КОМПЬЮТЕРНАЯ ПОДСИСТЕМА ДЛЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО АНАЛИЗА ДАННЫХ



Киричев М.Б.,

студент 4 курса УО «ВГУ им. П.М. Машерова», г. Витебск, Республика Беларусь

Научный руководитель – Корчевская Е.А., канд. физ.-мат. наук, доцент

 

Зрение – это основной источник получения информации человеком. Таким образом, разработка аналогов зрительно-мыслительного комплекса человека является одним из важных направлений развития информационных технологий.

Создание искусственных систем распознавания образов остаётся сложной теоретической и технической проблемой. Необходимость в таком распознавании возникает в самых разных областях – от военного дела и систем безопасности до оцифровки всевозможных аналоговых сигналов.

Целью работы является разработка программного обеспечения, позволяющего распознавать объекты методом сравнения с образцом.

Задачи работы:

· разработать алгоритм, позволяющий идентифицировать объекты методом сравнения с эталоном;

· реализовать программное обеспечение, позволяющее производить идентификацию и классификацию биологических объектов;

· обучить программу на примере тренировочной коллекции методом «обучение с учителем».

Для распознавания объектов был выбран метод, называемый «Метод сравнения с образцом» и реализованы два его варианта.

Первый вариант – «попиксельное» сравнение распознаваемого изображения со всеми образами из базы.

Алгоритм работы:

1. Открывается распознаваемое черно-белое изображение.

2. При необходимости изображение преобразовывается, а затем оно сохраняется во временный текстовый файл.

3. Последовательно открываются все образцы из базы образов, и проводится «попиксельное» сравнение.

4. Выводятся результаты работы программы.

Второй вариант – нахождение наиболее «близкого» к распознаваемому образу образа и класса из базы.

Алгоритм работы:

Открывается распознаваемое черно-белое изображение

При необходимости изображение преобразовывается, а после этого оно сохраняется во временный текстовый файл.

Подсчитывается число черных пикселей распознаваемого изображения.

Последовательно открываются все образцы из базы, и для каждого из них подсчитывается «расстояние» до распознаваемого образа;

Выводятся результаты работы программы.

В результате проведенной работы были изучены методы распознавания изображений, было разработано приложение, которое позволяет проводить классификацию и идентификацию биологических объектов с использованием метода сравнения с образцом, а также был проведен анализ качества классификации образов. Проведенный анализ качества классификации показывает, что вероятность правильной классификации использованным методом не очень велика и составляет 38%, а значит необходимо для распознавания применять более точные методы, которые дадут лучшие результаты.

 

 

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ ОПТИМАЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ СЛОИСТЫХ КОМПОЗИТНЫХ ОБОЛОЧЕК

Корчевская Е.А.,

доцент УО «ВГУ им. П.М. Машерова», г. Витебск, Республика Беларусь

Денисенко Д.В.,

студентка УО «ВГУ им. П.М. Машерова», г. Витебск, Республика Беларусь

Рассмотрим тонкую круговую цилиндрическую оболочку, состоящую из N изотропных слоев, характеризующихся толщиной , модулем Юнга  и коэффициентом Пуассона , . Будем считать, что физические характеристики слоев различаются незначительно. Тогда для исследования устойчивости слоистой цилиндрической оболочки используем систему полубезмоментных уравнений слоистых оболо­чек [1]:

                           (1)

Здесь  – оператор Лапласа в криволиней­ной системе координат , , E, осредненные модуль Юнга, коэффициент Пуассона соответственно, h – толщина оболочки, , – функции напряжений и перемещений, – нормальный прогиб, параметры , ,  учитывают поперечные сдвиги слоев и определяются по формулам [1].

Уравнения (1) описывают движение оболочки в окрестности безмоментного напряженно-деформированного состояния, характеризующегося усилиями . В качестве граничных условий на краях рассмотрим условия шарнирного опирания [1]:

, при =0, L.                                  (2)

Тогда решение уравнения (1) с граничными условиями (2) может быть найдено в явной форме:

      , ,      (3)

где n – число волн в осевом направлении, m – число волн в окружном направлении.

Подставляя выражения (3) в уравнения (1), получаем систему однородных линейных уравнений относительно  и . Из условия существования нетривиального решения этой системы, находим выражение для давления :

,          (4)

, , . (5)

Полученная в явном виде формула (5) позволяет решать задачу оптимального проектирования многослойной оболочки, заключающуюся в максимизации критического значения внешнего давления путем оптимального выбора толщин межслойных заполнителей.

