Введение к работе
Актуальность проблеми. Бо многих области к человеческой деятельности возникает необходимость осуцествяять, ПОСТОЯННЫП контроль за состоянием потенциально опаскик объектов искусственного или естественного происхождения с целью предотвращения или ослабления последствий нежелательного развития связанных с ними событий. Большое значение при этом имеет наличие средств, способных облегчить груд и до известной степени продублировать деятельность осуществляющего контроль дежурного оператора. К числу таких средств относится программное обеспечение (ПО), предоставляющее информации об объекте наблюдения а) по запросу оператора и б) з случае возникновения аномальной ситуации, привлекая внимание оператора звуковым сигналом. Минимальный состав подобного ПО вкдичает 3 компоненты: базу данник по объекту набхвдення с соответствующими средствами управления, экспертную систем;/, непрерывно оценивающую состояние объекта, и графнческу» систему, слуаащую посредником между оператором и остальным ПО и ведуцую с первым активный диалог; экспертная система и база данник, с одной сторона, и средства графического отображения информация» с другой стороны, могут размещаться на ЭВМ различной мощности. Разработка каждой из компонент триады представляет собой крупную задачу, и а настоящей работе внимание било сосредоточено на одноя из нии, а именно, на графической системе.
Для оказания полноценной помощи оператору ПО обязано учитывать многочисленные правила отображения обстановки, принятие для конкретной проблемной области, и создавать привычный для оператора зрительный образ наблюдаемого объекта. Разработать универсальное ПО с подобными требованиями, пригодное для использования в разнообразная областях, затруднительно, и более реальной является задача создания программного обеспечения, ориентированного на применение в ряде смежных областей. В данной диссертационной работе г, качестве такой объединяющей области рассматривается наблюдение эа движением и действиями воэдуаиых и морских судов на обширной океанской акватории.
Некоторые программные .симплексы (EAGLE, TIPS и др.), выполняющие сторожевую и .справочно-икферкационную Функции, опирающиеся на работу экспертной системы и имеющие до некоторой
степени сходные с выбранной в диссертации области приложения, также испольгуат для обдэния с пользователем средства машинной графики. Но для них не является характерним формирование графического объяснения слог.иьаейся ситуации с демонстрацией динамики развития событий на фоне растрового иэобвахенин высокоточной карти в широкой диапазоне масштабов, хотя сочетание перечисленных свойств проаленно-оризнтироааниого иэобрагения пв-лявтея существенным для бистрого восприятия и однозначного понимания обстановки с регионе, соизмеримом по размеру с площадью поверхности земного вара. Данное обстоятельство дополнительно подчеркивает актуа.їькості задач*} создания специализированного графического прогр&кзшого обеспечения с указанный:-; функциями, которав ргоаегск а «астоящей диссертационной работе.
Диссєртационн&я работа выполнялась в ранках работ по тек-а "Кадр ДЗО", лрооодкних » ИАПУ ДВО fill СССР.
ЦйДіа_ЬНССЄй2йШ?іШЦСІ_Єй2іШі яэяяется разработка и исследование математического и программного обеспеченны специадизи-' рованной графической системи, предназначенной для изобраз&ения дислокации и дейсгвий карских и воздувныг судов по запросу от оператора май экспортной сиетеш.
К JifHfiEiu&t_abZaa?04 диссертационной работы относится-
разработка архитектуры и реализация программного обеспечения Графической систему, распределенной между 2-мя разнотипными ЭВИ, ведущей диалог с олгратором и экспертной системой, обк-» эанно'й испояьэога'гь даиныг, ярдвимые во внешней памяти jas-нын ЭВМ, и взаимодействующей с бодыаим числом вспомогательный программны» средств,
исследование и разработка методов получения статического и динамического проЗлєї-пю-оризнтированного изображения с различными явными приоритетами видимости;
исследование и разработка методов получения, хранения и оперативного испояьзоЕаниі: растрових изображений карт високого разрешения (10е - 10е пикселов) на ЭВМ со средний объемом основной паняти (2 - 16 Шайт).
