WO2005045714A2 - Gerät und verfahren zur quantifizierung von zuständen mit alternativen merkmalen - Google Patents

Gerät und verfahren zur quantifizierung von zuständen mit alternativen merkmalen Download PDF

Info

Publication number
WO2005045714A2
WO2005045714A2 PCT/EP2004/011864 EP2004011864W WO2005045714A2 WO 2005045714 A2 WO2005045714 A2 WO 2005045714A2 EP 2004011864 W EP2004011864 W EP 2004011864W WO 2005045714 A2 WO2005045714 A2 WO 2005045714A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
objects
value
unit
information
bit
Prior art date
Application number
PCT/EP2004/011864
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hans-Diedrich Kreft
Original Assignee
Hans-Diedrich Kreft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE10349271A external-priority patent/DE10349271A1/de
Application filed by Hans-Diedrich Kreft filed Critical Hans-Diedrich Kreft
Publication of WO2005045714A2 publication Critical patent/WO2005045714A2/de

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/10—Services
    • G06Q50/20—Education

Definitions

  • the invention relates to an economically usable device and a method for determining or measuring alternative features.
  • FIG. 1 shows the analysis of a state
  • the remaining figures represent the synthesis of this state.
  • the invention aims to specify devices and methods, with which states are to be created whose analysis result is known. These devices must therefore contain at least the information for the synthesis of states that can be recovered during analysis.
  • FIG. 1 shows how a frequency distribution (3) is created in a known manner for objects K (12) of a state which have a characteristic a or e and which are in a container F.
  • FIG. 2 symbolically shows how a person fills a container F with objects K (12) in such a way that the conditions for determining an identical frequency distribution (3) and thus determining an identical amount of information are obtained.
  • This process can be seen as a synthesis of the previously analyzed state.
  • This synthesized state (AE) is given in the special frequency distribution (3 1 ), which divides the two parts m A , m E of the frequency Distribution (3) in a constituent, bar, contains additive.
  • the characteristic value on the x-axis is called a constituent.
  • FIG. 3 shows the process known from FIG. 2 in a mechanized manner, so that when certain data are specified, a filled container F results again, irrespective of human intervention, which leads to the known analysis data from FIG.
  • the amount of information found in accordance with the processes relating to FIG. 1 is displayed on the output (9).
  • FIG. 4 shows only the minimal part of the mechanized processes from FIG. 3, which is necessary to generate identical amounts of information according to the calculation according to FIG. 7.
  • the mechanics, apparatus from the first steps of the filling, provide identical amounts of information to that of the state analysis according to FIG. 1. This inevitably results in a qualitative difference in the measured values between analysis information and synthesis information. If no more information is to be gained from the analysis of a condition than was previously inserted during production, the identical quantity between synthetic and analytical information must differ in its quality, which is expressed in the different dimensional unit [hbit] according to the patent. This is to be shown in detail below with reference to the description of claim 1, FIG. 4 additionally being able to be used.
  • FIG. 5 shows a part of FIG. 3, there is only one removal mechanism 6.
  • FIG. 6 shows three frequency distributions Q 1 ( Q 1 max , Q 2 m 't of any number of constituents L).
  • FIG. 7 gives explanations for the calculation results of the Shannon formula.
  • Figure 8 shows two machines G, G '.
  • the automat G automatic synthesizer, provides the G ', automatic analyzer, with a container filled with yellow and blue spheres, which G 1 sorts into two containers A, E depending on the sphere color.
  • the device outputs data in the unit [hbit] which result from the addition of two information values h A , h E 10, h.
  • a sufficient number at least equal to or greater than the sum m A 'or m E ' of objects K of the same type are required, which have a characteristic expression in the form a or e 12. These can be physically distinguishable characteristics such as for example colors, weights act eg a for larger weight, e for smaller; a for red, e for blue etc.
  • the acquisition can be understood in the sense of a mechanical process in which individual or multiple objects are selected, transported and stored. A variety of designs of such mechanisms is conceivable.
  • it is sufficient if the number of objects, e.g. B. is detected by optical counting.
  • the transport from one container to another can also be dispensed with.
  • the number of objects to be recorded mechanically is m A for characteristic a or m E 'determined for expression e.
  • data inputs and outputs 11 are present, with which the device can exchange data with other devices.
  • This can also be in the form of a data exchange with input / output units, such as a display, keyboard 9, integrated in the device.
  • At least one number ⁇ is entered via this device part, which can be represented as a ratio of two frequencies m A , m E see frequency distribution Figure 1. Since m A , m E are counting units, ⁇ is a quotient of two integers.
  • Amounts of information can be output in the unit [hbit] via the data channel 11 or display 9, which result from the addition of two amounts of information h A , h E , see explanation of FIG. 7.
  • the last feature of the claim states that the values h A , h E are given in the unit of information [bit] and can be calculated from the values m A ⁇ m E '.
  • the same value ⁇ A is therefore used to calculate the h A , h E.
  • the specified values can also be calculated externally and made available to the device via the data line 11.
  • the apparatus according to FIG. 5 delivers the same result, with only a number m A of the same objects from a loading ratio is needed.
  • the device can already output the value h when the m A , objects are filled.
  • the reason why reduced quantities are sufficient for the synthesis to determine the same quantities of information as is the case with the analysis lies in the prior knowledge of the total number of pieces.
  • the frequency distribution 3 changes in an unpredictable manner with each removal of the sphere, which means that the entire container has to be emptied for an analysis, ie the complete frequency distribution 3 must be created, from which the information sets ultimately result.
  • the analysis process is understood in the sense of automaton theory, there must be a defined final state there as a stop problem, a stopping problem, known in the form of the empty container. The different effort for repeated filling steps with the same quantities of the object composition can be demonstrated in the T value, see explanation of claim 4.
  • This claim applies claim 1 to objects which are characterized by a multiplicity of features k, feature values in the forms a, b, c, etc.
  • the mechanism 6, 7 is suitable for detecting a number of objects K based on their characteristics. Ratios ⁇ k are supplied to the device, which can be represented as quotients of the number m k of objects with the characteristic k to the total quantity M of the objects to be supplied.
  • Two groups can be formed according to claim 1, for which data can be output in the unit [hbit] according to claim 1. This is the addition of amounts of information in the unit [bit].
  • a patented device will fill containers in such a way that frequency distributions with k different characteristics result from analysis. If the distributions are shown in accordance with the representation Q 1 in FIG. 6, as is appropriate for data in the unit [hbit], k / 2 result for even k or k 12 + 0.5 for uneven k constituents.
  • Claim 3 is characterized in that a. the device outputs a value V which can be represented depending on at least one value in the unit [bit] and depending on at least one value specified in the unit [hbit].
  • Claim 4 is characterized in that a. a measurement value W can be assigned to each object K, which increases additively with the number m A , m E of the objects K, b. with which a quotient T from W can be given by at least one of the information sets h, h A , h E.
  • the device of claim 1 is not suitable to provide information about the number of objects used. If each object receives a measured value W, which increases additively and linearly with the number of objects m A , m E , as applies, for example, to weight and energy values or also costs, a value T can be a quotient of the total value W and the Information sets h, h E , h A are formed.
  • T is a measure of the number of objects.
  • an amount of energy is usually known that acts on all states, which results in a physical temperature when divided by the entropy, which largely corresponds to the amount of information calculated according to Shannon.
  • state variables are divided by one another, which means that T is also a state variable of the device.
  • W is a potential function for the individual object, ie the w values of the individual objects can be added independently of the properties of the device. For W, for example, amounts of money can occur as costs that are necessary to record or transport the objects, etc.
