Алгоритмы обработки потоковой информации в распределенных вторичных преобразователях на основе адаптивного сжатия

• Автор: Лачугин, Дмитрий Вячеславович
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 191 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЗОР ПРОГРАММНО-АППАРАТНЫХ СРЕДСТВ, МЕТОДОВ И АЛГОРИТМОВ ОБРАБОТКИ И ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ В РАСПРЕДЕЛЕННЫХ УСТРОЙСТВАХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ И СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Краткая характеристика объекта исследования

1.2. Характеристика методов спектрально-временного анализа сигналов, реализуемых в устройствах вычислительной техники..
1.3. Краткое описание традиционных методов сжатия потоковой информации в устройствах вычислительной техники
1.4. Характеристика типовых транспортных протоколов, применяемых для коммуникации устройств вычислительной техники в

РАСПРЕДЕЛЕ11НЫХ СИСТЕМАХ СБОРА И АНАЛИЗА ИНФОРМАЦИИ

1.5. Характеристика методов построения распределенных комплексов устройств вычислительной техники, систем управления и ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ
1.6. Постановка задачи исследования
1.7. Заключение по разделу
2. РАЗРАБОТКА АРХИТЕКТУРЫ АДАПТИВНОГО КОМПЛЕКСА СБОРА, ПЕРЕДАЧИ И УПРАВЛЕНИЯ ПОТОКОВЫМИ ДАННЫМИ
2.1. Анализ существующих технологий адаптивной передачи потоковых данных
2.2. Выбор общей схемы адаптивной системы и её описание..
2.3. Описание этапов преобразования данных
2.4. Применение адаптивной системы сбора, передачи и управления потоковыми данными
2.5. Заключение по разделу
3. СОЗДАНИЕ УСТРОЙСТВА АКТИВНОЙ СТЕРЕОСКОПИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗРЕНИЯ КАК ВТОРИЧНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ИНФОРМАЦИИ
3.1. Описание и анализ типовой архитектуры конечного узла вторичного преобразователя
3.2. Проектирование структуры активной стереоскопической системы технического зрения
3.3. Заключение по разделу

4. ПОСТРОЕНИЕ АДАПТИВНОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПОТОКОВОЙ ИНФОРМАЦИЕЙ
4.1. Постановка задачи построения адаптивной системы управления
4.2. Разработка структуры системы управления и описание алгоритма ее функционирования
4.3. Использование генетических алгоритмов для определения
ЗНАЧЕНИЙ ПАРАМЕТРОВ СЖАТИЯ
4.4. ПРИМЕНЕНИЕ НЕЧЕТКОГО РЕГУЛЯТОРА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНФИГУРАЦИИ СИСТЕМЫ
4.5. Заключение по разделу
5. РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА АДАПТИВНОЙ СИСТЕМЫ СБОРА, ПЕРЕДАЧИ И УПРАВЛЕНИЯ ПОТОВОЙ СИГНАЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИЕЙ
5.1. Описание задачи и методики оценки психофизического состояния человека
5.2. Проектирование программного комплекса адаптивной системы
СБОРА И ОБРАБОТКИ СИГНАЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ
5.3. Анализ результатов внедрения адаптивной системы сбора, передачи и УПРАВЛЕНИЯ ПОТОКОВОЙ ИНФОРМАЦИЕЙ
5.4. Заключение по разделу
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
Сокращение Расшифровка
АдСУПИ адаптивная система управления потоковой информацией
АССОИ адаптивная система сбора и обработки информации
ВП вейвлет-преобразование
ВПИ вторичный преобразователь информации
ВФ вейвлет-функция
ИзУ измерительный узел
ИИС информационно-измерительные системы
ИС информационная система
КЗФ квадратурно-зеркальные фильтры
КМ контекстная модель
KM(N) контекстная модель порядка N
КМА кратномасштабный анализ
ЛФ лифтинговая схема
о объект наблюдения
плис программируемая логическая интегральная схема
І1ГІИ первичный преобразователь информации
РВС распределенные вычислительные системы
СВАН спектрально-временной анализ
сстз стереоскопическая система технического зрения
стз система технического зрения
цеп цифровой сигнальный процессор
эк энтропийное кодирование

сигналов при проектировании конечных узлов вычислительной техники и адаптивных систем сбора, передачи и управления потоковой информацией.
В качестве алгоритма сжатия данных обоснован выбор метода арифметического кодирования, т.к. он позволяет получить более близкие к оптимальным коды переменной длины в результате компрессии элементов входного сигнала.
Анализ типовых транспортных протоколов передачи данных по сети ЕШеп^ показал, что каждый из рассмотренных протоколов позволяет в полной мере использовать преимущества лишь в определенных условиях работы. Поэтому выбор конкретного протокола должен осуществляться динамически, в зависимости от сложившихся условий работы, либо устанавливаться статически в настройках системы на основе априорной информации.
Кроме этого, в качестве эффективных альтернативных для ускорения анализа и обработки потоковой сигнальной информации способов рассмотрены такие методы построения распределенных вычислительных систем, как кластерные, облачные и ОГШ)-технологии. При этом показано, что предпочтительными являются последние, т.к. они обладают хорошей маштабируемостью и позволяют более эффективно проводить параллельные вычисления из-за ориентированности на сокращение времени исполнения задачи.
Сформулирована задача диссертационного исследования, заключающаяся в разработке методов и алгоритмов, целью которых является повышение эффективности функционирования вторичных преобразователей потоковой информации в автоматизированных информационных системах реального и приближенного к реальному времени.