В процессе рсаекия иазгаикцх задач ясяучвнн результата, которые оиііосатся г.а защиту диссертационной работы:
нетод построения алгоритмов kzz отсечения и растрове .-о ска-нирооанна многоуголышксз;
метод генерации растрового изобрзг.еиіія високого разрешения на ЭВ!1 с объемен оперативкой ішзяти кеиьшин, чом размер буфера кадра, при условии, что изображение характеризуется наличием протяженный моноцветких областей;
метод автоматического размещения услсп:шх знаков фиксировании» размеров и ориентации; ,
архитектура распределенной иігтечактизной графической си стеки специального назначения.
И»учкдя яо»чз;іа полученных результатов.
Нетод построения алгориткоз ддп отсечения и растрового сканирования икогоуголькпкоз базируется «а свойствам границы егшеыо&емой фигуры и отличается от вольгинства методов данного класса тем, что исключает нгобкоцкность airasK»s особых случаев, позникапцкх при прохождении тестового гуча через nepcr.iva многоугольника.
Нетод генерации растрового изображения высокого разрешения испогьзует оригинальную структуру jatuiss, назвдкну» разрз-?:ckiw>! буфером кадра, для которой выседека оптимальная величина приращения относящейся к растрозой строке подструктуры даинях, обеспечипахіт^аг киника леность рреиенних затрат на процесс генерации изображения в целом.
Iter од апгсг/ати'сеского размещения условных знаков опирается < на предложенную автором модель ик взаимодействия и отличается cucoKiiM бистродействмем, позволявшим применять его в интерактивном pesiate.
Ноонзкз архитектурного ревения заключается в организации совместной работы оператора, зкепертной н графической систем с целью контроля эа развитием событий в потенциально опасной обстановке таким образом, что графическая система в состоянии выполнять з совмещение!! режиме спраясчно-икфориационную и сторожевую функции. Для архитектуры системи характернії:
- распределенность программного обеспечения между основной (ЕС
ЭВМ) и сателх-итной С IBM PC/AT) ЭВМ;
осуществление связи между распределенными компонентами согласно специально разработанному интерфейсу, который в основном отразает взаимодействие графической системы с эк-г спертной системой и допускает гибкое расиирение путем введения сообщений новых типов;
включение в состав система функций базовой машинной графики с целью достижения динамических эффектов иэобрагения и получения планов изображения с различными явными приоритетами видимости;
повкиение надеяности системы за счет включения в ее состав средств, учитывающих невысокую стабильность работы ЭВМ Единой Системы и сникающие вероятность потери сообщений от экспертной система в случае сооя ЭВМ.
Реализация работы и прр^тичдеуая ценность. Полученные результаты легли в основу 2-х выполненных автором программных систем, получивдих названия ГРОТ (графический ответ) и ПРОК (Подготовка Растровых Образов Карт високого разрешения). Система ГРОТ внедрена в в/ч 31204, система ПРОК - в производственном объединении Даяьаэрогеодезия.
йпрпяания оябот». Основные результаты диссертационной работы и отдельные ее положения докладывались на заседании Комиссии по системному математическому оеесоеченшо Координационного, комитета по вычислительной технике АН СССР (Владивосток, 1983), БсеС'-озной конференции по проблемам машинной графики и цифровой обработки изображений (Владивосток, 1985), Всесоюзном совещании исполнителей работ по программе фундаментальных исследований в области искусственного интеллекта (Москва, 1990), семинаре в в/ч 308S5 (Ленинград, 1S90), совместном заседании Научного совета по прикладным проблемам АН СССР и Научного совета по . проблеме "Искусственный интеллект" (Ленинград, 1991).
Публикапии. По теме диссертации автором самостоятельно и в соавторстве опубликовано 6 работ.
введения, 4-х глав, заключения, списка литературы, содержащего 125 найменований и приложений. Текст диссертации занимает 154 стран.щы, включая 17 рисунков и 1 таблицу.
