rpd000003197 (1012246), страница 21
Текст из файла (страница 21)
30. Алгоритм прямого нечеткого вывода Мамдани.
Лекция 1.doc
Лекция 1. Классификация типов числовых данных, регистрируемых в процессе экспериментальных исследований, статистическое описание данных.
1.1. Классификация типов числовых данных и способы их наглядного графического представления.
По своей физической природе числовые данные представляют собой случайные величины. Величина Х, принимающая в каждом новом эксперименте, проводимом в неизменных условиях, новое значение Хi, где i - номер эксперимента, причем заранее неизвестно какое, называется случайной величиной. Значения Хi, i=1,2,…,n, случайной величины Х, которые она принимает в отдельных опытах, называют реализациями случайной величины. В свою очередь случайные величины с точки зрения специфики методов их автоматизированной обработки и анализа можно разделить на качественные, порядковые и количественные.
Качественные данные отражают факт наличия или отсутствия некоторого признака у объекта экспериментального исследования по принципу «да –нет». С точки зрения математического описания качественные данные представляют собой дискретные случайные числа, способные принимать в каждом опыте одно из двух возможных значений:
Хi=1, если интересующий нас признак наблюдается у объекта исследования;
Хi=0, в противном случае.
Например, примером качественных данных, регистрируемых в процессе экспериментальных исследований бортовых интегрированных комплексов ЛА могут служить дискретные сигналы, поступающие с накопителей бортовых систем регистрации. В табл. 2.1. в качестве примера приведен перечень параметрической информации, отражающей состояние комплексной системы управления (КСУ), которая накапливается в кадре бортового устройства регистрации (БУР) типа «Карат» на защищенный бортовой накопитель ЗБН-29К-01. С точки зрения последующей обработки и анализа полетных данных, приведенных в табл. 2.1, они представляют собой качественные признаки, отражающие факты наступления тех или иных событий в полете.
Таблица
Перечень дискретной информации, регистрируемой в кадре БУР на накопитель ЗБН-29К-01
№ поз. | Наименование параметра / сигнала | Единица измерения. | Диапазон измерения | Частота регистрации в кадре /в сек | Цена младшего разряда (Мин/Макс) | Источник информации | |
1.2.1 | Сигнализация угла атаки критического допустимого | бит | 0/1 | 2/8 | 0-НЕТ 1-ДА | КСУ-130 | |
1.2.2 | Сигнализация допустимой вертикальной перегрузки | бит | 0/1 | 2/8 | 0-НЕТ 1-ДА | КСУ-130 | |
1.2.3 | Предельное отклонение от глиссады | бит | 0/1 | 1/4 | 0-НЕТ 1-ДА | КСУ-130 | |
1.2.4 | Предельное отклонение от курсовой зоны | бит | 0/1 | 1/4 | 0-НЕТ 1-ДА | КСУ-130 | |
1.2.5 | Сигнализация максимальной допустимой скорости | бит | 0/1 | 2/8 | 0-НЕТ 1-ДА | КСУ-130 | |
1.2.6 | Сигнализация максимального числа Маха | бит | 0/1 | 2/8 | 0-НЕТ 1-ДА | КСУ-130 | |
1.2.7 | Сигнализация попадания в штопор | бит | 0/1 | 1/4 | 0-НЕТ 1-ДА | КСУ-130 | |
1.2.8 | Включение режима АВШ "Освободи управление" | бит | 0/1 | 1/4 | 0-НЕТ 1-ДА | КСУ-130 | |
1.2.9 | Сигнализация "Опасная высота" | бит | 0/1 | 1/4 | 0-НЕТ 1-ДА | КСУ-130 | |
1.2.10 | Включен автоматический увод с опасной высоты | бит | 0/1 | 1/4 | 0-НЕТ 1-ДА | КСУ-130 | |
1.2.11 | Включен режим приведения в горизонт | бит | 0/1 | 1/4 | 0-НЕТ 1-ДА | КСУ-130 | |
------- | ------------------------------ | ------ | ------- | -------- | ----- | ------------ | ----------- |
Порядковые данные представляют собой оценку степени проявления того или иного признака у объекта исследования, выраженную в шкале тестовых баллов (например 10-бальной или 5-бальной). С точки зрения статистического описания порядковые данные можно интерпретировать как дискретные случайные числа, способные принимать в каждом опыте одно из конечного набора возможных значений, то есть в каждом опыте может наблюдаться одно из следующих несовместных событий :
{Х=1} или {Х=2} или……..{Х=10}.
