Автоматизированное проектирование систем анализа динамических газоразрядных изображений

• Автор: Бабицкий, Максим Александрович
• Шифр специальности: 05.13.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 127 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

Актуальность проблемы.

Цель работы.

Задачи работы.

Методы исследования

Научные положения, выносимые на защиту.

Научная новизна работы.

Практическая ценность работы.

Внедрение результатов работы.

Апробация работы.

Краткое содержание диссертации по главам.
ГЛАВА 1 ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ АНАЛИЗА ГАЗОРАЗРЯДНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ
1.1 Принцип формирования газоразрядных изображений.
1.2 Автоматизированный анализ и обработка ГРВграмм
1.3 Архитектура и принципы проектирования систем анализа газоразрядных изображений.
1.4 Выводы.
ГЛАВА 2 МЕТОДЫ И АЛГОРИТМЫ ОБРАБОТКИ ДИНАМИЧЕСКИХ ГРВГРАММ И АНАЛИЗА ВРЕМЕННЫХ РЯДОВ ИХ ПАРАМЕТРОВ
2.1 Предварительная обработка изображений
2.2 Расчет параметров ГРВграмм и формирование временных рядов ГРВпараметров
2.3 Анализ временных рядов ГРВпараметров
2.3.1 Сглаживание временных рядов.
2.3.2 Анализ трендов временных рядов
2.3.3 Вычисление статистических характеристик временных рядов
2.3.4 Фрактальный анализ временных рядов.
2.3.5 Анализ энтропии временных рядов
2.3.6 Фурьеанализ временных рядов.
2.4 Выводы.
ГЛАВА 3 УНИФИЦИРОВАННАЯ АРХИТЕКТУРА АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ АНАЛИЗА ГРВГРАММ И АДАПТИВНАЯ ФРЕЙМОВАЯ ИНФОРМАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ.
3.1 Сравнительная характеристика распространенных информационных моделей.
3.2 Особенности процесса анализа ГРВграмм.
3.3 Информационная модель на основе фреймового представления данных
3.4 Инструментальные средства разработки программного обеспечения модулей С А ГРВграмм.
3.5 Унифицированная архитектура проектируемых систем анализа ГРВграмм.
3.6 Концепция разработки программных систем на основе шаблонов проектирования
3.7 Применение шаблонов проектирования для реализации информационной подсистемы С А ГРВграмм.
3.8 Выводы.
ГЛАВА 4 АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ АНАЛИЗА ГРВГРАММ
4.1 Постановка задачи проектирования СА ГРВграмм
4.2 Последовательность проектных процедур
4.3 Программа V Vi .
4.4 Программа V iii
4.5 Программа V i.
4.6 Выводы.
ГЛАВА 5 ПРИМЕНЕНИЕ РАЗРАБОТАННОЙ ТЕХНОЛОГИИ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ДЛЯ СОЗДАНИЯ ПРОБЛЕМНООРИЕНТИРОВАННЫХ СИСТЕМ АНАЛИЗА ГРВГРАММ .
5.1 Проектирование автоматизированной системы анализа психофизического потенциала высококвалифицированных спортсменов .
5.2 Проектирование автоматизированной системы анализа свойств
жидкофазных объектов
5.3 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
ЛИТЕРАТУРА


Изучение свойств объекта по методу динамической ГРВ-1 рафии ведется с помощью анализа временных рядов ГРВ-параметров, рассчитываемых для каждой ГРВ-граммы в последовательности. По данным ряда проведенных исследований, такой анализ позволяет получить дополнительные сведения о параметрах исследуемых объектов, за счет использования набора количественных характеристик свечения, учитывающих динамическое изменение свойств объекта в процессе воздействия на него импульсным электромагнитным полем. Необходимым условием практического внедрения метода ГРВ в различных предметных областях является создание автоматизированных СА ГРВ-грамм [], которые на основании анализа параметров исходного набора ГРВ-грамм объектов вырабатывают содержательную интерпретацию их состояния. Необходимость обработки большого объема видеоинформации, как на этапе проекгирования СА, так и в процессе их эксплуатации. Нерегулярная структура экспериментальной информации, на основании анализа которой разрабатываются правила выработки заключения для СА. То есть для различных исследуемых объектов может присутствовать различный набор ГРВ-изображений, рассчитанных ГРВ-параметров и верифицирующей информации. Экспертный характер анализа закономерностей и взаимосвязей между характером свечения объекта и его свойствами, в ходе которого исследователь формирует специфическую для конкретной предметной области последовательность этапов обработки ГРВ-грамм и аналитические правила выработки заключения. Необходимость частого внесения изменений в проект С А на этапе разработки и в готовые СА на этапе эксплуатации, вызванная высокой интенсивностью научных исследований в области ГРВ. Причем изменения касаются как структуры исходной информации об объектах исследования, так и алгоритмов обработки, анализа и выработки заключения. На сегодняшний день известна единственная работа [], в которой развиты подходы к созданию средств САПР по разработке проблемно-ориентированных процедур обработки и анализа статических ГРВ-грамм. В связи с разработкой в последние годы новых проблемно-ориентированных методик на базе динамической ГРВ-графии областях актуальным является дальнейшее совершенствование САПР СА ГРВ-грамм в направлении роста уровня автоматизации, сокращения сроков разработки и повышения качества готовых проектных решений. В частности, применение таких элементов искусственного интеллекта, как фреймовое представление информации и вынесение правил обработки и интерпретации данных в отдельную базу знаний, позволяет устранить часть перечисленных трудностей и унифицировать структуру проектируемых С А ГРВ-грамм. САПР проблемно-ориентированных СА ГРВ-грамм в связи с высокой трудоемкостью проектирования таких систем, вызванной рядом перечисленных выше особенностей ГРВ-графии, осложняющими задачу. Целью диссертационной работы является разработка методов, алгоритмов и программ автоматизации проектирования систем параметрического анализа динамических газоразрядных изображений. С А ГРВ-грамм с учетом особенностей динамической ГРВ-графии. Построение унифицированной архитектуры СА ГРВ-грамм. Разработка адаптивной информационной модели, предназначенной для обмена данными между модулями системы и сохранения информации в базах данных (БД). Создание программной библиотеки процедур обработки и анализа динамических ГРВ-грамм. Разработка методов автоматизации синтеза проектируемых С А ГРВ-грамм с целью достижения заданной эффективности функционирования готовых систем. Практическая апробация разработанных методов, алгоритмов и программ на примере создания проблемно-ориентированных СА ГРВ-грамм. Для решения поставленных задач использованы теория и методы автоматизации проектирования технических систем, методы теории вероятностей и математической статистики, методы обработки сигналов, дискретной математики и численного анализа, теория и методы реляционных баз данных, методы искусственного интеллекта, методы цифровой обработки изображений и машинной графики. Программное обеспечение разработано с применением методов объектно-ориентированного программирования.