Пример. Рассмотрим пятислойную цилиндрическую оболочку радиуса R=150 мм и длиной L=450 мм. Слои оболочки расположены симметрично относительно средней линии. Первый, третий и пятый слои имеют одинаковую толщину h1=h3=h5 и изготовлены из алюминия с модулем Юнга E1=E3=70300 Н/мм2, плотностью кг/мм3, числом Пуассона . Второй и четвертый слои, имеющие толщину h2=h4, изготовлены из эпоксидной смолы. Введем также условие:

                           ,                                         (6)

гарантирующее, постоянство массы оболочки. Здесь  мм.

Таблица 1 – Критическое давления для пятислойной оболочки при различных значениях толщины заполнителя

Искомые параметры

Толщина заполнителя

h2 =0,2 h2 =0,3 h2 =0,36 h2 =0,4 h2 =0,5 h2 =0,6 h2 =0,7 h2 =0,8
m 1 0 7 1 2 3 1 3
n 18 17 13 16 15 14 14 13
329,711 338,805 340,221 339,425 331,293 314,207 288,022 252,649

Проанализировав таблицу 1, можно сказать, что оптимальная толщина слоя эпоксидной смолы пятислойной оболочки будет  мм.

 

Литература:

1. Григолюк, Э.И. Многослойные армированные оболочки: расчет пневматических шин / Э.И. Григолюк, Г.М. Куликов. – М.: Машиностроение, 1988. – 288 c.

АБ РЭДУЦЫРАВАННІ ДА КАНАНІЧНАГА ВЫГЛЯДУ СІСТЭМЫ ДЫФЕРЭНЦЫЯЛЬНЫХ РАЎНАННЯЎ У ЧАСТКОВЫХ ВЫТВОРНЫХ

 

Краўчанка І.М.,

студэнтка 4 курса УА «БДПУ імя М. Танка», г. Мінск, Рэспубліка Беларусь

Навуковы кіраўнік – Шылінец У.А., канд. фіз.-мат. навук, дацэнт

 

У шэрагу прац [1–4] пры дапамозе фармальных вытворных [5] лінейныя сістэмы дыферэнцыяльных раўнанняў у частковых вытворных рэдуцыруюцца да кананічнага выгляду.

У дадзенай працы разглядаецца сістэма дыферэнцыяльных раўнанняў, адрозная ад раней вывучаемых:

               (1)

дзе  – вядомыя (шуканыя) функцыі класса .

Праз  абазначаем клас рэчаісных або камплексных функцый ад , якія маюць непарыўныя вытворныя да –га парадку ўключна ў некаторым адназвязным абсягу .

Даследавалася наступная задача: пры наяўнасці сістэмы выгляду (1) знайсці неабходныя і дастатковыя ўмовы, пры якіх існуюць такія функцыі , што сістэма (1) рэдуцыруецца да выгляду

                                     (2)

дзе  – лінейныя функцыі ад  з каэфіцыентамі класа ;  – вядомыя функцыі таго ж класа;  –фармальныя вытворныя, вызначаемыя роўнасцямі

                                                                           (3)

дзе .

Сістэма (2), на падставе (3), можа быць запісанай у выглядзе:

   (4)

дзе

, , , ,

, , , .

Даказана наступная тэарэма.

Тэарэма. Сістэма дыферэнцыяльных раўнанняў (4) зводзіцца да сістэмы выгляду (2) тады і толькі тады, калі выконваюцца ўмовы:

, .

Высветлены таксама ўмовы пераўтварэння сістэмы дыферэнцыяльных раўнанняў (1) да сістэмы выгляду (4).

 

Літаратура:

  1. Векуа, И.Н. Обобщенные аналитические функции / И.Н. Векуа. – М.: Физматгиз, 1959.– 628 с.
  2. Стельмашук, Н.Т. О некоторых линейных дифференциальных системах в частных производных / Н.Т. Стельмашук // Сибирский математический журнал.– 1964.–Т. 5.–№ 1.– С. 166–173.
  3. Стэльмашук, М.Т. Рэдуцыраванне адной сістэмы раўнанняў у частковых вытворных да кананічнага выгляду пры дапамозе двайных функцый / М.Т. Стэльмашук, У.А. Шылінец // Весці БДПУ. Серыя 3.– 2005.– № 1.– С. 21–23.
  4. Стельмашук, Н.Т. О преобразовании к каноническому виду системы линейных уравнений в частных производных с помощью двойных дифференциальных операторов / Н.Т. Стельмашук, В.А. Шилинец // Весці НАН Беларусі. Сер. фіз.-мат. навук.– 2008.–№ 2.– С. 61–65.
  5. Гусев, В.А. Об одном обобщении ареолярных производных / В.А. Гусев // Bul. Stiint. si Tehnic Inst. Pol. Timisoara.– 1962.– T. 7.– F. 2.– P. 223–238.

 

 


Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 548; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!