  • Claim 5 specifies a method, which is characterized in that a. in a first method step it is to be examined whether a state Z can be identified with a measurable and / or countable value W, b. if W is present, a check must be carried out in a second process step to determine whether k different features exist, so that the state Z can be subdivided into sub-states Z 1 ( Z 2 ,... Z k .. ZL ZU), c. in a third process step each of the sub-states measured values and / or count values w k are determined as a subset of W, which results in a frequency distribution wZ k , d.
  • the amount of information units h k for the tool k is determined in the unit [bit], e. in a fifth method step, the amount of information 1 [bit] is added to the sum of the values h k and this result H is output in the unit [hbit].
  • the count value / measured value W to be examined in the first method step can be count values, as is the case, for. B. for a number of apples.
  • W could represent used energy units or the amount of money needed for them. It can e.g. B. the state of a person can be given who provides a certain economic performance M in monetary units. Per capita turnover or salary per capita could also be used as the value W.
  • each of the Z k with w k can be assigned a part of the value W. It is not important for the method which criteria are used to determine the w k ; it is sufficient that the w k is present in the form of a frequency distribution wZ k in a third method step. There is a distribution of the W Value about the partial states, ie for each Z ⁇ there is a value w k . In the simplest case, a number of apples would be available as a frequency distribution of the colors found.
  • the amount of information according to Shannon is determined in the unit [bit] of wL k . This results in a value H s as indicated by the calculation in F1 in FIG. 7. If the explanations for claim 1 are taken into account, it is known how values are calculated in the unit [hbit].
  • FIG. 6 shows how a maximum value in the unit [hbit] is obtained by adding 1 [bit] to the value of the amount of information determined according to F1. This is used to specify the largest possible value in the unit [hbit] for a state that can be subdivided into partial states in the method according to the patent.
  • a value V is determined which depends on at least one value h k in the unit [bit] and on at least one value in the unit [hbit].
  • Claim 5 specifies how a maximum value H max can be determined. In distributions in which the m k values are not composed in pairs in their m A or m E parts, the H values deviate from the maximum value H max .
  • the deviation can be characterized by a value of a measure V, which includes at least one value h k in the unit [bit] and at least one value in the unit [hbit]. In the simplest case, it is a difference value, as indicated in F8, FIG. 6. Other mathematical relations can also be used, see also the description of device claim 3. Such a value can be used for multiple, in particular economic, analyzes.
  • Claim 7 specifies a method which is characterized in that a. a value T is determined, which is given as the quotient W / [bit] or W / [hbit].
  • the value T indicates the intensity with which the amounts of information according to the patent are perceived as properties with the value W. Further information can be found in device claim 4.
  • a device which is characterized in that a. a device G provides at least one container F with distinguishable objects to a second device G 'during the first time period ⁇ t, b. whereby the number of objects can be optionally determined by input 14, 15, c. in the device G 'the objects are sorted according to their characteristics into at least two containers A, E, d. and after a second time period ⁇ t 'containers A, E with the sorted objects are made available again G, e. so that the process can be repeated at the end of recurring time cycles.
  • the cyclic repetition of a filling and analysis process is described, the first device G providing the second G 1 with a number of distinguishable objects in a container F that are determined by input. This process takes a period of time ⁇ t. After this period of time G 1 sorts the objects in containers A, E and makes them available to G again, with which the process can be repeated.
  • Another device is characterized in that a. one or two values m A , m E devices G, G 'are available via a keyboard 14, 15, b. a sorting process in the device G 'only takes place until the frequency for the presence of a feature a or e reaches one of the entered numerical values, c. the end of the sorting process on the device is indicated on a display 16.
  • Different numbers m A , m E can be specified via the keyboard 14, 15, so that the sorting process can be stopped when the numbers are made available at G ', provided the frequency of a feature reaches G 1 during sorting. If this event is to be indicated by the display 16.
  • the sorting process can also continue and the display 16 is on during the time, since only one type of feature is being sorted.
  • This indexed state indicates the novelty, ie a new state of the machine, since when one of the numbers m A , m E is reached the other characteristic is sorted, which means that the machine is also able to control the display 16 to set his course 1, 2 so that the remaining objects get into the right container without analysis.
  • Statistical events can be described as a sequence of device states, which are symbolically represented here in the form of containers A, F, E with objects 12. According to the drawing, spheres are used as objects, the different features a, e of which are graphically represented by light or dark circles. The properties of the balls can exist in physical quantities such as weights or colors. Initially, there is a state of unknown distribution of alternative features in container F. If m balls are picked out of the container F manually or mechanically and sorted dark or light into the containers A, E according to the characteristic criteria, m A dark 1 and m E light 2 balls result, as is shown in the frequency distribution 3 , The Shannon formula F1, see FIG.
  • FIG. 2 The physical-statistical method described according to FIG. 1 presupposes states as given, factually, that are analyzed. If such conditions are to be established, specific knowledge is required.
  • the production of such a state is shown in FIG. 2.
  • the person 5 takes the number m E 2 of balls from E and places them in F.
  • arrow directions 1 'and 2' from containers A and E to container F which is opposite to Figure 1. This expresses the fact that FIG.
  • 2 is the production of a uniform state, a synthesis, a merging of parts, a composition, from components that are external, A or E, respectively.
  • 3 ' is used to indicate a frequency distribution with a component which contains the two features a, e in the composition m A , m E.
  • FIG. 3 shows how a device, apparatus, works that brings about the state in F, as was achieved by a person as described in FIG. 2.
  • 6, 7 symbolizes a mechanism with which individual balls can be removed from the container A. The supply of the balls from A to F is symbolized by 1 '.
  • a corresponding mechanism 7 and feed 2 ' is also available for container E.
  • Mechanics 6 feed m A balls and mechanics 7 m E balls into container F.
  • a controlled mechanism consisting of the elements 2 ", 7 can thus be constructed, which carries out the removal of the balls from the container E as a function of that from A.
  • I / O data can also be transmitted via a data channel, e.g. B. bidirectional data transmission of m, m A , ⁇ , which is marked with 11, are transmitted.
  • FIG. 4 This figure is part of FIG. 3. An embodiment of claim 1 is shown. Containers A, E and their feed devices contain a minimal number of objects K, reduced quantities.
  • Data outputs 11 and 9 are used in accordance with the patent.
  • An arithmetic unit present in the device for determining values that are shown on display 9 or exchanged via data channel 11 with external devices.
  • FIG. 5 This figure is part of FIG. 3. There is only one removal mechanism 6, with which only balls K with the feature a are transported from the container A into the container F. According to the patent claim, the display 9 can display the same information as the device described under FIG. 3. This follows from formula F5 in FIG. 7, in which h is calculated solely from a value ⁇ . From this it is necessary to display the amount of information as it results for FIG. 1.
  • F1 shows the well-known Shannon formula and the amount of information H s to be obtained from it in the unit [bit], which relates to frequency distributions of the form 3.
  • F4, F5 indicate how the h values for alternative features can be calculated solely from the quotient ⁇ A. According to the formulas, the information values of individual constituents are given with small letters, those of compound distributions with big letters.
  • FIG. 8 There are two machines G, G 1 .
  • the automat G, synthesizer provides the G 1 , analyzer, with a container filled with yellow and blue balls, which G 1 sorts into two containers A, E depending on the color of the balls.
  • the containers are again made available G, which fills the container F again with the balls.
  • the time periods ⁇ t and ⁇ t ' lie between the synthesis and analysis process.
  • Products and methods according to the invention can be used commercially, for example, for demonstration and training purposes.
  • the process can be used to link economic values or increases in value with information, resulting in operable knowledge properties. In this way, new forms of modeling, structuring of economic processes in companies and at the economic level can be carried out.

