АНОТАЦІЯ
Файнзільберг Л.С. Методи та інструментальні засоби оцінювання стану об’єктів за сигналами з локально зосередженими ознаками.- Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.13.06 - автоматизовані системи управління та прогресивні інформаційні технології.- Міжнародний науково-навчальний центр інформаційних технологій і систем НАН України і МОН України, Київ, 2004.
Дисертація присвячена розробці та дослідженню нових методів та інструментальних засобів, що забезпечують добування інформації про кількісні або якісні показники стану об’єктів різної фізичної природи за діагностичними ознаками, які зосереджені на відносно невеликих фрагментах інтервалу спостереження сигналу. Розроблено узагальнену стохастичну модель породження реальних сигналів в умовах внутрішніх та зовнішніх збурень та на основі її аналізу запропоновано узагальнену схему створення ефективних ІТ добування діагностичної інформації. Розроблено оригінальний метод оцінювання корисного сигналу (еталону), який ґрунтується на селекції та усереднені спотворених реалізації у фазовому просторі з використанням хаусдорфової метрики. Вдосконалено методи заглушування частотних та обмежених за рівнем випадкових завад. Доведено формальні умови, які дозволяють оцінювати ефективність діагностичних тестів та окремих ознак з точки зору зменшення апріорного ризику. Ефективність розроблених методів та відповідних інструментальних засобів підтверджено їх застосуванням при реалізації нових ІТ оцінювання стану технічних і біологічних об’єктів, які пройшли успішні промислові та клінічні випробування і впроваджені в Україні, Росії, Угорщині та Німеччині.
Ключові слова: стохастична модель породження сигналу, фазовий простір, частотні та випадкові завади, корисність діагностичних ознак, інструментальні засоби.
АННОТАЦИЯ
Файнзильберг Л.С. Методы и инструментальные средства оценки состояния объектов по сигналам с локально сосредоточенными признаками.- Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.13.06 - автоматизированные системы управления и прогрессивные информационные технологии.- Международный научно-учебный центр информационных технологий и систем НАН Украины и МОН Украины, Киев, 2004.
Диссертация посвящена разработке новых методов и инструментальных средств, обеспечивающих оценку количественных или качественных показателей состояния объектов разной физической природы по признакам, сосредоточенным на относительно небольших фрагментах области определения наблюдаемого сигнала. Разработана стохастическая модель, которая описывает механизм порождения реальных сигналов с локально сосредоточенными признаками в условиях действия внутренних и внешних возмущений. Анализ предложенной модели позволил декомпозировать общую проблему синтеза информационных технологий обработки искаженных сигналов, сведя ее к последовательному решению отдельных задач: восстановление полезного сигнала (эталона) по искаженным реализациям, анализ признаков, сосредоточенных на фрагментах эталона, и интерпретация сигнала по значениям измеренных признаков.
Разработан оригинальный метод оценки эталона, основанный на селекции и усреднении искаженных реализаций в фазовом пространстве координат с использованием хаусдорфовой метрики. Усовершенствован метод подавления гармонических помех на основе прямого и обратного преобразований Фурье, в котором используется дополнительная процедура, обеспечивающая уменьшение известного эффекта растекания спектра гармонической помехи. Предложен адаптивный алгоритм сглаживания ограниченных по уровню случайных помех и показано, что, в отличие от традиционной процедуры скользящего среднего, предложенный алгоритм обеспечивает эффективное подавление помех без существенных изменений формы информативных фрагментов полезного сигнала. Получены формальные условия, гарантирующие эффективность диагностических тестов и отдельных признаков с точки зрения уменьшения априорного риска. Эти условия позволили усовершенствовать традиционный ROC-анализ, ограничив область допустимых значений чувствительности и специфичности диагностического теста.
На основе полученных результатов разработана открытая для расширения специализированная инструментальная система, обеспечивающая интерактивный синтез прикладных ИТ оценки состояния технических и биологических объектов по сигналам с локально сосредоточенными признаками, которая включает широкий набор готовых вычислительных компонент и средств когнитивной компьютерной графики. Эффективность разработанных методов и соответствующих инструментальных средств подтверждена результатами численного моделирования и практической реализацией новых ИТ оценки ненаблюдаемых технологических параметров доменного и литейного процессов, а также новых ИТ обработки ЭКГ и МКГ. Системы, реализующие эти технологии, прошли успешные промышленные и медицинские испытания и внедрены в Украине, России, Венгрии и Германии.
Ключевые слова: стохастическая модель порождения сигналов, фазовое пространство, частотные и случайные помехи, полезность диагностических признаков, инструментальные средства.
ABSTRACT
Fainzilberg L.S. Methods and tool means for object condition estimation based on signals with local concentrated features.- Manuscript.
Thesis for a doctor technical science degree by specialty 05.13.06 - automated control systems and progressive information technologies.- The International Research and Training Center for Information Technologies and Systems
The dissertation is devoted to development of novel methods and computer aided tool providing a objects condition by diagnostic features concentrated on local fragments of an observably signal under action of internal and external disturbances. The new stochastic model describing the mechanism of real signals generation is developed. The original method of a template estimation based on selection and averaging of the deformed signals realizations in the phase space with use Hausdorff metric is developed. Improving for harmonic and random noise suppression is advanced. The new approach to estimation of diagnostic tests utility from the point of view of a risk reduction is developed. Improvement to the tradition ROC-analyses based on the formal restriction of a ROC-plot is suggested. The open computer aided system for interactive synthesis of novel informative technologies for technical and biologic signals processing using set of calculation components and cognitive graphics tools was developed. The efficiency of dissertation results demonstrated on different application system using on Ukraine, Russia, Hungary and German.
Key words: stochastic model of real signals generation, phase space, harmonic and random noise, diagnostic tests utility, computer-aided system.
| 