Примером таких данных в экспериментальных исследованиях ЛА могут служить оценки техники пилотирования и решения специальных задач, используемые в процессе профессиональной подготовки летного состава. Например, в существующих методиках обучения летного состава используется 4-х бальная система оценок [ ] («отлично», «хорошо», «удовлетворительно», «плохо») для оценка качества техники пилотирования.
Количественные данные являются наиболее распространенным типом числовых данных и представляют собой непрерывные случайные величины, способные принимать любое значение внутри отрезка на числовой оси. Примером количественных данных, регистрируемых в процессе экспериментальных исследований бортовых интегрированных комплексов ЛА могут служить аналоговые сигналы, поступающие с накопителей бортовых систем регистрации. В табл. 2.2. приведен ограниченный перечень параметрической информации, отражающей состояние комплексной системы управления (КСУ), которая накапливается в кадре бортового устройства регистрации (БУР) типа «Карат» на защищенный бортовой накопитель ЗБН-29К-01.
Несколько скалярных случайных величин Х1, Х2,…. Хт, рассматриваемых совместно, образуют векторную случайную величину или случайный вектор X=( Х1, Х2,…. Хт)T
Таблица 2.2.
Перечень аналоговой информации, регистрируемой в кадре БУР на накопитель ЗБН-29К-01
№ поз. | Наименование параметра / сигнала | Единица измерения. | Диапазон измерения | Частота регистрации в кадре /в сек | . . | Цена младшего разряда (Мин/Макс) | Источник информации |
1.1.1 | Высота геометрическая | м | 0…1500 | 1/4 | . . | 1 | КСУ-130 |
1.1.2 | Число Маха | ед.Мах | 0,2…1,2 | 1/4 | . . | 2,734375E-03 | КСУ-130 |
1.1.3 | Относительная Барометрическая высота | м | 0…15000 | 1/4 | . . | 29,29688 | КСУ-130 |
1.1.4 | Скорость приборная | км/ч | 100…1200 | 1/4 | . . | 2,929688 | КСУ-130 |
1.1.5 | Линейное ускорение по оси Х | g | 5 | 2/8 | . . | 0,015625 | КСУ-130 |
1.1.6 | Линейное ускорение по оси Y | g | 10 | 4/16 | . . | 0,03125 | КСУ-130 |
1.1.7 | Линейное ускорение по оси Z | g | 3 | 2/8 | . . | 0,0078125 | БИНС БЦВМ (При отказе БИНС с КСУ) |
1.1.8 | Угол крена (рез) | Угл. град | 180 | 2/8 | . . | 0,3515625 | |
1.1.9 | Угол тангажа (рез) | Угл. град | 180 | 2/8 | . . | 0,3515625 | |
1.1.10 | Угол курса ( рез) | Угл. град | 0…360 | 1/4 | . . | 0,3515625 без знака | КСУ-130 |
1.1.11 | Угол атаки истинный вычисленный | Угл. град | -90+90 | 2/8 | . . | 0,234375 | КСУ-130 |
------- | ------------------------------ | ------ | ------- | -------- | ----- | ------------ | ----------- |
Целью анализа числовых экспериментальных данных является выявление тех или иных закономерностей, присущих объекту исследования. Поиск этих закономерностей в существенной степени осложняется их случайной природой. Поэтому достаточно надежные выводы могут быть сделаны лишь на основе статистической обработки числовых данных. Однако, некоторые предварительные представления об объекте экспериментального исследования удается получить на основе их наглядного графического представления и последующего анализа графических изображений.