Systems. Methods. Technologies 3 (39) 2018

Systems Methods Technologies. Yu.N. Alpatov et al. Synthesis of the structure … 2018 № 3 (39) p. 62-65 62 УДК 518 + 004.02 DOI: 10.18324/2077-5415-2018-3-62-65 Синтез структуры пятимерной измерительной системы Ю.Н. Алпатов a , В.А. Болякно b Братский государственный университет, ул. Макаренко 40, Братск, Россия а iipm@brstu.ru , b dkflbvbh2015@yandex.ru a https://orcid.org/0000-0003-4942-3349, b https://orcid.org/0000-0001-9454-4970 Cтатья поступила 23.06.2018, принята 10.07.2018 Проблемой синтеза многомерных систем является отсутствие алгоритмов решения, а также оценки точности реше- ний. В данной статье представлена система для мониторинга атмосферного электростатического поля по пяти входным параметрам, метеорологическим (атмосферное давление, температура воздуха, скорость ветра) и геофизическим (уровень радиоактивного фона и влажность). Цель статьи — определить функцию цели для параметров входных сигналов приборов для уменьшения ошибки на выходе системы. Полученная система реализована на основе двумерной и трехмерной систем. В ходе работы были выполнены следующие два этапа: представление многомерной системы в виде С-графа; разработка ма- тематической модели в виде системы уравнений. Ключевые слова: многомерная система; оператор; система уравнений; система ограничений; функция цели. Synthesis of the structure of the five-dimensional measuring system Yu.N. Alpatov a , V.A. Bolyakno b Bratsk State University; 40, Makarenko St., Bratsk, Russia a iipm@brstu.ru , b dkflbvbh2015@yandex.ru a https://orcid.org/0000-0003-4942-3349, b https://orcid.org/0000-0001-9454-4970 Received 23.06.2018, аccepted 10.07.2018 The problem of synthesis of multidimensional systems is the lack of algorithms for solution, as well as the lack of evaluation of the accuracy of solutions. This article presents a system for monitoring the atmospheric electrostatic field by five input parameters: meteo- rological (atmospheric pressure, air temperature, wind speed) and geophysical (level of radioactive background and humidity). The purpose of the article is to determine the function of the target for the parameters of the input signals of the devices, to reduce the error at the output of the system. The resulting system is implemented on the basis of two-dimensional and three-dimensional systems. During the work the following steps were performed: 1) representation of a multidimensional system in the form of a C-graph; 2) development of a mathematical model in the form of a system of equations. Keywords : multidimensional system; operator; system of equations; constraint system; goal function. Введение Развитие вычислительной техники в настоящее время ставит задачу управления большим количеством динамических объектов с помощью ЭВМ. Наиболее популярными считаются линейные системы (Гаусса, Гаусса – Жордана, Крамера, матричный метод и др.) в силу высокого уровня их разработки. Одной из про- блем подобных систем считается неточный расчет вы- ходного значения по множеству входных сигналов. Примером подобной задачи является метеорологиче- ская система предсказания погоды. Подобные задачи могут быть решены только с помощью применения многомерных систем. Однако проблема синтеза мно- гомерных систем заключается в отсутствии алгоритмов для решения этих систем в реальном масштабе време- ни, а также отсутствии оценки точности полученных результатов. Проблема представления многомерных систем как совокупности одномерных, впервые сфор- мулированная профессором И.Н. Вознесенским, в на- стоящее время является открытой, и ее решение позво- лит применить мощнейший аппарат синтеза одномер- ных систем к многомерным. Рассмотрен метод [1], в котором сложный процесс представлен совокупностью связей простых компонен- тов, в виде структурной схемы С-графа [1; 2]. Среди иностранной литературы выделяется статья Юфи Тао и Хаокио Хиао «Поиск диапазона на основе многомерных неопределенных данных». В ней авторы математически доказывают применимость многомер- ных систем на практике. Например, была рассмотрена метеорологическая система, которая контролирует температуру, относительную влажность и уровень за- грязнения для определения пожароопасных участков. Для этого был исследован вопрос поиска диапазона пороговой обработки вероятности, где он был пред- ставлен трехмерным прямоугольником с осями: по по- казателям температуры 86 о F и выше, влажности — самое большое 5 % и индексу загрязнения не меньше 7 (в масштабе от 1 до 10). В другом примере объяснялась функция плотности вероятности для определения дви- жущегося объекта, ограниченного дорожной сетью [3].