Введение к работе
Актуальность темы.. В измерительных 'задачах последних лет стали появляться вопросы, связанные с необходимостью прогнозирования взаимосвязанных характеристик.Решение этих задач может Оыть получено только за счет увеличения размерности измерительной системы.На размерность измерительной системы накладывается ряд ограничений, связанный с точностью и быстродействием системы.Поэтому особый интерес представляют задачи,связанные с возможностью осуществления прогноза систем случайных процессов с использованием априорной информации о влияющих факторах системы взаимосвязанных случайных процессов, направленные на достижение наилучших показателей точности и достоверности ,
Предметом данной диссертационной работы являются методы прогнозирования систем взаимосвязанных случайных процессов(СВСП),использующие модели типа "выход-вход", реализуемые в условиях нормального функционирования объекта.
Существующие в настоящее время методы прогнозирования используют в качестве моделей,в основном,одиночные случайные процессы и системы некоррелированных процессов.Поэтому разраОотка методов прогнозирования, использующих взаимосвязанные случайные процессы с накоплением априорной информации при измерительном эксперименте в качестве моделей расширяет теоретические знания об объекте прогнозирования и позволяет встраивать эти методы в ..информационное и программное обеспечение современных измерительных систем.
Целью диссертационной работы является создание новых методов и методик, обеспечивающих прогнозирование СВСП любого порядка с любым видом спектральных зависимостей при полней автоматизации пппготовите.пь-чого этапа прогнозирования ,
- 2 -контролируемую точность результатов прогнозирования.
Достижение поставленной цели предполагает решение следующих задач:
1) разработка алгоритмического и программного обеспечения , позволяющего осуществлять прогнозирование систем взаимосвязанных случайных процессов любой конфигурации; 2). описание информационного поля признаков моделей CBCU,методов прогнозирования СВСП,моделей процессов и их взаимосвязей, определяющих предметную область задачи прогнозирования СВСП;
3) разработка программных средств, позволяющих осуществлять
прогноз значений систем случайных процессов;
4) разработка инженерной методики прогнозирования систем
взаимосвязанных случайных процессов;
5)применение разработанной методики для проведения процедурь прогнозирования реального СВСП.
Основные методы исследования.Методы исследования, включенные в диссертацию, базируются на теории ыатематическогс моделирования , математическом аппарате рядов Фурье, теорт вероятностей, теории случайных функций,теории функциі комплексной переменной, а также методах математическое статистики.
Научная новизна проведенных исследований состоит і
том,что: .
1)разработан параметрический метод описания математическоі модели стационарного случайного процесса для случая системі стационарных случайных процессов,
2(получено математическое описание алгоритма прогнозирование нестационарных. случайных процессов с использование! Калмановской фильтрации,
3)создана и теоретически обоснована модель протноЗирусм-оп объекта, содержащей взаимосвязанные характеристики,
- з -4)разработана методика формирования структури и прогнозирования систем взаимосвязанных случайных процессов, обеспечивающая оптимальные показатели точности,бистро-действия и надежности систем случайных процессов.
Практическая ценность работы.Значение результатов диссертационной работы для практики заключается в следующем:
разработана инженерная методика прогнозирования систем взаимосвязанных случайных процессов,ориентированная на применение в экспертной системе..
- разработаны практические рекомендации по повьаиенис точности
численного прогнозирования систем взаимосвязанных случайных
процессов.
разработан комплекс программм идентификации и прогнозирования систем взаимосвязанных случайных процессов для IBM-совместимых компьютеров.
Реализация результатов работы. Предложенная методика прогнозирования систем взаимосвязанных случайных процессов внедрена в качестве отдельного ' блока экспертной системы "АССИСТЕНТ-ГИДРОЛОГ" в управлении "Севзапрыбвод", что подтверждается соответствующим актом внедрения.
Апробация работы.Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на:
- IX Международном координационном совещании "Автоматизация
процессов управления техническими-, средствами исследования и
использования Мирового Океана",С.-Пб.,ноябрь 1994 г.;
Международной научно-технической конференции "Методы и средства оценки и повышения надежности приборов,устройств и систем",Пенза,май 1995 г.;
-научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава С.-ПОГЗТУ им.В.И.Ульянова (Ленина' 1993-1996 гг.
Публикации.По материалам диссертации -опубликовано 5 печатных раОот, из них 4 статьи и 1 депонированная рукопись.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения,четырех глав с выводами,заключения и списка литературы,включающего 101 наименование.Основная Часть работы изложена на 120 страницах машинописного текста. "Работа содержит 10 рисунков и 5 таблиц.