Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Приборы и методы измерения электрических и магнитных величин

Диссертационная работа:

Кобенко Вадим Юрьевич. Методы идентификации процессов на фрактальных шкалах : диссертация ... кандидата технических наук : 05.11.05.- Омск, 2000.- 153 с.: ил. РГБ ОД, 61 00-5/2462-5

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

стр.
ВВЕДЕНИЕ 5

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ 10

  1. Введение во фракталы 11

  2. Классификация методов определения фрактальных

характеристик объектов 18

  1. Метод Херста 18

  2. Метод Барроу 23

  3. Метод покрытия сеткой. 25

  4. Метод фазового портрета 27

  5. R/R-метод 28

  6. NF-метод 31

1.3. Интерпретация некоторых параметров сигнала, используемых

при определении его фрактальных характеристик 34

  1. Таблица фрактальных параметров 36

  2. Требования к эталонным типам процессов при исследовании

фрактальных методов 37

1.6. Выводы к главе 1 41

ГЛАВА 2. ФРАКТАЛЬНАЯ ИДЕНТИФИКАЦИОННАЯ ШКАЛА

НА ОСНОВЕ Vk- МЕТОДА 42

  1. Описание ^-метода 42

  2. Исследование V^ метод ом фрактальных и стационарных

случайных процессов 44

2.3. Исследование детерминированных процессов и их смесей со

случайными процессами ^-методом 49

2.4. Исследование колебательных процессов ^-методом 52

2.5. Фрактальная шкала Vk-метода и ее метрологические

характеристики 59

  1. Сравнительный анализ традиционных методов и Vk- мето да 62

  2. Выводы к главе 2 64

ГЛАВА 3. ФРАКТАЛЬНАЯ ИДЕНТИФИКАЦИОННАЯ

ПЛОСКОСТЬ НА ОСНОВЕ К-МЕТОДА 65

  1. Описание Рг-метода 65

  2. Исследование Г2-методом фрактальных и стационарных

случайных процессов 67

3.3. Исследование детерминированных процессов и их смесей

со стационарным шумом Г7-методом 72

  1. Исследование постоянного во времени процесса К2-методом 72

  2. Исследование линейных процессов и их смесей со стационарным шумом К2-методом 72

  3. Исследование нелинейных процессов и их смесей со стационарным шумом ^-методом 74

  1. Исследование колебательных процессов Г7-методом 77

  2. Идентификационная плоскость Г2-метода и метрологические

характеристики ее параметров 81

  1. Сравнение Fz-метода с традиционными методами и Vk- мето дом 85

  2. Выводы к главе 3 88

ГЛАВА 4. ГЕНЕРАТОРЫ ФРАКТАЛЬНЫХ ОБЪЕКТОВ 89

4.1. Классификация фрактальных генераторов 89

  1. Метод средней точки с приращениями во всех точках (МСТПВТ) 89

  2. Метод средней точки с приращениями в средних точках (МСТПСТ) 91

  1. Метод спектрального синтеза (МСС) 93

  2. Метод средней точки для 3D поверхностей (МСТЗ) 95

4.2. Влияние типа задающего генератора на фрактальные

свойства объектов 98

4.2.1. Исследование влияния типа задающего генератора

одномерных рядов на их фрактальные свойства 98

4.2.2. Исследование влияния типа задающего генератора 3D
поверхностей на их фрактальные свойства 100

4.3. Выводы к главе 4 102

ГЛАВА 5. СИСТЕМА ВИРТУАЛЬНЫХ ПРИБОРОВ И ЕЕ

ПРИМЕНЕНИЕ К АНАЛИЗУ ПРОЦЕССОВ 104

5.1. Описание исследовательской системы виртуальных приборов 104

  1. Режим «ONE» 105

  2. Режимы «GRAPH», «ABOUT» и «EXIT» 109

5.2. Анализ сейсмических сигналов 110

  1. Характерные особенности сейсмосигнала 110

  2. Выводы по анализу сейсмических сигналов 111

5.3. Выводы к главе 5 113

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 114

ЛИТЕРАТУРА 116

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 122

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 129

ПРИЛОЖЕНИЕ 3 139

Введение к работе:

Актуальность проблемы. Задачи анализа и классификации сигналов сложной формы возникают при контроле и диагностике в областях медицины и техники, при изучении физических явлений и процессов, сложных нелинейных динамических систем и объектов. При решении таких задач, в основном используются методы математической статистики, спектрального и корреляционного анализов, которые выявляют характеристики сложного процесса, не дающие полной информации о нем. При этом сами характеристики описываются достаточно сложными выражениями со множеством влияющих параметров. Распознавание процессов осуществляется на основании данных характеристик по принципу «похож — не похож».

