Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Построение динамических моделей параметров сложных объектов на основе регуляризующего байесовского подхода Домченко, Александр Васильевич

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Домченко, Александр Васильевич. Построение динамических моделей параметров сложных объектов на основе регуляризующего байесовского подхода : автореферат дис. ... кандидата технических наук : 05.11.16 / Санкт-Петербург. электротехн. ун-т.- Санкт-Петербург, 1996.- 16 с.: ил. РГБ ОД, 9 98-4/4065-1

Введение к работе

Актуальность темы. Постоянное увеличение сложности :редств вычислительной техники, а также их применение в :амых различных областях жизни выдвигают необходимость эазвития метрологической аттестации и контроля (моделей, объектов, алгоритмов и условий измерений). При контроле и Гспытаниях динамических объектов наибольший интерес пред-:тавляет точность оценок параметров в условиях нормального функционирования объекта. При оценивании параметров' динамических объектов предполагается, что известны струк-, гура системы и класс моделей,' к которому относится данный динамический объект. Значительная часть процессов модели» і объекта-оригинала описываются с помощью дискретных вр.е-' ленных рядов..

Множество практических и исследовательских задач, связанных с экологией и природопользованием, требуют точ-юго знания о состоянии и развитии объекта исследования. Эти знания может дать лишь математическая модель, которая і случае природного объекта будет вероятностно-статистической. Существующие в настоящее время методы' оценивания параметров сложных объектов (СО) и построения їх динамических моделей не позволяют учитывать разнород- , іую априорную и поступающую в ходе эксперимента информацию и не обладают требуемым метрологическим обоснованием. Іозтому необходима разработка новых устойчивых параметри-іеских методов оценки и построения динамических моделей іараметров СО, обладающих вышеуказанными свойствами, с зозможностыо их использования при едином систематизиро-занном подходе к накапливанию априорной информации при измерительном эксперименте, позволяющих встраивать их в информационное и программное обеспечение измерительных

экспертных систем (ИЭС) входящих в состав интеллектуал) ных измерительных систем (ИнИС).

Байесовский подход дает неустойчивые решения п] априорной неопределенности, в том числе и компонентов р< шагащих байесовских правил. Для повышения устойчивости pi шений была разработана, Д.Д.Недосекиным С.В.Прокопчиной, модификация байесовского подхода пол; чившая название регуляризирующегр байесовского подхо) (РБП).

: Таким образом, необходимость как исследования. разработка методов, анализа динамических объектов, так

' обеспечение встраиваемости результатов в единый систем; тизированный подход при решении задачи построения динамі ческих моделей параметров СО, и разработка- нового пар; метрического метода, основанного на РБП, сопровождаемо] метрологическим анализом параметров является одной из ос

і новных современных задач измерений, как в теоретическоь так и в практическом плане, чем и обусловливается актз

. альность темы данной работы.

Поставленная задача решалась в рамках гоабюджетнь и хоздоговорных работ, выполнявшихся в СПбГЭТУ ю В.И.Ульянова (Ленина) при непосредственном участии автс ра. Теоретические и практические результаты диссёртацио* ной работы йнедрялись в ходе выполнения хоздоговорных рг бот. Предполагается дальнейшее исследование и внедреш результатов диссертационной работы в народное хозяйство. Цель работы состоит в разработке и исследовании aj горитма оценивания параметров сложных динамических объе* тов, гарантирующего заданные метрологические характер> стики, и построении на основе этого алгоритма адекватнь динамических моделей, используемых при решении задач экс логического -мониторинга для повышения качест&а контроля

равления природными ресурсами.

Поставленная ,цель достигается решением следующих
просов: '

исследования и анализа объекта моделирования с лью выработки основных требований предъявляемых к дина- ' ческим моделям;

теоретического обоснования выбора базиса модели-вания и построения обобщенной структуры моделей;

разработки алгоритма оценивания динамических па-метров СО;

- проведения метрологического анализа разработанно-
алгоритма;

- разработки модифицированных критериев, на основе
П, для проверки статистических гипотез; *

-1 - .построения динамических моделей параметров СО;

- применения разработанных методик для оценки со-
ояния реальных динамических объектов (популяций живот-
х и рыб).

