CC BY
55
УДК 778.14
В.М. Леонов, канд. техн. наук, доц, (4872) 47-63-69, jh-ps@yandex.ru (Россия, Тула, ТулГУ)
РАСШИРЕНИЕ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ОБРАБОТКИ И ХРАНЕНИЯ ДАННЫХ В РЕПРОГРАФИИ
Представлены возможности расширения методов обработки и структурной организации хранения данных, что позволит увеличить эффективность в части оперативного доступа и передачи данных на расстояние.
Ключевые слова: хранение данных, оперативный доступ к данным, эффективность обработки данных.
В настоящее время наиболее актуальными задачами при работе с большими массивами данных, размещенными в специализированных хранилищах, являются их упорядочение, систематизация и структурирование, конвертация и обеспечение совместимости между форматами.
При проведении работ по резервному копированию, а также распознаванию данных, хранящихся на микропленке или фоторегистрирующих средах с высокой плотностью, возможны потери или искажения важной информации из-за малейших помех, шумов. Для сведения указанного риска к минимуму или же его исключения возможно применение метода авторегрессионного спектрального оценивания.
Пусть х(п) - общий член временного ряда с дискретным (целочисленным) значением времени. При числе наблюдений Ы, когда время проходит интервал значений от п = 1 до п = Ы, по методу Шустера [1] при вычислении периодограмм имеем
1 2 р(ю) = "ы1 х(0< +х(2)Г1ю2 +... + Х(к)Г1гаЫ .
Предположим, например, что временной ряд представляет собой синусоиду с частотой, искаженной некоторой помехой, тогда периодограмма будет иметь максимум при некотором фиксированном значении частоты. Таким образом, рассчитав периодограмму, можно по ее максимумам определить положение частот основных синусоидальных процессов. Далее возможно применить конечно-параметрическую модель, связанную с предложенной много лет назад идеей ученым Г. Адни Юлом. Если взять кривую, описывающую синусоидальную функцию времени, и наложить на ординату небольшую случайную помеху, то это приведет лишь к некоторой потере регулярности; кривая по-прежнему сохранит заметную на глаз периодичность. Если теперь увеличивать амплитуду помехи, кривая будет становиться все более нерегулярной, а периодичность все менее явной и, в конце концов, совсем исчезнет. Тем не менее, даже при большом уровне помехи, метод периодограмм Шустера остается применимым и при доста-
точно большом числе наблюдений дает возможность весьма точно определять период и амплитуду основной синусоиды.
Зависимость амплитуды колебаний простого гармонического маятника с затуханием может быть представлена однородным разностным уравнением [1]
Ь(п) + а1 • Ь • (п -1) + а2 • Ь • (п - 2) = 0.
Здесь Ь(п) - значение амплитуды в целочисленные моменты времени п. Начальными условиями являются Ь(п)=0 при п<0 и Ь(п)=1.
Характеристическое уравнение, соответствующее данному разностному уравнению, имеет вид
Е + аіЕ + а2 = 0.
Из физических соображений следует, что импульсная характеристика имеет вид затухающих колебаний, поэтому корни Е1 и Е2 характеристического уравнения должны быть комплексными с амплитудой (модулем) меньше 1. Это условие эквивалентно условиям а2 < 1 и 2
4а2 - а1 > 0. Решение разностного уравнения, таким образом, имеет вид
8Іп(п + 1)© о
Ь(п) = е 81п ю° — а1 д/4а2 — а1
где X = 0,51п а2, ©о = arctg
Затухающее колебание Ь(п) описывает импульсную характеристику, причем ©0 есть ее основная частота.
В результате кривая колебаний будет резко отличаться от графика синусоиды с наложенным на нее шумом, но при этом она останется весьма гладкой, присеем амплитуда и фаза будут непрерывно меняться, подчиняясь неоднородному разностному уравнению
х(п) = а\х(п -1) - а2х(п - 2) = е(п), (1)
где е(п) - входной сигнал в виде белого шума.
Решение уравнения (1) имеет вид
х(п) = ^ Ь(к)е(п - к), к=0
где Ь(к) - приведенная выше импульсная характеристика.
