, но не обязательно. Этим исключаются изменения ЕСР при изменениях границ дорог и отделений.

Для сохранения стабильности ЕСР на перспективу было предусмотрено в каждом районе иметь резервные номера, которые предназначены для идентификации вновь вводимых объектов. Резервные номера выделяются для узлов и участков – по одному-два номера. Кроме того, в целом для района предусматривается резерв номеров при намечающемся строительстве

новых.

Однако емкости ЕСР в определенный момент стало не хватать. В качестве выхода было предложено добавить дополнительный знак в сетевой номер станции. Таким образом, в настоящее время первые два разряда, как и ранее, несут информацию о номере сетевого района, а последующие три – о номере станции внутри района.

Еще ранее изменениями ЕСР 1984 года предусмотрено дополнение кода станции пятым защитным знаком, который приписывают справа к номеру станции. Известны статистические данные, характеризующие наиболее общее распределение ошибок: приписывание или потеря цифры – 8,7 %, искажение одной цифры – 76,5 %, перестановка двух соседних цифр – 4,9 %,

перестановка двух любых цифр – 0,2 %, прочие ошибки – 9,7 %. Большинство этих ошибок позволяет обнаружить кодовая защита номера станции.