Landscapes

  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Economics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Description

Gerät und Verfahren zur Quantifizierung von Zuständen mit alternativen Merkmalen.
Technisch-wirtschaftliches Gebiet: Die Erfindung betrifft ein wirtschaftlich nutzbares Gerät und ein Verfahren zur Bestimmung bzw. Messung alternativer Merkmale.
Stand der Technik:
Zum theoretischen Hintergrund und zu den wissenschaftlichen Aspekten, wie sie in dieser Anmeldung verwendet werden, liegt mit der Schrift PCT / EP 01 / 07 777 eine umfassende Darstellung der konzeptionellen und methodischen Grundlagen vor. Zusätzlich sind ergänzende Hinweise aus dem Buch: Das Humanpotenzial, ISBN 3-89700-142-X, Verlag Wissenschaft und Forschung, Berlin zu entnehmen. Fortlaufende Hinweise sind zudem in der Webseite www.humatics.de zu finden. Physikalische Aspekte der Thematik wurden im Vortrag "Humatics, Quantenmechanische Formulierung von Wissenseigenschaften. Folgerungen für Ökonomie und Gesellschaft", anlässlich der Arbeitstagung der Deutsche Physikalische Gesellschaft, 2 - 4. Dezember 2002, Physikzentrum Bad Honnef gegeben.
Aus den Dokumenten können mathematischen Methoden entnommen werden, die Kenntnissen und Fähigkeiten von Menschen eine ökonomische Information zuordnen. Der sich ergebende Messwert H - dort bereits in der Einheit [hbit] angegeben - wird Humanpotenzial genannt und kann zur Erweiterung ökonomischer Analysemethoden herangezogen werden. Dieser bisher verwendete Wert unter- scheidet sich von dem patentgemäßen, was im Detail ausgeführt wird. Während in den bisherigen Veröffentlichungen die messbaren Wissensmerkmale, dort auch als operable Wissensmerkmale bezeichnet, unter Rückgriff auf ökonomische Gegebenheiten, insbesondere Geldmengen, bestimmt wurden, werden hier physikalisch-gerätetechnische Gegebenheiten und verfahrensgemäße Methoden heran- gezogen, um vergleichbare Werte zu erhalten. Aufgabenstellung:
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Gerät sowie ein Verfahren zu beschreiben, mit dem, unabhängig von ökonomischen Daten Informationsmengen auf Grund physikalisch-technischer Gegebenheiten zu bestimmen sind, die auch als Maß für Wis- sensmengen in den oben genannten Veröffentlichungen genutzt werden können.
Offenbarung der Erfindung sowie deren Vorteile:
Die Patentbeschreibung gestattet es, die gestellte Aufgabe zu erfüllen. Die wesentlichen Merkmale der Erfindung sind in Anspruch 1 enthalten.
Es ist bekannt, dass sich aus statistischen Ereignissen Informationsmengen gewinnen lassen. Statistische Ereignisse können als Folge von Gerätezuständen beschrieben werden. Sind die Gerätezustände Folge menschlicher Handlungen, muss die aus den Gerätezuständen gewonnene Information ein Charakteristikum für das Wissen sein, das in den menschlichen Handlungen steckt. Das ist an Hand von Figur 1 , 2 erläutert.
Die technische Leistung des erfindungsgemäßen Gerätes erschließt sich aus der Abfolge der Figuren 1 bis 4, in denen zeigen: Figur 1 stellt die Analyse eines Zustandes, die restlichen Figuren stellen die Synthese dieses Zustandes dar. Die Erfindung zielt darauf ab, Geräte sowie Verfahren anzugeben, mit denen Zustände herzustellen sind, deren Analyseergebnis bekannt ist. In diesen Geräten muss mithin mindestens die Information zur Synthese von Zuständen vorhanden sein, die sich bei Analyse wiedergewinnen lässt. In Fi- gur 1 ist angegeben, wie in bekannter Weise eine Häufigkeitsverteilung (3) für Objekte K (12) eines Zustandes erstellt wird, denen ein Merkmal a oder e zukommt und die sich in einem Behältnis F befinden.
Figur 2 stellt symbolisch dar, wie ein Mensch ein Behältnis F in der Weise mit Objekten K (12) füllt, dass sich die Voraussetzungen zur Ermittlung einer identischen Häufigkeitsverteilung (3) und damit Ermittlung einer identischen Informationsmenge ergeben. Dieser Vorgang kann als Synthese des zuvor analysierten Zustandes angesehen werden. Dieser synthetisierte Zustand (AE) wird in der besonderen Häufigkeitsverteilung (31) angegeben, die die beiden Teile mA, mE der Häufigkeits- Verteilung (3) in einer Konstituente, Balken, additiv enthält. Als Konstituente wird die Merkmalsausprägung auf der x-Achse bezeichnet.
Figur 3 zeigt den aus Figur 2 bekannten Vorgang mechanisiert, so dass sich bei Vorgabe bestimmter Daten unabhängig von menschlichem Zutun wieder ein ge- füllter Behälter F ergibt, der zu den bekannten Analysedaten der Figur 1 führt. Die gemäß der Vorgänge zu Figur 1 gefundene Informationsmenge wird an der Ausgabe (9) angezeigt.
Figur 4 stellt nur den Minimalteil der mechanisierten Vorgänge aus Figur 3 dar, der nötig ist, identische Informationsmengen gemäß Berechung nach Figur 7 zu er- zeugen. Für eine reduzierte, synthetische Behälterfüllung gemäß Figur 4 ist zu zeigen, dass die Mechanik, Apparatur, bereits aus den ersten Schritten der Befül- lung identische Informationsmengen zu denen der Zustandsanalyse gemäß Figur 1 liefert. Daraus folgt zwangsweise ein qualitativer Unterschied der Messwerte zwischen Analyseinformation und Syntheseinformation. Soll bei der Analyse eines Zustandes nicht mehr Informationsmenge gewonnen werden, als zuvor bei der Herstellung hineingesteckt wurde, muss die identische Quantität zwischen synthetischer und analytischer Informationsmenge sich in ihrer Qualität unterscheiden, was patentgemäß in der unterschiedlichen Dimensionseinheit [hbit] zum Ausdruck kommt. Das soll im Folgenden im Detail an Hand der Beschreibung zu Anspruch 1 gezeigt werden, wobei ergänzend Figur 4 herangezogen werden kann.
Figur 5 zeigt einen Teil der Figur 3, es ist nur ein Entnahmemechanismus 6 vorhanden.
Figur 6 zeigt drei Häufigkeitsverteilungen Q1( Q1max, Q2 m't beliebiger Anzahl von Konstituenten L. Figur 7 gibt Erläuterungen zu den Rechenergebnissen der Shannonschen Formel an.
Figur 8 zeigt zwei Automaten G, G'. Der Automat G, Syntheseautomat, stellt dem G', Analyseautomat, einen Behälter, gefüllt mit gelben und blauen Kugeln zur Verfügung, die von G1 je nach Kugelfarbe in zwei Behälter A, E sortiert werden.
Zur Erläuterung des Anspruchs 1:
In Anspruch 1 ist ein Gerät zur Bestimmung von Informationsmengen von alternativen Merkmalen angegeben, welches dadurch gekennzeichnet, dass a. eine Anzahl von Objekten K vorliegt, denen ein Merkmal in der Form a oder in der Form e 12 zukommt, b. mindestens ein Mechanismus 6, 7 vorhanden ist, mit dem eine Anzahl mA' von Objekten K mit dem Merkmal a 1' und eine Anzahl mE' Objekte mit dem Merkmal e 2' erfasst werden, c. das Gerät über eine Datenein- und Ausgabe 11 verfügt, d. über die Dateneingabe 11 mindestens eine Zahl λ dem Gerät zugeführt wird, die sich als Verhältniszahl λ = mA / mE zwischen zwei Häufigkeiten mA, mE einer Häufigkeitsverteilung darstellen lässt, e. wobei in einem Rechenwerk des Gerätes die Zahlen mA\ mE' als kleinste natürliche Zahlen ermittelt werden, die die Verhältniszahl λ ergeben, f. mit dem Mechanismus 6, 7 mA Objekte K mit dem Merkmal a und mE Objekte mit dem Merkmal b erfasst und gemeinsam in ein Behältnis F abgelegt werden, g. das Gerät Daten in der Einheit [hbit] ausgibt, die sich aus der Addition von zwei Informationswerten hA, hE ergeben 10, h. wobei hA die Menge der Informationseinheiten in der Einheit [bit] ist, die sich aus dem Quotienten λA = mA / (mA + mE) ergibt und hE die Menge in [bit], die sich aus der Zahl λE = 1 - λA ergibt.
