Preview

Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки

Расширенный поиск

Инварианты в задачах распознавания образов и контроля состояний сложных объектов

https://doi.org/10.21822/2073-6185-2022-49-2-56-66

Полный текст:

Аннотация

Цель. Целью исследования является построение эмуляторов основных датчиков малого космического аппарата (КА).

Метод. Качество восстановления определяется среднеквадратичным отклонением (СКО) данных от эталонов. Исследование основано на применении метода динамического программирования.

Результат. Проведен обзор работ в области применения устойчивых характеристик – инвариантов, в прикладных областях распознавания образов и контроля состояний сложных технических систем. Предложен и протестирован метод, направленный на выявление отказов и построение эмуляторов датчиков малого КА на основе анализа устойчивых показателей: коэффициентов корреляции и ковариации. Предложенный подход позволяет повысить в целом надежность информационно-измерительной системы малого космического аппарата. В дальнейшем для эмуляции вышедшего из строя датчика планируется применять множественную корреляцию временных последовательностей.

Вывод. В общем случае, распознавание сводится к сравнению графовых структур объектов к корректному сопоставлению иерархических моделей изображений на основе различных инвариантов. Контроль состояний сложных систем основывается на применении устойчивых характеристик, выступающих в качестве инвариантных или субинвариантных дескрипторов. Инварианты в различных приложениях помогают распознавать текущую ситуацию с достаточной степенью точности, снижая, как правило, размерность задачи. 

Об авторах

В. Б. Мелехин
Дагестанский государственный технический университет
Россия

доктор технических наук, профессор, кафедра программного обеспечения вычислительной техники и автоматизированных систем,

367026, г. Махачкала, пр. Имама Шамиля, 70



В. М. Хачумов
Институт программных систем им. А.К.Айламазяна РАН; Федеральный исследовательский центр «Информатика и управления» РАН; Российский университет дружбы народов (РУДН)
Россия

доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник, 152021, Ярославская обл., Переславский р-н, с. Веськово, ул. Петра Первого, д.4а;

119333, Москва, ул. Вавилова, д.44, кор.2;

профессор, 117198, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, 6



М. В. Хачумов
Институт программных систем им. А.К.Айламазяна РАН; Федеральный исследовательский центр «Информатика и управления» РАН; Российский университет дружбы народов (РУДН)
Россия

кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник, 152021, Ярославская обл., Переславский р-н, с. Веськово, ул. Петра Первого, д.4а;

119333, Москва, ул. Вавилова, д.44, кор.2;

доцент, 117198, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, 6



Список литературы

1. Dehmer M., Grabner M., Mowshowitz A., Emmert-Streib F. An efficient heuristic approach to detecting graph isomorphism based on combinations of highly discriminating invariants. Advances in Computational Mathematics. 2013. Vol. 39. No. 2. Pp. 311–325. DOI: 10.1007/s10444-012-9281-0

2. Погребной А.В. Полный инвариант графа и алгоритм его вычисления // Известия Томского политехнического университета. Информационные технологии. 2014. Т. 325. № 5. С.110–122.

3. Stoichev S.D. New exact and heuristic algorithms for graph automorphism group and graph isomorphism. Journal of Experimental Algorithmics (JEA). 2019. vol. 24. Pp. 1–27. DOI: 10.1145/3333250

4. Takapoui R., Boyd S. Linear Programming Heuristics for the Graph Isomorphism Problem // ArXiv.2016. [Электронный ресурс]. URL: https://arxiv.org/pdf/1611.00711.pdf (дата обращения: 18.01.22)

5. Хачумов М.В., Талалаев А.А., Хачумов В.М. Об одном эвристическом критерии в задаче определения изоморфизма графов на основе инвариантов // Современные наукоемкие технологии, 2022, №2. С..159–163. DOI: 10.17513/snt.39051

6. Фраленко В.П., Хачумов В.М., Хачумов М.В. Измерение расстояний между пирамидами видимости на основе инвариантов // Современные наукоемкие технологии, 2021, №5. С. 94–101. DOI: 10.17513/snt.38664

7. Watson A.B., Ahumada A. The pyramid of visibility // Journal of Vision, 16(12):567, 2016. DOI: 10.1167/16.12.567

8. Žunić D., Žunić J. Shape ellipticity from Hu moment invariants // Applied Mathematics and Computation, vol.226, 2014. Pp.406–414. DOI: 10.1016/j.amc.2013.10.062

9. Загоруйко Н.Г. Прикладные методы анализа данных и знаний. – Новосибирск: Изд-во Института математики, 1999. 270 с.

10. Талалаев А.А., Фраленко В.П. Контроль и диагностика датчиков положения космического аппарата // Искусственный интеллект и принятие решений, 2009? №3. С.49–52

11. Емельянова Ю.Г., Константинов К.А., Погодин С.В., Талалаев А.А., Тищенко И.П., Фраленко В.П., Хачумов В.М. Нейросетевая система контроля датчиков углов ориентации и дальности космического аппарата // Программные системы: теория и приложения, 2010, №1. С. 45–59

12. Емельянова Ю.Г. Алгоритмическое и программное обеспечение человеко-машинных интерфейсов с когнитивнографическим отображением информации для систем космического назначения: дис. канд. техн. наук. Москва. 2019. 168 с.

13. Топольский Н.Г., Святенко И.Ю., Трефилов Г.Б., Сатин А.П. Интерактивный оптимизационный метод декомпозиции графов причинно-следственных связей в системах поддержки принятия решений // Интернет-журнал "Технологии техносферной безопасности", 2009, № 5(27); URL: http://agps-2006.narod.ru/ttb/2009-5/11-05-09.ttb.pdf (дата обращения: 18.01.2022).


Рецензия

Для цитирования:


Мелехин В.Б., Хачумов В.М., Хачумов М.В. Инварианты в задачах распознавания образов и контроля состояний сложных объектов. Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. 2022;49(2):56-66. https://doi.org/10.21822/2073-6185-2022-49-2-56-66

For citation:


Melekhin V.B., Khachumov V.M., Khachumov M.V. Invariants in problems of pattern recognition and control of states of complex objects. Herald of Dagestan State Technical University. Technical Sciences. 2022;49(2):56-66. (In Russ.) https://doi.org/10.21822/2073-6185-2022-49-2-56-66

Просмотров: 55


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2073-6185 (Print)
ISSN 2542-095X (Online)