Алгоритмы обнаружения предвестников геодинамического события по временным рядам измерений электромагнитных сигналов

• Автор: Мертвецов, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 148 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Обозначения и сокращения

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. МЕТОДЫ ОБНАРУЖЕНИЯ ПРЕДВЕСТНИКОВ ГЕОДИНАМИЧЕСКОГО СОБЫТИЯ.

1.1. Описание предметной области.

1.2. Обзор методов обнаружения предвестников гсодинамического события

1.2.1. Методы, основанные на статистическом подходе, регрессионных моделях, и спектральных характеристиках временных рядов

1.2.2. Нейросетевые и нечеткие методы

1.3. Обзор программных комплексов применяемых при обнаружении предвестников геодинамического события.

1.4. Постановка задачи исследований

Выводы.
Глава 2. МОДЕЛЬ ПРЕДВЕСТНИКОВ ГЕОДИНАМИЧЕСКОГО СОБЫТИЯ И ФОРАЛИЗАЦИЯ ЗАДАЧИ ИХ ОБНАРУЖЕНИЯ
2.1. Модель изменения характеристик ЭМС на этане формирования очага разрушения. Постановка задачи обнаружения предвестника геодинамического события
2.2. Модель корректных алгоритмов, алгебраический подход к синтезу корректных алгоритмов
2.3. Корректирующие операции на основе модификации метода анализа иерархий.
2.4. Описание класса алгоритмов предназначенных для решения задачи обнаружения параметров предвестника геодинамического события.
2.5. Задача построения оптимальной системы окрестностей
Выводы.
Глава 3. АЛГОРИТМ ОБНАРУЖЕНИЯ ПРЕДВЕСТНИКОВ ГЕОДИНАМИЧЕСКОГО СОБЫТИЯ.
3.1. Корректные алгоритмы аразметки стохастических временных рядов измерений ЭМС.
3.1.1. Корректный алгоритм аразметки стохастического временного ряда .
3.1.2. Корректный алгоритм аразметки стохастического временного ряда
3.1.3. Сравнительный анализ алгоритмов аразмстки.
3.2. Корректный алгоритм 3разметки
3.3. Численная процедура построения оптимальной системы окрестностей.
3.4. Алгоритм обнаружения предвестников геодинамического события
Глава 4. ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ДАННЫХ. БАЗА ДАННЫХ ГЕОФИЗИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА.
4.1. Архитектура программного комплекса .
4.2. База данных результатов электромагнитных и акустических измерений геофизических процессов
4.3. клиент
4.4. Программа для анализа и мониторинга геофизических процессов, описание которых представлено в виде временных рядов измерений
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


И. Журавлев), которое развивается в трудах ВЦ РАН как исследование и апробация технологии разметки временных рядов с позиций теоретикомножественного описания (К. В. Рудаков, Ю. В. Чехович). Объектом исследования являются геодинамическис явления, в процессе протекания которых возникающая электромагнитная эмиссия в горных породах служит источником измеряемых электромагнитных сигналов, образующих нестационарные стохастические временные ряды. Предметом исследования являются модели предвестников геодинамических явлений и оптимальные алгоритмы их обнаружения. Целыо диссертационной работы является разработка и исследование эффективных алгоритмов обнаружения аномальных данных в нестационарных стохастических временных рядах. Методы исследований. При решении поставленных задач использовались методы теории распознавания образов, теории принятия решений и многокритериального оценивания, теории нечетких множеств, формализма мультимножеств, методы теории вероятностей, информации и математической статистики. Для моделирования и разработки алгоритмов использовались приложения Matlab, Mathcad, OriginPro, для реализации алгоритмов и программного комплекса использовались методы программирования в среде разработки Microsoft Visual Studio , платформа Microsofl. NET, технологии ASP. NET, Microsoft. NET Remoting. При проектировании и разработки базы данных использовались ERwin Data Modeler, СУБД Microsoft SQL Server Express . Реализация результатов работы. Математические модели, алгоритмы и программное обеспечение, разработанные при выполнении диссертационной работы, использовались при выполнении грантов: РФФИ № 4-р_офи «Разработка подходов к повышению эффективности методов и алгоритмов распознавания образов и оценки их качества», РФФИ № 6-а «Исследование и разработка информационной системы мониторинга геодинамических процессов, основанной на электромагнитной эмиссии горных пород» и были встроены в программный комплекс «КеИЗБ», расположенный по адресу: http://redss. Разработанные алгоритмы, пршраммный комплекс и база данных используется в ПНИЛ ЭДиП ТГТУ (г. Томск). Результаты исследований используются также в учебном процессе подготовки студентов энергетического института Национального исследовательского Томского политехнического университета в курсе «Комплексная автоматизация технологических процессов». КеЭББ имеющий распределенную архитектуру, позволяющий тестировать новые методы и алгоритмы обработки и анализа временных рядов при проведении геофизических исследований. Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались на международной научно-технической конференции «Кибернетика и высокие технологии XXI века» (Воронеж, г. КНИТ - (Белгород, г. XVII международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии» (Томск, г. ЭНИН ТПУ (Томск, - гг. Публикации. Результаты выполненных исследований отражены в печатных работах, которые включают в себя 3 статьи в журналах, рекомендуемых ВАК РФ, 3 статьи в сборниках научных трудов, тезисы 4-х докладов на международных и всероссийских конференциях и 3 авторских свидетельства о государственной регистрации программ для ЭВМ. Личный вклад автора. Все разработки и научные результаты, выносимые на защиту и изложенные в тексте диссертации, получены либо самим автором лично, либо при его непосредственном участии. Экспериментальные исследования и программная реализация выполнялись автором лично. Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложения. Общий объем работы составляет 8 страниц, в том числе рисунков - , таблиц - , список литературы из наименований, приложение на страницах. В первой главе дано краткое описание бесконтактного способа контроля изменения напряженно-деформированного состояния, основанного на регистрации электромагнитной эмиссии, возникающей при механическом нагружении горных пород. Приводятся причины возникновения эмиссии и связь характеристик ЭМЭ с этапами деформирования.