Метод поиска и обработки одномоментных наблюдений в массивах данных Текст научной статьи по специальности «Математика»

МЕТОД ПОИСКА И ОБРАБОТКИ ОДНОМОМЕНТНЫХ НАБЛЮДЕНИЙ В МАССИВАХ ДАННЫХ Попов А. М.

Попов Александр Михайлович /Popov Aleksandr Mihajlovich - кандидат технических наук,

доцент, кафедра высшей математики, Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» им. Д. Ф. Устинова,

г. Санкт-Петербург

Аннотация: в результате регистрации состояний изучаемого процесса несколькими датчиками, которые имеют различную частоту дискретизации и/или включаются с временной задержкой друг относительно друга, появляется необходимость выделить в соответствующих массивах такие данные, которые относятся к одному и тому же моменту времени. В работе предлагается по известному числу датчиков п составить систему из линейных уравнений, решение которой дает порядковые номера искомых элементов массивов. При этом если датчики включены одновременно друг с другом (без задержки) и имеют лишь различную частоту дискретизации, то решается однородная система линейных уравнений; если датчики имеют различную частоту дискретизации и включаются с временной задержкой, то решается неоднородная система линейных уравнений. В заключении отмечено, что при увеличении числа датчиков, работающих на разных частотах, соответствующие одномоментные наблюдения становятся реже, т. е. происходит потеря части данных. Поэтому, рекомендуется использовать небольшое число датчиков, а также включать в обработку результаты попарных измерений. Ключевые слова: структурная избыточность, система линейных уравнений, метод Гаусса.

В результате регистрации состояний изучаемого процесса несколькими датчиками, которые имеют различную частоту дискретизации и/или включаются с временной задержкой друг относительно друга, появляется необходимость выделить в соответствующих массивах такие данные, которые относятся к одному и тому же моменту времени. В работе предлагается по числу датчиков п составить систему из С^ линейных уравнений [1], решение которой дает порядковые номера искомых элементов массивов.

Рассмотрим в качестве примера измерительный эксперимент с тремя датчиками Sk, Si, Sm, осуществляющими измерения за tx = 2 , t2 = 3 и t3 = 5 минимальных тактов t и включенных одновременно (без задержки).

В процессе измерения будут образованы числовые последовательности , { 3 1} и { 5 т}, где k,l,m Е N. Одномоментным наблюдениям соответствуют данные с равными номерами, т. е. выполняется условие:

2 k = 3 l = 5 m . (1)

Двойному равенству (1) соответствует однородная система из трех линейных уравнений:

(2/с-З/ =0,

| 3 l-5 m = 0, (2)

\2к - 5т = 0.

целые положительные решения которой соответствуют номерам элементов в массивах, относящихся к одновременным наблюдениям.

Решая систему (2), например, методом Гаусса, получим: /2 -3 0 0 3-5 \2 0 -5

^ 15

откуда т = С • 1 , п = С • - // = С — или в векторной форме:

^ 6

а5\

1 о ),се {0}ил .

\т/ \6 /

Пусть далее приборы 5; и 5т включаются с временной задержкой соответственно = 2 и £т = 1 такта относительно прибора 5,с ( ^ = 0 ) .

В этом случае, в обработку следует включить элементы массива, для которых выполняются равенства

2 // + 0 = 3 ¿ + 2 = 5 т + 1 . (3)

Двойному равенству (3) соответствует неоднородная система из трех линейных уравнений:

(2к + 0) - (31 + 2) = 0, (2к-31 = 2, (3 I + 2 ) — (5 т + 1 ) = 0, о ] 3 I - 5 т = - 1 , (4)

\(2к + 0) - (5т + 1) = 0, ( 2к - 5т = 1.

Общее решение неоднородной системы (4) можно представить в виде суммы общего решения однородной системы (2) и частного решения неоднородной системы (4), которое также найдем методом Гаусса:

0 2 \ -5 -1 , 0 0 /

т. е. т = 1 • С, I = —; - • С или в векторной форме:

), при С = 5 .