Zu Erfüllung des Anspruches 1 ist eine ausreichende Anzahl mindestens gleich oder größer als die Summe mA' bzw. mE' von gleichartigen Objekten K erforderlich, denen eine Merkmalsausprägung in der Form a oder e zukommt 12. Es kann sich um physikalisch unterscheidbare Ausprägungen wie beispielsweise Farben, Ge- wichte handeln z.B. a für größeres Gewicht, e für kleineres; a für rot, e für blau etc.. Es ist mindestens ein Mechanismus Apparatur 6, 7 vorhanden, mit dem eine Anzahl von Objekten K erfasst wird. Die Erfassung kann im Sinne eines mechanischen Vorganges verstanden werden, bei dem einzelne oder mehrere Objekte selektiert, transportiert und abgelegt werden. Es ist eine Vielfalt von Ausführungen solcher Mechanismen Apparate denkbar. Letztlich reicht es, wenn die Anzahl der Objekte, z. B. per optischer Zählung, erfasst wird. Damit kann bei derartiger Ausgestaltung auch der Transport von einem in einen anderen Behälter entfallen. Die Anzahl der mechanisch zu erfassenden Objekte ist mit mA für Ausprägung a bzw. mE' für Ausprägung e bestimmt. Patentgemäß sind Datenein- und Ausgaben 11 vorhanden, womit das Gerät mit weiteren Geräten Daten austauschen kann. Dies kann auch in Form eines Datenaustausches mit im Gerät integrierten Ein- Ausgabeeinheiten wie Anzeige, Tastatur 9 gegeben sein. Über diesen Geräteteil wird mindestens eine Zahl λ eingegeben, die sich als Verhältniszahl von zwei Häufigkeiten mA, mE siehe Häufigkeitsverteilung Figur 1 darstellen lässt. Da mA, mE Zähleinheiten sind, ist λ ein Quotient aus zwei ganzen Zahlen. Die Zahlen mA, mE können je nach Anzahl der analysierten Objekt sehr groß sein, wobei sie einen gemeinsamen Multiplikator enthalten können z. B. mA = 200 = 2 * 100 und mE = 3 * 100. Dieser gemeinsame Multiplikator wird im Rechenwerk des Gerätes eliminiert, so dass die mA bzw. mE' die kleinsten natürlichen Zahlen darstellen, die den Quotientenwert λ ergeben für vorstehendes Beispiel gilt: mA' = 2, mE = 3. Sind die mA, mE bestimmt, werden mA Objekte mit der Eigenschaft a bzw. mE Objekte mit der Eigenschaft e erfasst und gemeinsam in ein Behältnis F gelegt, siehe Figur 4. Es kann sich bei F auch um einen gemeinsamen Ort handeln. Über den Datenkanal 11 , bzw. Anzeige 9 können Informationsmengen in der Einheit [hbit] ausgegeben werden, die sich aus der Addition von zwei Informationsmengen hA, hE ergeben, siehe Erläuterung zu Figur 7. Im letzten Merkmal des Anspruchs ist ausgeführt, dass die Werte hA, hE in der Informationsmengeneinheit [bit] angegeben sind und sich aus den Werten mA\ mE' errechnen lassen. Es wird somit bei Verwendung der reduzierten Objektmengen mA\ mE derselbe Wert λA zur Berechnung der hA, hE verwendet. Die angegebenen Werte können auch extern errechnet und dem Gerät über die Datenleitung 11 zur Verfügung gestellt werden.
Mit Figur 4 ist ein Beispiel der Ausführung mit reduzierten Objektmengen dargestellt, bei dem 2 dunkle und 3 helle Kugeln erfasst sind, was einem λ = 2 / 5 entspricht wozu ein λA = 2 / 5 zu ermitteln ist . Werden die Kugeln für diesen Fall in Mengenrelationen hier 2 dunkle, 3 helle, wie sie in den dargestellten Transportwegen vorhanden sind, dem Behälter F zugeführt, ändert sich der Quotient λA nicht, d.h. auch die errechneten Informationswerte hA, hE bleiben gleich, womit sich auch ein konstanter Wert h = hE + hA ergibt. Das gleiche Ergebnis liefert die Apparatur gemäß Figur 5, wobei nur noch eine Anzahl mA gleicher Objekte aus einem Be- hältnis benötigt wird. Sofern λ wie angegeben bekannt ist oder die Gesamtmenge der zusammenzustellenden Objekte m bekannt ist, kann das Gerät bereits mit dem Befüllen der mA, Objekte den Wert h ausgeben. Die Ursache, warum zur Synthese reduzierte Mengen ausreichen, um die gleichen Informationsmengen zu ermitteln, wie es bei der Analyse der Fall ist, liegt in dem Vorwissen über die Gesamtstückzahl. Während des Analysevorganges ändert sich mit jeder Kugelentnahme die Häufigkeitsverteilung 3 in unvorhersehbarer Weise, womit für eine A- nalyse der komplette Behälter zu entleeren ist, d.h. es ist die komplette Häufigkeitsverteilung 3 zu erstellen, aus der sich die Informationsmengen letztlich erge- ben. Wird der Analysevorgang im Sinne der Automatentheorie verstanden, muss ein definierter Endzustand dort als Stoppproblem, Halteproblem, bekannt in Form des leeren Behälters gegeben sein. Der unterschiedliche Aufwand für wiederholte Befüllungsschritte mit gleichen Quantitäten der Objektzusammenstellung ist im T- Wert nachweisbar, siehe Erläuterung zu Anspruch 4.
Zur Erläuterung des Anspruchs 2: Anspruch 2 ist dadurch gekennzeichnet, dass a. eine Anzahl von Objekten K vorliegt, die mit einem Mechanismus 6, 7 getrennt nach k Merkmalen a, b, c .... erfasst werden können, b. über die Dateneingabe 11 Zahlen λk dem Gerät zugeführt werden, die sich als Verhältniszahl λk = mk / M zwischen einer Häufigkeit mk und der Gesamtmenge der erfassten Objekte M darstellen lässt, c. das Gerät Daten in der Einheit [hbit] ausgibt, die sich aus der Addition von mindestens zwei Informationswerten in der Einheit [bit] ergeben.
Dieser Anspruch wendet Anspruch 1 auf Objekte an, die durch eine Vielzahl von Merkmalen k, Merkmalsausprägungen liegen in den Formen a, b, c usw. vor, gekennzeichnet sind. Der Mechanismus 6, 7 ist geeignet, eine Anzahl von Objekten K auf Grund ihrer Merkmale zu erfassen. Dem Gerät werden Verhältniszahlen λk zugeführt, die sich als Quotienten der Anzahl mk von Objekten mit dem Merkmal k zu Gesamtmenge M der zuzuführenden Objekte darstellen lassen. Es können Zweiergruppen gemäß Anspruch 1 gebildet werden, zu denen sich Daten in der Einheit [hbit] gemäß Anspruch 1 ausgeben lassen. Dabei handelt es sich um die Addition von Informationsmengen in der Einheit [bit]. Ein patentgemäßes Gerät wird Behältnisse so befüllen, dass sich bei Analyse Häufigkeitsverteilungen mit k unterschiedlichen Merkmalen ergeben. Werden die Distributionen gemäß der Darstellung Q1 in Figur 6 dargestellt, wie es sich für Angaben in der Einheit [hbit] anbietet, ergeben sich k / 2 bei geraden k bzw. k 12 + 0.5 bei ungeradem k Konstitu- enten.
Zur Erläuterung des Anspruchs 3: Anspruch 3 ist dadurch gekennzeichnet, dass a. das Gerät einen Wert V ausgibt, der sich abhängig von mindestens einem Wert in der Einheit [bit] und abhängig von mindestens einem in der Einheit [hbit] angegebenen Wert darstellen lässt.