Практическое применение описанного метода способно при реализации дать результат в виде единичного элемента программно-аппаратного комплекса, что позволит обеспечить распознавание с повышенной точностью. Для считывания исходных данных предполагается использовать набор из высококогерентных источников излучения с длиной волны в заданном диапазоне. Дальнейшее распознание сигнала возможно будет осуществить целым рядом методов, в том числе с применением вышеупо-
мянутого. Актуальность данного вопроса продиктована значительными объемами документации, хранящейся на микрофильмах и требующей последующего переноса на цифровой носитель с целью дальнейшей обработки [2].
Особенно актуальной становится проблема цифрового устаревания. Она может быть решена с помощью эмуляции компьютерного оборудования, грамотного выбора носителя информации, базового формата и структуры хранения данных, а также обеспечения их комплексной совместимости при конвертации.
Для снижения влияния отрицательных аспектов, связанных с устареванием форматов предлагается в качестве базового формата выбрать XML с предопределенной структурой тэгов, который позволит при необходимости экспортировать данные в большинство известных на данный момент SQL-подобных СУБД. В формате XML может быть представлена иерархически организованная структура данных основного массива. С целью организации оперативного поиска по данным в графическом формате предлагается произвести их предварительную сегментацию и структурную увязку с описательной частью и спецификацией, что ранее не применялось. Хранение графической компоненты и аудиовизуальных данных может быть ориентировано в зависимости от прикладных аспектов решаемых задач. Более широкая совместимость при этом будет обеспечена набором требуемых конверторов. Минусом будет являться определенная избыточность данного формата, что приведет к повышенным вычислительным затратам.
На этапе трансляции и перевода данных в предлагаемую структуру потребуется разработка конструктора, который позволит формализовать и автоматизировать процесс сегментации данных.
Решение рассмотренных задач требует проведения дополнительных прикладных исследований.
Оптимальным, по сравнению с уже существующими вариантом долгосрочного хранения данных и одновременно обеспечения совместимости с форматами персональных компьютеров, является вывод данных на микропленку или альтернативную фоторегистрирующую среду в двоичном коде с применением архивации. Неархивированные данные могут представлять иерархически организованную структуру, приведенную к формату XML для заголовочно-информационной части данных и формату HTML при обеспечении ссылочной компоненты. Формат MPEG предполагается использовать для аудиовизуальных фрагментов в хранилище. Практический результат достигается путем создания унифицированной структуры данных с приведением к реляционной модели и объектной сегментации по соответствующим наборам групповых признаков. Данная задача требует более детальной проработки, в части, создания оптимальной структуры и разработки технологического процесса для взаимно об-
ратного переноса и распознавания данных с ПК на фоторегистрирующие среды с высоким разрешением.
Список литературы
1. Робинсон Э.А. История развития теории спектрального оценивания. // ТИИЭР: 1982. Т. 70 №9. 45 с.
2. Информационный выпуск (по материалам источников научнотехнической информации). Тула: ФГУП «НИИР», 2007. 79 с.
V. Leonov
Еxpansion of opportunities of data storage and treatment in reprografy
Expanding opportunities are presented in the field of data processing methods and structural organization of data storage, which also will be able to increase efficiency of executive access and distant data transmission.
Key words: filing, executive data access, efficient data processing.
Получено 07.04.10
УДК 621.396.2
В.А. Селищев, канд. техн. наук, доц., О.В. Чечуга, канд. техн. наук, доц., (4872) 35-24-93, tppzl@ulc.tula.ru (Россия, Тула, ТулГУ)
ВЫБОР СИСТЕМЫ ОХРАНЫ ПЕРИМЕТРА
Рассматриваются основные принципы функционирования и размещения на охраняемом объекте систем охраны периметра различных типов. Даются рекомендации для их выбора.
Ключевые слова: периметр, системы охраны, обнаружение, сенсоры.
В настоящее время проблема охраны коммерческой информации для многих успешно развивающихся предприятий становится всё актуальне. Предприятия начинают серьезно относиться к непростой задаче выбора наиболее отвечающих специфике фирмы систем безопасности. Также перед руководителями возникают проблемы при выборе периметральных систем охраны, наиболее соответствующих главному на сегодняшний день критерию цена/качество.
Основным назначением систем охраны периметра является раннее обнаружение факта проникновения на объект для последующего предупреждения охраны и принятия адекватных или превентивных мер.
На предварительном этапе выбора системы охраны на основе типа защищаемого объекта необходимо проанализировать возможные варианты угроз, проранжировать степень ущерба от их реализации, сформировать модель злоумышленника.
