Основные параметры СОИ: информационная емкость, быстродействие, изобразительная возможность, достоверность отображения, точность воспроизведения, надежность, мощностные, стоимостные и другие показатели.

В зависимости от условий работы, области применения и кон­кретного назначения СОИ и УОИ бывают универсальными или специализированными; работают в ускоренном, реальном или за­медленном масштабе времени; выдают информацию отдельным лицам, группам или коллективу пользователей; обладают возмож­ностью ведения диалога или нет; имеют с ЭВМ непосредственную связь или дистанционную; обеспечивают непосредственное ото­бражение информации или через промежуточный носитель; осу­ществляют вычислительные операции или нет; имеют внутреннюю память или нет; обладают определенными, операционными воз­можностями—выделение (отметка) части изображения, снятие отметок, стирание всего изображения или выборочное, указание на экране точки для записи изображения, вычерчивание линий, ввод и редактирование текста наложение одного вида информа­ции на другой и так далее. В зависимости от требований, предъявляемых к параметрам, которые определяются сложностью задач, выполняемых УОИ, работающих с ЭВМ, разделяют на три категории. Для каждой из категорий задаются соответственно высшие и низшие значения параметров. К основ­ным характеристикам УОИ кроме рассмотренных выше относят быстродействие, точность, информационную емкость, разрешаю­щую способность и надежность.

 

Быстродействие УОИ. Характеризует максимально возможный темп приема, отображениями смены информации. Одна из ха­рактеристик быстродействия УОИ — время воспроизведения зна­ка, измеряемое от момента поступления кодовой посылки до мо­мента полного образования знака в заданном месте экрана. Время воспроизведения знака составляет единицы и десятки микросекунд для устройств первой категории и десятки миллисекунд для уст­ройств третьей категории и зависит от типа УОИ, схемных реше­ний, элементов, применяемых в схеме, и вида индикаторных элементов. Оно связано со временем, отводимым на формирование и смену кадра. В устройствах отображения информации, позво­ляющих наблюдать за событиями в реальном масштабе времени, время воспроизведения кадра не превышает 20—30 мс. Такое вре­мя воспроизведения кадра свойственно в основном устройствам индивидуального пользования на ЭЛТ и обеспечивает отображе­ние информации без мелькания кадров.

Быстродействие систем отображения характеризуется време­нем вызова и временем обновления данных. Под временем вы­зова понимают время, измеряемое с момента подачи команды на отображение нужной информации до момента воспроизведе­ния ее УОИ. Это время определяется в основном временем вы­борки требуемой информации из памяти ЭВМ и временем вос­произведения ее на УОИ. Желательно, чтобы время вызова не превосходило 2—3 с. В противном случае ухудшаются условия оперативного принятия решения оператором. Кроме того, при уве­личении времени вызова значительно повышается вероятность того, что оператор может забыть, какие данные он запросил.

 

Точность. Воспроизводимая устройством отображения инфор­мация должна соответствовать входным данным. Точность вос­произведения информации должна быть не ниже точности обра­ботки ее техническими средствами, обеспечивающими ввод вход­ных данных. Особо высокие требования предъявляются, как пра­вило, к точности устройств индивидуального пользования, исполь­зуемых для количественной оценки информации, точных расче­тов, точных графических построений и т. п.

Так как точность считывания информации в значительной степени зависит от оператора, то требования, предъявляемые к точности УОИ, должны согласовываться с конкретными зада­чами, решаемыми системами, и возможностями оператора. Ис­ходя из этого, в устройствах, где информация в основном оце­нивается качественно, например, у многих УОИ коллективного пользования, требования к точности отображения менее жесткие.

Для УОИ свойственны систематические и случайные погреш­ности при отображении информации. Систематические по­грешности в большинстве случаев могут либо устраняться, либо учитываться с помощью поправочных таблиц и графиков. Случайные погрешности вызваны воздействием различных случайных факторов и исключить их невозможно.

 

Информационная емкость УОИ. Под информационной емкостью УОИ понимают максимальное количество информации, которое может быть на нем отображено. Значение информа­ционной емкости УОИ зависит от количества позиций в нем и числа символов в алфавите, закрепленном за позицией.

Если в УОИ для любой из позиций информационного поля используются алфавиты с одинаковым чис­лом символов, то информационная емкость (бит)

I_и=n Iog₂ m,                                                 (1)

где n — количество позиций, которые могут занимать в пределах информационного поля элементы отображения; m — число состоя­ний, в которых может находиться каждый элемент (длина алфа­вита).