Der Sinn dieses Anspruches erschließt sich aus den Erläuterungen zu Figur 6, wonach für eine Häufigkeitsverteilung, deren Konstituenten sich als Summe von zwei gleichen Werte mA, mE darstellen lassen, sich der größte Wert für h bzw. H als Summenwerte der einzelnen Konstituentenwerte h ergibt. Dies wird statistisch so interpretiert, dass bei gleicher Wahrscheinlichkeit eine helle oder dunkle Kugel zu greifen, die größte Unsicherheit vor dem Zugriff herrscht. Ist sie gegriffen, ist der größte Informationsgewinn erzielt. Liegen die Kugeln nicht in gleicher Häufigkeit vor, dominieren z. B. die dunklen Kugeln, ist die Unsicherheit, eine dunkle Ku- gel zu greifen, geringer, womit auch ihr Informationswert sinkt. Für eine Distribution mit vielen zusammengesetzten Konstituenten ist dieser Maximalwert bekannt: Hmax = Hs + 1 , siehe Erläuterung zu Figur 6. Dieser Maximalwert lässt sich nutzen, um die Abweichungen zu den tatsächlich vorliegenden, in der Einheit [hbit] gemessenen Informationsmengen 10 zu bestimmen. So kann ein Wert gemäß Er- läuterung Figur 6 ermittelt werden, der sich zu V = Hmax - H ergibt. Es sind auch andere Relationen, wie z. B. Hmax - H / Hmax zur Kennzeichnung dieser Abweichung möglich.
Zur Erläuterung des Anspruchs 4: Anspruch 4 ist dadurch gekennzeichnet, dass a. sich jedem Objekt K ein Messwerte W zuordnen lässt, der additiv mit der Anzahl mA, mE der Objekte K wächst, b. womit sich ein Quotient T aus W durch mindestens eine der Informationsmengen h , hA, hE angeben lässt. Das Gerät des Anspruchs 1 ist nicht geeignet, eine Information über die Anzahl der benutzten Objekte zu liefern. Kommt jedem Objekt ein Messwert W zu, der sich additiv und linear mit der Anzahl der Objekte mA, mE erhöht, wie es beispielsweise für Gewichts- und Energiewerte oder auch Kosten gilt, kann ein Wert T als Quotient aus dem Summenwert W und den Informationsmengen h, hE, hA gebildet werden. Dieser Wert T ist ein Maß für die Anzahl der Objekte. In der Physik ist üblicherweise eine Energiemenge bekannt, die auf sämtliche Zustände wirkt, woraus sich bei Division durch die Entropie, die weitestgehend der nach Shannon berechneten Informationsmenge entspricht, eine physikalische Temperatur ergibt. Letzt- lieh werden auch patentgemäß Zustandsgrößen durcheinander dividiert, womit T ebenfalls eine Zustandsgröße des Gerätes ist. Für das einzelne Objekt ist W eine Potenzialfunktion, d.h. die w-Werte der Einzelobjekte können unabhängig von Eigenschaften des Gerätes addiert werden. So können für W z.B. Geldmengen als Kosten auftreten, die nötig sind, um die Objekte zu erfassen oder zu transportieren etc..
Während die bisherigen Patentausführungen Geräte und Objekte beschreiben, werden mit den folgenden Verfahrensansprüchen Vorgehensweisen bestimmt, mit denen in ganz allgemeiner Weise bei Vorliegen von zählbaren, messbaren Eigen- Schäften spezifische Informationsmengen in der Einheit [hbit] bestimmt werden können.
Zur Erläuterung des Anspruchs 5:
Der Anspruch 5 gibt ein Verfahren an, das dadurch gekennzeichnet ist, dass a. in einem ersten Verfahrensschritt zu untersuchen ist, ob mit einem messbaren und/oder zählbaren Wert W ein Zustand Z zu kennzeichnen ist, b. bei Vorliegen von W in einem zweiten Verfahrensschritt zu prüfen ist, ob k unterschiedliche Merkmale vorliegen, so dass der Zustand Z in Teilzustände Z1( Z2, ...Zk .. ZL ZU unterteilen ist, c. in einem dritten Verfahrensschritt zu jedem der Teilzustände Messwerte und/oder Zählwerte wk als Teilmenge von W bestimmt werden, womit sich eine Häufigkeitsverteilung wZk ergibt, d. in einem vierten Verfahrensschritt die Menge der Informationseinheiten hk zur wZk in der Einheit [bit] bestimmt wird, e. in einem fünften Verfahrensschritt zur Summe der Werte hk die Informationsmenge 1 [bit] addiert wird und dies Ergebnis H in der Einheit [hbit] ausgege- ben wird.
In Anspruch 5 werden Verfahrensansprüche beschrieben, mit denen es möglich ist, Informationsmengen ganz unabhängig vom Vorliegen spezifischer Geräte zu erfassen, es genügen messbare und/oder zählbare Eigenschaften von Zuständen. Bei dem im ersten Verfahrensschritt zu untersuchenden Zählwert/Messwert W kann es sich im einfachsten Fall um Zählwerte handeln, wie es z. B. für eine Anzahl von Äpfeln gegeben ist. Es können auch physikalische Messgrößen gegeben sein, wie es für Energieeinheiten der Fall wäre. Abweichend hiervon kann es sich auch um ökonomisch definierte Werte handeln, wie es für Aufwandsgrößen gilt. So könnte W beispielsweise für verbrauchte Energieeinheiten oder die dafür benötigten Geldmengen stehen. Es kann z. B. auch der Zustand eines Menschen gegeben sein, der eine bestimmte ökonomische Leistung M in Geldeinheiten erbringt. Auch könnte ein Umsatz pro Kopf oder ein Gehalt pro Kopf als Wert W verwendet werden. Es könnte sich auch um den Zustand einer Fabrikationshalle handeln, der durch eine bestimmte Input- oder Outputgröße M gekennzeichnet ist. In einem zweiten Verfahrensschritt ist zu prüfen, ob k unterschiedliche Merkmale vorliegen. Im einfachsten Fall der Zähleinheiten, wären z. B. Äpfel nach ihrem Aussehen in rote, grüne, gelbe etc. zu unterteilen. Derartige Merkmale sind in den obigen, gerätetechnischen Ausführungen in Form physikalischen Merkmalsausprägungen angegeben. Für das Verfahren reichen zählbare Eigenschaften, so eignen sich z. B. auch die vielfachen Kenntnisse und Fähigkeiten von Menschen, um einen einheitlichen Zustand Z, z. B. den Wissenszustand eines Menschen, in Teilzustände
Z Z2 Zk ... ZL ZU unterteilen. Derart können die L Kenntnisse und Fähigkeiten von Menschen als Basis für die Anwendung des Verfahrens dienen. Liegt diese Unterteilung vor, kann jedem der Zk mit wk ein Teil des Wertes W zugeordnet werden. Es ist für das Verfahren nicht bedeutend, nach welchen Kriterien die Bestimmung der wk geschieht, es reicht, dass in einem dritten Verfahrensschritt die wk in Form einer Häufigkeitsverteilung wZk vorliegt. Derart liegt eine Verteilung des W- Wertes über die Teilzustände vor, d.h. zu jedem Z^ ist ein Wert wk vorhanden. Im einfachsten Fall würde eine Anzahl von Äpfeln als Häufigkeitsverteilung der gefundenen Farben vorliegen. In einem vierten Verfahrensschritt wird die Informationsmenge nach Shannon in der Einheit [bit] von wLk bestimmt. Derart ergibt sich ein Wert Hs, wie er durch die Berechnung in F1 der Figur 7 angegeben ist. Werden die Erläuterungen zu Anspruch 1 berücksichtigt, ist bekannt, wie sich Werte in der Einheit [hbit] berechnen. In Figur 6 ist angegeben, wie sich ein Maximalwert in der Einheit [hbit] durch Addition von 1 [bit] zum Wert der nach F1 ermittelten Informationsmenge ergibt. Dies wird genutzt, um bei dem patentgemäßen Verfahren den größtmöglichen Wert in der Einheit [hbit] für einen in Teilzustände unterteilbaren Zustand anzugeben. Wird also zu einem in herkömmlicher Weise errechneten Informationswert in der Einheit [bit] die Menge von 1 [bit] hinzugefügt, entspricht das einer Informationsmenge in der Einheit [hbit], bei der jede Konstituente in paariger Aufteilung mAk = mEk vorliegt. Damit erhält das in den oben angeführten Schriften genutzte Humanpotenzial H eine neue, bisher nicht verwendete Basis. In den Schriften ist H mit dem Wert Hs F1 in Figur 7 identisch. Die hier eingeführte Bezugsbasis unterscheidet sich um den additiven Wert 1 [bit] von der dort verwendeten, siehe F6 in Figur 6.