Следовательно, целое положительное решение системы (4), которой соответствуют номера элементов в массивах, относящихся к одновременным наблюдениям, имеет вид:

^ / ) = С ■ ^15^ + ^ 8 ), С 6 {0} и Л. (5)

В заключении отметим, что при увеличении числа приборов, работающих на разных частотах, соответствующие одномоментные наблюдения становятся реже, т. е. происходит потеря части данных. Поэтому, рекомендуется использовать небольшое число датчиков, а также включать в обработку результаты попарных измерений. Например, если суммарное число датчиков равно трем, то полезно рассмотреть в одни и те же моменты времени две статистики: выборочное среднее и выборочную медиану. Если указанные статистики резко отличаются друг от друга, то это свидетельствует об отказе одного из датчиков, а измерительная система переходит в аварийный режим работы. Если все датчики исправны и система работает в штатном режиме, то необходимо рассмотреть данные при работе датчиков попарно. В этом случае, одномоментные наблюдения появляются чаще и не происходит существенной потери информации. При этом дополнительно появляются три серии одномоментных попарных наблюдений. В каждой серии вычисляется текущее среднее, что позволяет более точно следить за измеряемой величиной. Так как датчики, включенные в измерительный комплекс, часто имеют различные метрологические характеристики, то следует использовать взвешенное среднее. Веса наблюдений обычно выбирают обратно пропорционально значениям случайной составляющей погрешности датчиков.

Литература

1. Баранова Е. С., Исакова Е. А., Попов А. М., Попов М. С. Учебно-практическое пособие «Линейная алгебра». С.-Петербург: БГТУ им. Д.Ф. Устинова, 2015.

СИСТЕМА ЗАЯВОК НА РЕМОНТ И ОБСЛУЖИВАНИЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ ДЛЯ ОФИЦИАЛЬНОГО ИНТЕРНЕТ-ПРЕДСТАВИТЕЛЬСТВА ВУЗА КАК СРЕДСТВО АВТОМАТИЗАЦИИ КОНТРОЛЯ ИСПОЛНЕНИЯ ПОРУЧЕНИЙ

1 2 3

Акинчев А. И. , Шестопалова А. Ю. , Каменев А. В. , Мекшенева А. А.4, Артемов А. В.5, Новиков С. В.6

1Акинчев Андрей Игоревич /Akinchev Andrej Igorevich - студент;

2Шестопалова Алина Юрьевна / Shestopalova Alina Jur'evna - студент-магистр;

3Каменев Александр Владимирович /Kamenev Aleksandr Vladimirovich - студент-магистр;

4Мекшенева Алена Алексеевна /Meksheneva Alena Alekseevna - студент-магистр; 5Артемов Андрей Владимирович / Artemov Andrej Vladimirovich - кандидат технических наук,

доцент,

кафедра программной инженерии; 6Новиков Сергей Владимирович /Novikov Sergey Vladimirovich - кандидат технических наук,

доцент,

кафедра информационных систем, Орловский государственный университет им. И. С. Тургенева, г. Орёл

Аннотация: проблема автоматизации контроля исполнения поручений актуальна для большинства образовательных учреждений, в том числе для средних и крупных вузов. Решение данной проблемы значительно упрощает управление образовательной организацией и повышает эффективность функционирования ее отдельных подразделений. В статье описывается способ решения данной проблемы на примере системы заявок на ремонт и обслуживание вычислительной техники, являющейся частью официального Интернет-представительства Орловского государственного университета имени И. С. Тургенева. Приведено описание функционирования данной системы, ролей пользователей и способов обработки выходных данных. Ключевые слова: контроль исполнения поручений, автоматизация контроля, вуз, Интернет-представительство.

Поручение - договор, по которому одна сторона обязуется совершить за счет и от имени другой стороны, порученные ей действия [1].

В крупных и средних организациях, к которым можно причислить и вузы, большая часть поручений оформляется в письменном виде. В таких организациях количество поручений, в большинстве случаев, достаточно большое, поэтому ни один руководитель не в состоянии запомнить все выданные его подразделению поручения и самостоятельно контролировать их исполнение. Это, равным образом, ведет к снижению исполнительской дисциплины [2] и падению эффективности деятельности организации. Следовательно, проблема автоматизации контроля исполнения поручений актуальна [3] для большинства образовательных учреждений, в том числе для средних и крупных вузов. Решение данной проблемы значительно упрощает управление образовательной организацией и повышает эффективность функционирования ее отдельных подразделений. Кроме того автоматизация контроля исполнения поручений приводит к повышению общей исполнительской дисциплины организации и появлению возможности анализа причин невыполнения управленческих решений.