С возникновением в 1975 году фрактальной геометрии, связанной с именем Б.Мандельброта, стало возможным описание, упорядочивание и представление сложных сигналов фрактальными моделями, в достаточно простом и наглядном виде. Фрактальный подход, в последнее время, все больше применяется для решения задач идентификации процессов и объектов, отличающихся наличием компонент хаотического, детерминированного и периодического характера. Подтверждением этого являются работы Х.Херста, Э.Лоренца, Е.Федера, А.В.Данильца, В.Д.Борисова, Г.С.Садового, Ю.Н.Кликушина и др. в которых была высказана и обоснована идея возможности классификации и распознавания процессов сложной формы фрактальными методами. В работах этих ученых рассматривались вопросы, связанные с идентификацией процессов определенных групп, например, фрактальных, стационарных, периодических или детерминированных, однако вопросы комплексного представления таких процессов в рамках единого описания остается открытым. Идею фрактальной комплексной оценки характеристик и классификации сложных процессов и объектов развивает настоящая работа.

Таким образом, тема диссертационной работы, посвященная разработке фрактальных методов идентификации сложных процессов и систем и созданию на их основе эмпирических порядковых шкал, является актуальной.

Цель работы: расширение диапазона идентификации процессов сложной формы и увеличение быстродействия систем распознавания, использующих фрактальные шкалы.

Задачи исследований:

разработка и исследование методов фрактального анализа, ориентированных на комплексную оценку свойств сложных сигналов и объектов, отличающихся наличием компонент хаотического, детерминированного и периодического характера;

разработка технологии создания и использования идентификационных шкал на основе разработанных фрактальных методов для решения задач электрических и магнитных измерений;

исследование метрологических характеристик предложенных идентификационных шкал;

разработка программной системы распознавания и классификации сигналов, основанной на их фрактальном анализе.

Методы исследования. Для решения поставленных задач использовался аппарат теории фракталов, теории вероятности, математической статистики и статистического моделирования.

Научная новизна работы заключается в решении задачи расширения диапазона идентификации процессов сложной формы на основе фрактальных шкал и включает:

разработку фрактальных методов классификации стационарных, фрактальных и колебательных сигналов;

исследование метрологических характеристик фрактальных идентификационных шкал;

создание системы виртуальных приборов, основанной на фрактальных
шкалах и предназначенной для распознавания и классификации сигналов
в реальном масштабе времени.

Основные положения, выносимые на защиту.

  1. Методы фрактального анализа, позволяющие решить задачу расширения диапазона идентификации процессов сложной формы.

  2. Впервые созданные идентификационные шкалы, на основе разработанных фрактальных методов, позволяющие классифицировать сигналы сложной формы, включая стационарные, фрактальные, детерминированные, колебательные и их смеси.

  3. Применение разработанных фрактальных шкал в системах виртуальных приборов, предназначенных для классификации и анализа сигналов сложной формы в реальном масштабе времени.

Практическая ценность работы определяется тем, что на основании предложенных методов были созданы инструменты анализа и классификации сигналов различной формы, которые обеспечивают:

расширение диапазона классов сигналов — стационарных, фрактальных, колебательных — при отображении их единой моделью;

Подобные работы
Кривин Валерий Вольфович
Автоматизация контроля и аттестации сварочного производства на основе методов идентификации ограниченно детерминированных процессов
Болквадзе Гиви Ризаевич
Адаптивные методы дисперсионной идентификации технологических процессов
Кузьмич Ирина Васильевна
Исследование методов локальной идентификации для автоматизации управления процессами прядильного производства
Макарчук Максим Валерьевич
Резонансный метод и устройство идентификации углеродных нанообъектов в процессе их синтеза
Турлак Вера Васильевна
Разработка и исследование методов и средств принятия решений в процессе идентификации личности по сегментам нижних конечностей
Мернитц Йорг
Разработка и промышленное применение методов, алгоритмов и инструментальных средств идентификации для системы компьютерной диагностики доменного процесса (Для условий завода ЕКО Stahl, ФРГ)
Виниченко Михаил Юрьевич
Идентификация технологических состояний процесса ручной дуговой сварки на основе математических моделей и методов нелинейной динамики
Ильин Алексей Юрьевич
Исследование тепловых процессов при реализации реперных точек международной температурной шкалы в диапазоне от 0,01-660,323°С, с целью повышения ее воспроизводимости
Даничев Алексей Александрович
Методы и алгоритмы обработки данных в порядковых шкалах для систем поддержки принятия решений
Осипенко Лариса Петровна
Разработка методов идентификации рецептур тампонажных систем на основе метода вероятностного распознавания для повышения эффективности использования материалов

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net