Zur Erläuterung des Anspruchs 6: der Verfahrensanspruch 6 ist dadurch gekennzeichnet ist, dass a. ein Wert V ermittelt wird, der abhängt von mindestens einem Wert hk in der Einheit [bit] und von mindestens einem Wert in der Einheit [hbit].
Zu Anspruch 5 ist angegeben, wie sich ein Maximalwert Hmax bestimmen lässt. Bei Distributionen, in denen die mk-Werte sich nicht paarig in ihren mA- bzw. mE-Teilen zusammensetzen, weichen die H-Werte von dem Maximalwert Hmax ab. Die Abweichung kann durch einen Wert ein Maß V charakterisiert werden, in das mindestens ein Wert hk in der Einheit [bit] und mindestens ein Wert in der Einheit [hbit] eingeht. Im einfachsten Fall handelt es sich um einen Differenzwert, wie in F8, Figur 6, angegeben. Es können auch andere mathematische Relationen genutzt werden, siehe auch die Beschreibung zum Geräteanspruch 3. Ein solcher Wert kann für vielfache, insbesondere ökonomische Analysen genutzt werden. Zur Erläuterung des Anspruchs 7: Der Anspruch 7 gibt ein Verfahren an, das dadurch gekennzeichnet ist, dass a. ein Wert T ermittelt wird, der als Quotient W / [bit] oder W / [hbit] gegeben ist.
Der Wert T gibt die Intensität an, mit dem die patentgemäßen Informationsmengen als Eigenschaften mit dem Wert W wahrgenommen werden. Weitere Hinweise sind dem Geräteanspruch 4 zu entnehmen.
Zur Erläuterung des Anspruchs 8: Es wird ein Gerät beschrieben, das dadurch gekennzeichnet ist, dass a. ein Gerät G einem zweiten Gerät G' mindestens einen Behälter F mit unterscheidbaren Objekten während der ersten Zeitspanne Δt zur Verfügung stellt, b. wobei die Anzahl der Objekte per Eingabe 14, 15 wahlfrei zu bestimmen ist, c. im Gerät G' die Objekte nach ihren Merkmale in mindestens zwei Behälter A, E sortiert werden, d. und nach einer zweiten Zeitspanne Δt' Behälter A, E mit den sortierten Objekten wieder G zur Verfügung gestellt werden, e. so dass der Vorgang sich unter Ablauf von wiederkehrenden Zeitzyklen wiederholen kann.
Es wird die zyklische Wiederholung eines Befüll- und Analysevorganges beschrieben, wobei das erste Gerät G dem zweiten G1 eine per Eingabe bestimmte Anzahl von unterscheidbaren Objekten in einem Behälter F zur Verfügung stellt. Dieser Vorgang nimmt eine Zeitspanne Δt in Anspruch. Nach Ablauf dieser Zeitspanne sortiert G1 die Objekte in Behälter A, E und stellt diese wieder G zur Verfügung, womit der Vorgang wiederholt werden kann.
Zu Anspruch 9: Ein weiteres Gerät ist dadurch gekennzeichnet ist, dass a. über eine Tastatur 14, 15 ein oder zwei Werte mA, mE Geräten G, G' zur Verfügung stehen, b. ein Sortiervorgang im Gerät G' nur solange stattfindet, bis die Häufigkeit für das Vorliegen eines Merkmals a oder e einen der eingegebenen Zahlwerte erreicht, c. wobei das Ende des Sortiervorgangs am Gerät an einer Anzeige 16 angezeigt wird.
Über die Tastatur 14, 15 können unterschiedliche Zahlen mA, mE vorgegeben wer- den, so dass mit Zurverfügungstellung der Zahlen bei G' der Sortiervorgang gestoppt werden kann, sofern die Häufigkeit eines Merkmals bei Sortierung in G1 erreicht. Ist dies Ereignis ist durch die Anzeige 16 anzuzeigen. Es kann auch der Sortiervorgang weiterlaufen und die Anzeige 16 ist während der Zeit an, da nur noch eine Merkmalsart sortiert wird. Mit diesem indizierten Zustand wird die Neu- heit, d. h. ein neuer Zustand des Automaten angezeigt, da bei Erreichen einer der Zahlen mA, mE das jeweils andere Merkmal sortiert wird, womit der Automat auch in der Lage ist, mit Ansteuerung der Anzeige 16 seine Weichen 1 , 2 so zu stellen, dass die restlichen Objekte ohne Analyse in den richtigen Behälter gelangen.
Beschreibung der Zeichnungen:
Zu Figur 1 :
Es ist dargestellt, wie sich aus statistischen Ereignissen Informationsmengen gewinnen lassen. Statistische Ereignisse können als Folge von Gerätezuständen beschrieben werden, die hier symbolisch in Form von Behältern A, F, E mit Objekten 12 dargestellt sind. Als Objekte sind zeichnungsgemäß Kugeln verwendet, deren unterschiedliche Merkmale a, e grafisch durch helle, bzw. dunkle Kreise dargestellt sind. Die Eigenschaften der Kugeln können in physikalischen Messgrößen wie Gewichten oder Farben vorliegen. Anfangs liegt im Behälter F ein Zustand unbekannter Verteilung von alternativen Merkmalen vor. Werden aus dem Behälter F wahllos m Kugeln manuell oder von einer Mechanik gegriffen und nach den Merkmalskriterien dunkel oder hell in die Behälter A, E sortiert, ergeben sich mA dunkle 1 und mE helle 2 Kugeln, wie es in der Häufigkeitsverteilung 3 dargestellt ist. Auf derartige Häufigkeitsverteilungen 3 lässt sich in bekannter Weise die Shannonsche Formel F1 , siehe Figur 7, zur Bestimmung von Informationsmengen anwenden, da vorausgesetzt wird, dass das Auftreten von dunklen bzw. hellen Kugeln im Einzelfall rein zufällig, d. h. statistisch bestimmt ist. Die Shannonsche Formel ist für eine Häufigkeitsverteilung aus zwei Merkmalen mit F4, F5 in Figur 7 ergänzend angegeben. Bei diesen alternativen Merkmalen hängt die Informationsmenge h allein von dem Quotienten λA ab, der sich aus dem Verhältnis mA / m ergibt. Die Einzelwerte hA, hE repräsentieren nach Art und Errechnung ein Informationsmaß, wobei die bekannte Einheit [bit] verwendet wird. Der Summenwert h wird in der Einheit [hbit] angegeben, was in den vorstehenden Ausführungen begründet wird. Bei Gleichverteilung gilt mA = mE, für diesen Fall ergibt sich als maximaler Werte 1 [hbit].
Zu Figur 2: Die gemäß Figur 1 beschriebene, physikalisch-statistische Methode setzt Zustände als gegeben, faktisch, voraus, die analysiert werden. Sollen derartige Zustände hergestellt werden, ist ein spezifisches Wissen erforderlich. Die Herstellung eines solchen Zustandes ist in Figur 2 dargestellt. Dort sind zwei Behälter A, E vorhanden. In Behälter A sind dunkle, in B sind helle Kugeln vorhanden. Eine Person, symbolisiert durch Hände 5, entnimmt aus dem Behälter A die Anzahl mA 1 an Kugeln und legt sie in den Behälter F. Desgleichen entnimmt die Person 5 aus E die Anzahl mE 2 an Kugeln und legt sie in F. Deutlich erkennbar zeigen die Pfeilrichtungen 1' bzw. 2' von den Behältern A bzw. E zum Behälter F, was entgegengesetzt zu Figur 1 ist. Hierin kommt zum Ausdruck, dass es sich in Figur 2 um die Herstellung eines einheitlichen Zustandes, eine Synthese, ein Zusammenführen von Teilen, eine Komposition, aus Komponenten handelt, die extern, A bzw. E, vorliegen. Mit 3' ist daraus folgend eine Häufigkeitsverteilung mit einer Komponente angegeben, die in sich die beiden Merkmale a, e in der Zusammensetzung mA, mE enthält.
Zu Figur 3:
In Figur 3 ist angegeben, wie ein Gerät, Apparatur, funktioniert, das den Zustand in F herbeiführt, wie er durch eine Person gemäß Beschreibung zu Figur 2 erzielt wurde. Mit 6, 7 ist eine Mechanik symbolisiert, mit der aus dem Behälter A einzel- ne Kugeln entnommen werden können. Mit 1' ist die Zuführung der Kugeln von A zu F symbolisiert. Eine entsprechende Mechanik 7 und Zufuhr 2' steht ebenfalls für Behälter E zur Verfügung. Die Mechanik 6 führt mA Kugeln und die Mechanik 7 mE Kugeln in den Behälter F. Die Anzahl der dunklen Kugeln ist mit mA, 1 , vorge- geben und die der hellen lässt sich gemäß mE = m - mA, 12, bestimmen. Es kann also eine gesteuerte Mechanik, bestehend aus den Elementen 2", 7 aufgebaut werden, welche die Entnahme der Kugeln aus dem Behälter E in Abhängigkeit von der aus A durchführt. Beispielsweise sind bei Vorgabe der aus Figur 1 bekannten Zahlen, bei zwei aus dem Behälter A entnommenen Kugeln drei aus dem Behälter E zu entnehmen. Durch diese Abhängigkeit stellt die Entnahme aus E keine zusätzliche Information über das hinaus dar, was schon für A bekannt ist. Damit ist bei dieser synthetischen Betrachtung, der Herstellung eines Zustandes, ein entscheidender Unterschied zur Analyse eines Zustandes, z.B. gemäß Figur 1 , gege- ben. Ist der Endwert, Zukunftswert, Zielwert m, des Zustandes F bekannt, liegt mE nicht mehr unabhängig vor. Anders ausgedrückt: Mit der Vorgabe der ersten Anzahlrelationen zwischen dunklen und hellen Kugeln, z. B. mA / mE, ist jeder Endzustand bestimmt, sofern keine Änderung dieser Relation während der Befüllung erfolgt. Wird das Hinzufügen von zwei hellen und drei dunklen Kugeln als ein ein- heitlicher, mechanischer Vorgang gesehen, verändert die Wiederholung dieses Vorganges nicht die Informationsmenge h, da h allein von λA = mA / m abhängt, siehe F5, Figur 7. Mit 9 ist ein Messgerät angegeben, das z. B. patentgemäß in der Einheit [hbit] geeicht, die Informationsmenge angibt, die in F gemäß Darstellung zu Figur 1 enthalten ist. Dies Messgerät ist geeignet, sowohl die Werte hA, hE als auch den Summenwerte h = hA +hE anzuzeigen. Es können Ein- Ausgabedaten auch über einen Datenkanal, z. B. bidirektionale Datenübertragung von m, mA, λ, der mit 11 gekennzeichnet ist, übertragen werden.
Zu Figur 4: Diese Figur ist ein Teil der Figur 3. Es wird eine Ausführungsform zu Anspruch 1 dargestellt. In den Behältern A, E bzw. deren Zuführeinrichtungen ist eine minimale Anzahl von Objekten K, reduzierte Mengen, enthalten. Der Steuermechanismus 13 entspricht dem in Figur 3, 8, wobei der Quotient λA = mA / mA + mE gemäß den Angaben im Hauptanspruch genutzt wird. Es ergibt sich die aus Figur 2 bekannte Darstellung 3' mit einer Konstituente AE, die aus zwei Teilen mA , mE zusammengesetzt ist. Datenein- Ausg abe 11 bzw. Anzeige 9 werden patentgemäß genutzt. Nicht gezeigt ist ein im Gerät vorhandenes Rechenwerk zur Ermitt- lung der Werte, die per Anzeige 9 angezeigt oder per Datenkanal 11 mit externen Geräten ausgetauscht werden.
Zu Figur 5: Diese Figur ist ein Teil der Figur 3. Es ist nur ein Entnahmemechanismus 6 vorhanden, womit in den Behälter F ausschließlich Kugeln K mit dem Merkmal a aus dem Behälter A transportiert werden. Die Anzeige 9 kann gemäß Patentanspruch die gleichen Informationen anzeigen, wie das unter Figur 3 beschriebene Gerät. Dies folgt aus Formel F5 in Figur 7, in der h allein aus einem Wert λ errechnet wird. Daraus folgend ist die Informationsmenge anzuzeigen, wie sie sich zu Figur 1 ergibt.
Zu Figur 6:
Es sind drei Häufigkeitsverteilungen Q.,, Q.1max, Q,2 mit beliebiger Anzahl von Kon- stituenten L dargestellt, wobei Unterstriche für Distributionen stehen, deren Konstituentenwerte m sich aus zwei Werten mA, mE additiv zusammensetzen. Für Q1 liegt dieser Fall nicht vor, womit sich eine Informationsmenge Hs nach der Shannonschen Formel, F1 in Figur 7, bestimmen lässt.
Wird die Berechnungsmethode gemäß Formel F2, Figur 7, auf Distributionen beliebigen Umfangs angewandt, deren Konstituenten sich paarig aufteilen, mA = mE, ergibt sich ein Wert Hmax = Hs + 1 , F6 in Figur 7. Damit muss für jedes H einer Q- Distribution mit Aufteilung der m-Werte die Relation F7 gelten. Daraus ist eine Größe V, Nabla, F8 in Figur 6, abzuleiten, die als Maß gelten kann, wie weit pa- tentgemäße Informationsmengen in [hbit] gemessen von einer paarigen Verteilung der m-Werte entfernt sind. Für V = 1 ergibt sich die größte Abweichung, es liegt eine reine Shannonsche Informationsmenge vor, für V = 0 liegt eine paarige Aufteilung sämtlicher Konstituenten vor; es ist die größte Informationsmenge in der Einheit [hbit] für eine Verteilung gegeben. Für eine Konstituente, wie in 3' angege- ben, ergibt sich 0 ≤ h ≤ 1. Zu Figur 7:
Es sind Erläuterungen zu den Rechenergebnissen der Shannonschen Formel angegeben. Im rechten Bildteil ist die Häufigkeitsverteilung 3 aus Figur 1 darunter die 3' aus Figur 4 wiederholt. Häufigkeitsverteilungen, auch Distributionen genannt, werden patentgemäß in zwei Formen genutzt. In der ersten handelt es sich um die Form 3, in der die einzelnen Konstituenten, Merkmalskennzeichnungen auf der x- Achse, in ihren m-Werten nicht unterteilt sind, in der Form 3' sind die m-Werte in zwei Teile mA, mE unterteilt, so dass gilt m = mA + mE. Werte, die sich aus der Form 31 ergeben, werden mit einem Unterstrich gekennzeichnet, z. B. H. Mit F1 bis F6 sind die Formeln zur unterschiedlichen Berechung der Informationsmengen in der Einheit [bit] bzw. [hbit] angegeben.
In F1 ist die bekannten Shannonsche Formel und die daraus zu gewinnende Informationsmenge Hs in der Einheit [bit] angegeben, die sich auf Häufigkeitsvertei- lungen der Form 3 bezieht. In F2 ist die Nutzung der Shannonschen Formel für Häufigkeitsverteilungen in der Form 3' angegeben, die Informationsmengen in der Einheit [hbit] liefert. Bei paariger Aufteilung des Wertes m, mA = mE, ergibt sich gemäß F3 bei einer Konstituente der Wert von h = 1 [hbit]. In F4, F5 ist angegeben, wie sich die h-Werte für alternative Merkmale allein aus dem Quotienten λA berechnen lassen. Gemäß den Formeln werden die Informationswerte einzelner Konstituenten mit kleinen Buchstaben, die von zusammengesetzten Verteilungen mit großen Buchstaben angegeben.
Zu Figur 8: Es sind zwei Automaten G, G1 vorhanden. Der Automat G, Syntheseautomat, stellt dem G1, Analyseautomat, einen Behälter, gefüllt mit gelben und blauen Kugeln zur Verfügung, die von G1 je nach Kugelfarbe in zwei Behälter A, E sortiert werden. Die Behälter werden wieder G zur Verfügung gestellt, der den Behälter F erneut mit den Kugeln füllt. Zwischen Synthese- und Analysevorgang liegen die Zeit- spannen Δt, bzw. Δt'. Es ist zusätzliche eine Tastatur 14, 15 zur Eingabe von Zahlen, z. B. mA, mE, vorgeben, wobei die Zahlen beiden Automaten zur Verfügung stehen. Es ist eine Anzeige 16, z. B. Leuchtdiode, vorgesehen, welches besondere Ereignisse oder Zustände indizieren kann. Gewerbliche Anwendbarkeit:
Erfindungsgemäße Produkte, Verfahren können gewerblich beispielsweise für Demonstrations- und Schulungszwecke verwendet werden. Mit dem Verfahren können ökonomische Werte bzw. Wertsteigerungen mit Informationsmengen verknüpft werden, woraus sich operable Wissenseigenschaften ergeben. Derart lassen sich neue Formen der Modellierung, Strukturierung von ökonomischen Prozessen in Betrieben und auf volkswirtschaftlicher Ebene durchführen.