Если в УОИ информационные поля используют алфавиты с различным числом символов, закрепленные за определенными группами позиций, то информационная емкость (бит)

I_и=Σn_ilog₂m_i, i=1..M,                                        (2)

Где М — число различных алфавитов, используемых в данном ин­формационном поле; n_i — число позиций, занимаемых символами i-гo алфавита; m_i— длина i-гo алфавита.

Количество информации, воспроизводимой УОИ, обычно не равно информационной емкости. Равенство возможно лишь в слу­чае, если для любой позиции информационного поля равновероят­но появление любого из символов алфавита, относящегося к ней.

Если появление символов алфавита длиной m равновероятно для любой из n позиций информационного поля, то количество отображаемой информации (бит)

I = -nSP_jlog2P_j, j=1..m,                                            (3)

где Р_j — вероятность появления j-го символа.

В случае, когда алфавиты различны для разных групп позиций, соотношение (3) принимает следующий вид

I=-Sn_iSP_jlog₂P_j.                                                (4)

Формулы (3) и (4) не учитывают статистических связей между появлением различных символов алфавита.

В ряде случаев пользуются понятием удельной информационной емкости I_ио, под которой понимают количество информации, приходящейся на единицу площади экрана. Информационная емкость экрана

I_и=I_иоS,                                                          (5)

где S — площадь экрана.

Рассмотрим примеры оценки информационной емкости:

а)   на экране УОИ    построчно  в  виде  текста    отображается  информация. Всего на экране помещается n=10³ знаков, причем алфавит содержит 32 рус­ские буквы, 10 арабских цифр, 5 арифметических знаков, и  13 знаков препинания. Информационная емкость экрана (бит)

I_и=10³log₂60 = 5,907*10³;

б)   число точек, образующих полный растр изображения на экране ЭЛТ, л=5*10⁵. Оператор различает восемь ступеней яркости изображения. Информа­ционная емкость экрана (бит)

I_и = 5*10⁵log₂8=15*10⁵.

Для обзорных экранов коллективного пользования число зна­ков N₃, отображаемых на квадратном экране со стороной L, может быть ориентировочно определено по формуле

N₃=(D/L)^-2*10⁵,                                                  (6)

где D — расстояние считывания.

Зависимость N₃=f(D/L) показана на рис. 1. Предполагает­ся, что оператор, занимая фиксированное положение, может без напряжения рассматривать экран, угловой размер которого 50°. Из соотношения (6) следует, что при L=D объем информации на экране N_з=l0⁵ знаков, что соответствует относительному размеру символа 1:300. Такой объем информации на экране позволяет ре­шать любые задачи, предъявляемые к УОИ при его работе в слож­ной системе.

Разрешающая способность УОИ. Это один из важнейших пока­зателей его эффективности и характеризует способность устройст­ва воспроизводить мелкие детали. В качестве количественной меры разрешающей способности используют число телевизионных линий либо число пар оптических линий (линия-промежуток), приходя­щихся на 1 мм или 1 см. Разрешающая способность связана с остротой зрения. Если разрешающая

                                           

Рис. 1. Зависимость числа знаков от отношения расстояния считывания к стороне квадратного экрана.

способность устройства ото­бражения чрезмерно высока, то оператор не сможет воспринимать многие детали изображения, в то время как сложность УОИ будет большой. С другой стороны, низкая разрешающая способность ограничивает возможности воспроизведения большого количества информации и повышения точности устройства.

Правильность решений оператора в значительной степени зави­сит от полноты и достоверности полученной информации.

 

Надежность УОИ. Эффективность использования сложной си­стемы существенно зависит от надежности УОИ. В качестве коли­чественных характеристик надежности УОИ используют вероят­ность безотказной работы, интенсивность отказов, среднее время безотказной работы, частоту отказов, наработку на отказ и т. д. Очевидно, эти характеристики могут использоваться в предполо­жении, что УОИ должны находиться либо в работоспособном со­стоянии, либо в состоянии полного отказа, т. е. они рассматрива­ются как простые системы.

Однако в большинстве случаев УОИ при отказе одного или не­скольких элементов продолжают функционировать, отображая информацию в полном объеме или частично (это связано с их струк­турной избыточностью) непосредственно для человека, считываю­щего и использующего ее для решения конкретных задач.