Zadania_na_kursovuyu_po_matematicheskomu _modeliro (1060617)
Текст из файла
-
Постановка задач исследования
Объект исследования – реакционно-диффузионная модель КНС для параллельной фильтрации шумов изображения. Обнаружение края, сегментация изображения, шумоподавления и повышение контрастности – все это можно воплотить, используя реакционно-диффузионную систему (в нашем случае используется модель Фитц-Хью-Нагумо).
Предмет исследования является клеточная нейронная сеть из 48 ячеек. Основное ее преимущество эта быстрая обработка массивов информации обусловленная параллельностью обработки: каждой ячейки КНС соответствует отдельный элемент массива для обработки.
В нашем случае КНС состоит из параллельной RC цепи. Также существует нелинейный элемент ячейки Rn .Элемент Rn имеет нелинейную ВАХ. Для получения нелинейного ВАХ применяются различные туннельные диоды и сверхрешетки. Каждая ячейка соединена с другим линейным сопротивлением R.
Исходное состояние проблемы – методика расчета относительной погрешности, заложенная в программу CelNet_04. Ее характерные особенности состоят в том, что используется реакционно-диффузионная модель.
Цель работы – фильтрация гауссово шума изображения используя КНС с реакционно-диффузионной моделью Фитц- Хью -Нагумо в зависимости от параметра тока (Imax) в реакционной части.
Актуальность исследования: исследование поможет уменьшить погрешность преобразования и его характерную длительность. Именно сейчас это пригодится в устройствах обработки изображений, а также для моделирования деятельности нервной системы.
Гипотеза исследования: Предполагается, что при увеличении максимальной силы тока Imax реакционной части КНС, погрешность будет уменьшаться.
Задачи исследования:
Исследовать зависимость погрешности фильтрации шума изображения в наноэлектронной КНС с диффузионно-реакционной моделью Фитц- Хью -Нагумо от максимальной силы тока реакционной части КНС.
Основные параметры:
С=1 Пф
R=10 Ом
N=48 ячеек
Результаты работы:
При Imax=1мА
При маленьком значении тока, действие реакционной силы незаметно, поэтому наблюдаемая картина очень размыта из-за действия диффузионной силы. Погрешность преобразования W лежит в пределах .
Отклонение от эталонного изображения сначала уменьшается за счет сглаживания шума, достигает минимума в момент времени t/τ =0.8, а затем растет за счет увеличения размытия.
При Imax=10мА
При значении тока 10 мА соотношение действий и реакционной и диффузионной составляющие близки к уравновешению, о чем свидетельствует минимальная погрешность обработки. При данном значении Imax погрешность обработки изображения W падает до при
t/τ =1
При Imax=100мА
При максимальном значении тока вклад реакционной составляющей становится более заметным. Погрешность преобразование изображения растет и она явно больше чем 0.6: Отклонение от эталонной картины видно из графика.
-
Выводы
Исследована зависимость погрешности фильтрации W от тока I. При увеличении I в диапазоне от 1 до 30 мА, W меняется в диапазоне от 0,29 до 0,41. Это объясняется тем, что с увеличением тока увеличивается реакционное слагаемое, а диффузионное не меняется. При I =10 мА W достигает минимума, это связано с тем, что реакционное слагаемое компенсирует диффузионное. При увеличении или уменьшении I, W будет увеличиваться, связано с преобладанием реакционной или диффузионной составляющей соответственно.
Гипотеза опровергается из- за того, что в ней не учитывается чрезмерное увеличение реакционной силы за счет увеличения Imax.
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.