Claims

Patentansprüche:
1. Gerät zur Bestimmung von Informationsmengen von alternativen Merkmalen, dadurch gekennzeichnet, dass a. eine Anzahl von Objekten K vorliegt, denen ein Merkmal in der Form a oder in der Form e (12) zukommt, b. mindestens ein Mechanismus (6, 7) vorhanden ist, mit dem eine Anzahl mA' von Objekten K mit dem Merkmal a (1') und eine Anzahl mE' Objekte mit dem Merkmal e (2') erfasst werden, c. das Gerät über eine Datenein- und Ausgabe (11) verfügt, d. über die Dateneingabe (1 1 ) mindestens eine Zahl λ dem Gerät zugeführt wird, die sich als Verhältniszahl λ = mA / mE zwischen zwei Häufigkeiten mA, mE einer Häufigkeitsverteilung darstellen lässt, e. wobei in einem Rechenwerk des Gerätes die Zahlen mA', mE' als kleinste na- türliche Zahlen ermittelt werden, die die Verhältniszahl λ ergeben, f. mit dem Mechanismus (6, 7) mA Objekte K mit dem Merkmal a und mE' Objekte mit dem Merkmal b erfasst und gemeinsam in ein Behältnis F abgelegt werden, g. das Gerät Daten in der Einheit [hbit] ausgibt, die sich aus der Addition von zwei Informationswerten hA, hE ergeben (10), h. wobei hA die Menge der Informationseinheiten in der Einheit |bit] ist, die sich aus dem Quotienten λA = mA / mA + mE ergibt und hE die Menge in [bit], die sich aus der Zahl λE = 1 - λA ergibt.
2. Gerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass a. eine Anzahl von Objekten K vorliegt, die mit einem Mechanismus 6, 7 getrennt nach k Merkmalen a, b, c .... erfasst werden können, b. über die Dateneingabe (11) Zahlen λk dem Gerät zugeführt werden, die sich als Verhältniszahl λk = mk / M zwischen einer Häufigkeit mk und der Gesamt- menge der erfassten Objekte M darstellen lässt, c. das Gerät Daten in der Einheit [hbit] ausgibt, die sich aus der Addition von mindestens zwei Informationswerten in der Einheit [bit] ergeben.
3. Gerät gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass a. das Gerät einen Wert V ausgibt, der sich abhängig von mindestens einem Wert in der Einheit [bit] und abhängig von mindestens einem in der Einheit [hbit] angegebenen Wert darstellen lässt.
4. Gerät gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass a. sich jedem Objekt K ein Messwerte W zuordnen lässt, der additiv mit der Anzahl mA, mE der Objekte K wächst, b. womit sich ein Quotient T aus W durch mindestens eine der Informations- mengen h , hA, hE angeben lässt.
5. Verfahren zur Bestimmung von Informationsmengen von alternativen Merkmalen, dadurch gekennzeichnet, dass a. in einem ersten Verfahrensschritt zu untersuchen ist, ob mit einem messba- ren und/oder zählbaren Wert W ein Zustand Z zu kennzeichnen ist, b. bei Vorliegen von W in einem zweiten Verfahrensschritt zu prüfen ist, ob k unterschiedliche Merkmale vorliegen, so dass der Zustand Z in Teilzustände Z1 ( Z2, ...Zk .. Z|_ zu unterteilen ist, c. in einem dritten Verfahrensschritt zu jedem der Teilzustände Messwerte und/oder Zählwerte wk als Teilmenge von W bestimmt werden, womit sich eine Häufigkeitsverteilung w(Zk) ergibt, d. in einem vierten Verfahrensschritt die Menge der Informationseinheiten hk zur w(Zk) in der Einheit [bit] bestimmt wird, e. in einem fünften Verfahrensschritt zur Summe der Werte hk die Informations- menge 1 [bit] addiert wird und dies Ergebnis H in der Einheit [hbit] ausgegeben wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass a. ein Wert V ermittelt wird, der abhängt von mindestens einem Wert hk in der Einheit [bit] und von mindestens einem Wert in der Einheit [hbit].
7. Verfahren nach Anspruch 5, 6 dadurch gekennzeichnet, dass a. ein Wert T ermittelt wird, der als Quotient W/ [bit] oder W / [hbit] gegeben ist.
8. Gerät nach Anspruch 1 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass a. ein Gerät G einem zweiten Gerät G' mindestens einen Behälter F mit unterscheidbaren Objekten während der ersten Zeitspanne Δt zur Verfügung stellt, b. wobei die Anzahl der Objekte per Eingabetastatur (14, 15) wahlfrei zu bestimmen ist, c. im Gerät G' die Objekte nach ihren Merkmale in mindestens zwei Behälter A, E sortiert werden, d. und nach einer zweiten Zeitspanne Δt' Behälter A, E mit den sortierten Ob- jekten wieder G zur Verfügung gestellt werden, e. so dass der Vorgang sich unter Ablauf von wiederkehrenden Zeitzyklen wiederholen kann
9. Gerät nach Anspruch 1 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass d. über eine Eingabetastatur (14,15) ein oder zwei Werte mA, mE Geräten G, G' zur Verfügung stehen, e. ein Sortiervorgang im Gerät G' nur solange stattfindet, bis die Häufigkeit für das Vorliegen eines Merkmals a oder e einen der eingebebenen Zahlwerte erreicht, f. wobei das Ende des Sortiervorgangs am Gerät an einer Anzeige (16) angezeigt wird.
PCT/EP2004/011864 2003-10-20 2004-10-20 Gerät und verfahren zur quantifizierung von zuständen mit alternativen merkmalen WO2005045714A2 (de)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10349271A DE10349271A1 (de) 2003-10-20 2003-10-20 Gerät und Verfahren zur Quantifizierung von Zuständen mit alternativen Merkmalen
DE10349271.2 2003-10-20
DE10353898.4 2003-11-18
DE2003153898 DE10353898A1 (de) 2003-10-20 2003-11-18 Gerät und Verfahren zur Quantifizierung von Zuständen mit alternativen Merkmalen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2005045714A2 true WO2005045714A2 (de) 2005-05-19

Family

ID=34575407

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2004/011864 WO2005045714A2 (de) 2003-10-20 2004-10-20 Gerät und verfahren zur quantifizierung von zuständen mit alternativen merkmalen

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE10353898A1 (de)
WO (1) WO2005045714A2 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008024002A1 (de) 2008-05-18 2009-11-19 Humaticsweb Gmbh Automatisierte Zusammenstellung von Kompetenzprofilen aus Daten im Internet

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009046708A1 (de) 2007-10-11 2009-04-16 Humaticsweb Gmbh Technische verfahren und einrichtungen zur erhöhung der sicherheit von kompetenzspektren im internet
DE102008012187A1 (de) 2008-03-03 2009-09-10 Humaticsweb Gmbh Darstellung von Bildschirminhalten in Abhängigkeit von Kompetenzfunktionen
DE102008017914A1 (de) 2008-04-08 2009-10-15 Humaticsweb Gmbh Übernahme von Datenbeständen in Darstellungen von Kompetenzfunktionen
DE102008052567A1 (de) 2008-10-21 2010-04-22 Shuccle Ag Technische Verfahren und Einrichtungen zur Ermittlung von Messwerten für die Steuerung ökonomischer Systeme
DE102008064035A1 (de) 2008-12-22 2010-07-01 Shuccle Ag Verfahren und technische Einrichtungen für die Nutzung von Avataren mit Kompetenz-bzw. Konsumprofilen
DE102009030216A1 (de) 2009-06-23 2010-12-30 Humaticsweb Gmbh Technische Verfahren und Einrichtungen zur Darstellung von statischen Eigenschaften von Balken in Balkendiagrammen in dynamischer Form
DE102009060808A1 (de) 2009-12-24 2011-06-30 shuccle AG, 21521 Hinterlegung von Nachrichten für anonyme Nutzer von Kompetenzprofilen
DE102010005548A1 (de) 2010-01-22 2011-07-28 shuccle AG, 21521 Standardisierte Fensterverwaltung für Lernkurse im Internet

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008024002A1 (de) 2008-05-18 2009-11-19 Humaticsweb Gmbh Automatisierte Zusammenstellung von Kompetenzprofilen aus Daten im Internet

Also Published As

Publication number Publication date
DE10353898A1 (de) 2005-08-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Meyer et al. Wieviel Schule braucht die Berufsbildung? Eintrittsdeterminanten und Wirkungen von Berufslehren mit geringem schulischem Anteil
DE3918789A1 (de) Adaptives kenntnisfolgerungsverfahren und -system
WO2000011581A1 (de) Verfahren zur fortschrittlichen mengenorientierten kostenzuweisung unter verwendung verschiedener informationsquellen
DE3118316A1 (de) Kombinationswaage
DE102017009429A1 (de) Informationsverarbeitungsvorrichtung
EP1145088B1 (de) Qualitatsüberwachung bei einer fertigung
WO2005045714A2 (de) Gerät und verfahren zur quantifizierung von zuständen mit alternativen merkmalen
DE10349271A1 (de) Gerät und Verfahren zur Quantifizierung von Zuständen mit alternativen Merkmalen
Plöger et al. Analysekompetenz--ein zweidimensionales Konstrukt?!
DE2032883A1 (de) Verfahren und Einrichtung zur optischen Darstellung einer oder mehrerer betriebs wirtschaftlicher Großen
DE4121453C2 (de) Näherungsschlußfolgerungsvorrichtung
DE102015206194B4 (de) Verfahren zur Kontrolle von Prüflingen sowie Vorrichtung hierfür
DE4217007A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung und Sicherung der Produktqualität
DE10129826A1 (de) Verfahren zur selbständigen Regulierung von Werten einer P-Skala unter Zuhilfenahme eines Gerätes zur Feststellung von Angebot und Nachfrage von menschlichen Fähigkeiten und Kenntnissen
DE102022207482B4 (de) Computerimplementiertes Verfahren zum Bestimmen eines Datenqualitätsindex, Computerprogramm und Steuereinheit
DE10116773A1 (de) Verfahren zur Ermittlung von Spannungs-Dehnungskurven mittels Splineinterpolation auf Basis charakteristischer Punkte und unter dem Einsatz neuronaler Netze
DE19902795A1 (de) Qualitätsüberwachung bei einer Fertigung mit breitem Produktspektrum
DE2144344C3 (de) Einrichtung zum Ermitteln des Nutzungszustandes einer Produktionsmaschine
Watzinger METAPHER „TRANSPARENZ “
CH633958A5 (de) Verfahren und vorrichtung zum erstellen von belegen ueber die herstellung von tabletten.
Dürr Warentest mit der Funktionsanalyse
DE19639349A1 (de) Datenbank, Verfahren zum Ableiten einer Datenbank und Verfahren zur Abfrage einer Datenbank
DE102022128367A1 (de) Verfahren zur Erstellung einer Tabelle für die Verarbeitung von Attributen von Komponenten aus einem Labor- und/oder Prozessbereich
EP2498155A1 (de) Verfahren zur Erkennung von Änderungen an SW-Schnittstellen und zum automatischen Anpassungen dieser Schnittstellen in einer Automatisierungsslösung
DE1573893C (de) Schaltungsanordnung zur digitalen Analyse von Schwingungsvorgangen

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): BW GH GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
122 Ep: pct application non-entry in european phase