Методы исследований. При исследованиях использова-сь аппарат, принципы и основные положения теории изме-ний, метрологии,функционального анализа, теории веро-ностей, математической, статистики, теЬрии распознавания разов, планирования эксперимента, а также имитационное целирование на ЭВМ.

Научная новизна заключается в следующем:'

разработаны требования предъявляемые к алгоритмам енивания динамических параметров с учетом накапливания риорной информации для проведения измерительного экспе-мента;

разработан алгоритм оценивания динамических пара-гров сложных объектов, основанный на РБП, сопрово,*-т-йся комплексом метрологических характеристик;

обоснованы и разработаны алгоритмы использующи РБП в критериях (серий, тренда, разностей) проверки ста тистических гипотез;

произведен метрологический анализ этих алгоритмо и получены комплексы характеристик качества (КХ), харак теризующие точность, надежность и достоверность указанны алгоритмов;

- получены конкретные динамические модели размера
веса, численности и воспроизводства популяций лосей, ка

банов ш некоторых видов рыб. Практическая ценность:

предложена инженерная методика проведения этап оценивания динамических параметров СО, легко выстраиваема в единый систематизированный подход;

разработано алгоритмическое обеспечение для по строения динамических моделей, которое в свою очередь по зволяет: реализовать процесс настройки параметров модели оценить адекватность выбранной модели динамического объ екта объекту-оригиналу; реализовать процесс предваритель ного обучения с учетом конкретной априорной информации параметрах динамического объекта, на основании методоло гии РБП;

v ' - получены временные оценки и параметры моделей;

разработай'а инженерная методика построения дина мических моделей на базе на базе созданных алгоритмов;

разработана методика метрологического анализа ал горитмов;

-. повышен уровень использования информации, что свою очередь, вызвало повышение качества принимаемых реше ний ;

- на основе полученных математических моделей кон
кретных природных- объектов, было достигнуто повышение ка

5.

эства принимаемых природопользовательских решений.

Внедрение , результатов работы. Разработанный алго-1тм использовался при выполнении научно-".следовательских работ кафедры информационно-імерительной техники Санкт-Петербургского государствен->го электротехнического университета. Результаты диссер-іционной работы были использованы при разработке алго-ітмического, программного и методического обеспечения ЭС .ССИСТЕНТ-CTAT'f и ее модификации "АССИСТЕНТ-БИОЛОГ", ко-рые внедрены в производство лаборатории охотничьего хо-йства и заповедников департамента по охране и рацио-льному использованию охотничьих ресурсов МСХиП РФ, го-дарственного геологического предприятия дмуртгеология" и управления "Севзапрыбвод".

.. Апробация работы. Основные результаты диссертацион-й работы докладывались и обсуждались в период с 1992 по 96 г.г. на:

научно-исследовательских семинарах кафедры ИИТ 5ГЭТУ (С.-Петербург);

научно-технических конференциях профессорско-гподавательского состава СПбГЭТУ (С.-Петербург);

международной научно-технической конференции іентификация, измерение характеристик и имитация слу-іньїх сигналов" (Новосибирск, 1994) ;

- всесоюзных научно-технических семинарах и научно-іктических конференциях. Публикации по работе.

По материалам диссертационной работы опубликовано 7 :атных работ, из которых 2 депонированных рукописи и 5 тей, из которых 1 в международном издании.

Структура и объем работы.. Диссертационная работа тоит из введения, четырех глав, заключения, спи*"' ы-

тературы из 117 наименований и приложения. Основная часі работы изложена на 158 страницах машинописного текста Работа содержит 12 рисункос, 3 таблицы и 5 страниц прилс жения.