Методы и системы преобразования информации в задачах диагностики, распознавания и управления

• Автор: Путилин, Александр Борисович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 274 с. : ил

Содержание.
Введение.

Глава 1. Физические объекты и процессы как источники информации.

1.1. Методологические аспекты анализа информации о пространственновременных нолях и сигналах.

1.2. Информативные признаки и их меры в пространственновременных сигналах.

1.3. Передача информативных признаков через физические среды.

1.4. Преобразование сигналов с помощью приборов функциональной и континуальной электроники.
Глава 2. Математическое моделирование в задачах пространственновременного и нелинейного преобразования информации.

2.1. Общий подход к моделированию физических преобразователей сигналов.

2.2. Дискретное и непрерывное моделирование.

2.3. Моделирование с помощью ГТВНП случайных сигналов с заданными характеристиками.

2.4. Метод моделирования двумерного случайного поля.
Глава 3. Элементы и системы пространственновременного и нелинейного преобразования информации.
3.1. Общие принципы построения и анализа элементов.
3.2. Преобразование сигналов в сеточных моделях.
3.3. Дискретные матричные преобразователи сигналов в системах преобразования информации.
3.4. Функциональные электронные приборы в системах обработки сигналов.
3.5. Твердотельные преобразователи сигналов с переносом заряда.
3.6. Обобщение модели электронных и твердотельных преобразователей сигналов. 1
Глава 4. Возможности применения методов и устройств нелинейного и 5 пространственновременного преобразования сигналов.
4.1. Общий анализ методов нелинейного и пространственновременного преобразования сигналов.
4.2. Квазиконтинуальные приборы в качестве преобразователей ноля сигналов.
4.3. Преобразование детерминированных распределенных сигналов.
4.4.1 ринципы проектирования преобразователей случайных сигналов.
4.5. Преобразование пространственновременных полей сигналов с помощью ККГ1.
Глава 5. Практика проектирования и применения систем нелинейного и пространственновременного преобразования сигналов.
5.1. Обучаемые системы преобразования сигналов.
5.2. Адаптивная система нелинейного преобразования сигналов со специальным процессором управления.
5.3. Многоаргументная перестраиваемая система преобразования информации.
5.4. Система технического зрения на 3С элементе.
Глава 6. Перспективы развития научного направления.
Заключение.
Литература


В целом эти методы хорошо вписываются в современную тенденцию увеличения различного рода разрешений. Для решения физических и технических задач применяются локальные признаки поля, характеризующие данный участок поля и инте-гральные, характеризующее все поле в целом. Все параметры ноля определяются, если известен с оптимальным разрешением весь кадр, то есть функция а(х%уЛ), однако имея и не полные данные, но используя интегральные параметры поля, по частичной локальной структуре поля можно восстановить его. Типичное прикладное развитие этого подхода - томография. Таким образом, для восстановления картины ноля и принятия решений требуется разнос количество информации, что приводит к необходимости оптимизировать по этим параметрам сканирование и сбор информации, а также ее нелинейное преобразование с целью реализации информационного подхода. Мри исследовании измерительной системы для съема сигнала, она должна сформировать некий функционал, как правило, линейный, значение которого характеризует измеряемый параметр. Система строит отображение, в общем случае голоморфное, между множеством элементов, представляющих измеряемый параметр и множеством числовых значений (функционалов) на выходе измерительной системы. Причем должна быть обеспечена метризуемость пространства. Получение информации, представленной в топологическом пространстве, имеет важную особенность, заключающуюся в наличии окрестностей, под которыми следует понимать всякое открытое множество, содержащее эту точку. Они и образуют окрестность. В технике такие элементы множества поля существуют в пределах проявления дискретности изучаемого поля, что является либо методически организованной характеристикой, либо физически предельной степенью измеряемое™ параметров. Введение метрики, которая характеризует измеряемое поле некоторым функционалом, который мог бы быть реализован информационно-измерительной системой, необходимо, чтобы информативные признаки и характеристики поля обладали свойствами топологического пространства, удовлетворяющего условиям счетности и отделимости [5], то есть представляли собой связные цепи. Ясно, что реальные пространства, например напряженность электрического поля, акустическое поле в веществе не соответствуют теоремам и не могут быть в чистом виде представлены как топологическое пространство. Например, измерение напряженности электрического поля, представленного во времени и пространственных координатах может являться информативным признаком и тогда для связной цепи абсолютная погрешность измерения в каждой точке должна быть равна нулю при измерениях во времени, то есть интервал между измерениями должен быть равен нулю и соответственно в случае выделения информативного признака в пространственных координатах для того чтобы абсолютная ошибка была равна нулю, интервал между измерениями в пространственных координатах тоже должен быть равен нулю. Это, естественно, в реальных условиях невозможно. Но из этого вытекает гипотетическая «совместимость» измеряемой системы с системой съема информации. Это одна из составляющих задач при разработке средств информационно-измерительной техники, то есть обеспечение оптимальной связности процедур измерения, съема информативных признаков, при минимальных потерях и помехах. В принципе всегда есть наиболее тонкая для данного измерения топология поля или информативный признак, дальнейшая детализация которого безрезультатна. Образуется мера эквивалентности, имеющая площади ЬХЬУ и временной интервал Т. В пределах этой эквивалентности характеристики не изменяются и являются простейшими информативными структурами. Общая мера информативных свойств представляет собой произведение всех мер, что соответствует теории меры [7], то есть в каждом классе эквивалентности, при принятых условиях, информативные признаки независимы. Шаг дискретности определяется зонами безразличия, классами эквивалентности, величинами, которые обеспечат необходимую детализацию процесса, не уничтожая исследуемых свойств и не добавляя новые, не связанные с исследуемым явлением или процессом.