
- •Информационно- измерительные технологии на предприятиях кинематографии
- •Оглавление
- •1. Информационно- измерительные технологии и информационно- измерительные системы в кинематографии
- •1.1. Информационная метрология, измерительные сигналы
- •Информационно- измерительные системы, основные определения, отличие информационно- измерительной системы от измерительного прибора
- •1.3. Элементы информационно- измерительных систем, передаточная функция системы
- •Стандартизация в области информационно- измерительных систем
- •1.5. Классификация информационно- измерительных систем по степени сложности, особенности оценки точности информационно- измерительных систем
- •Оценка точности результатов измерения с использованием информационных подходов
- •2. Анализ измерительных сигналов как случайных функций
- •Вероятностные характеристики измерительных сигналов
- •2.2. Использование оценок для экспериментального определения вероятностных характеристик измерительных сигналов
- •Классификация измерительных задач
- •Формы представления и основные принципы передачи измерительной информации
- •3.1. Основные тенденции
- •3.2. Модуляция измерительных сигналов
- •3.3. Дискретизация измерительных сигналов
- •3.4. Кодирование измерительной информации
- •3.5. Согласование параметров измерительного сигнала с параметрами передающего канала
- •1.Теоретические основы ти
- •1.1. Формально- логические принципы измерений
- •1.2. Неоднозначность образов действительности
- •1.3. Решающие правила отображений
- •2.Моделирование измерительных систем
- •2.1. Общие принципы моделирования измерительных систем
- •2.2.Обработка экспериментальных данных перед разработкой модели
- •1. Сглаживание экспериментальных данных (измерительных сигналов)
- •Сглаживание экспериментальных во времени
- •2. Экстраполяция, интерполяция, аппроксимация.
- •2.3.Использование статистических моделей для оценки неоднозначности образа действительности
- •2.4. Неоднозначность многомерного образа действительности с использованием векторных статистических моделей
- •2.5. Информационные технологии, используемые при моделировании в метрологии
- •2.6. Соотношение между погрешностями и результатами измерений
- •2.7.Виды моделей, которые могут быть использованы для описания измерительных систем
- •2.8.Модели измерений
- •2.7. Математические модели измерительных систем
- •Математические модели и методы их расчета
- •1. Понятие операционного исследования
- •2.8. Выбор и обоснование модели, описывающей результаты измерений
- •3.Роль математических методов в метрологических процедурах
- •3.1. Разнообразие метрологических процедур, используемых на предприятиях и в организациях кинематографии
- •3.2. Место математических методов в метрологической системе (в системе метрологических процедур) предприятия
- •3.3. Требования к математическим моделям, используемым при разработке метрологической службы предприятия
- •3.4. Выбор математической модели, описывающей систему метрологических процедур(метрологическую службу) предприятия
- •3.5. Математические методы, используемые при функционировании метрологической системы
- •4.Модели и методы метрологии, основанные на статистических зависимостях
- •4.1. Статистические модели, используемые при дисперсионном анализе
- •4.2. Нахождение статистических зависимостей с использованием планирования экспериментов
- •4.2.1.Выбор входных и выходных переменных
- •4.2.2.Выбор математической модели
- •4.2.3.Обработка результатов аппроксимации при использовании метода планирования экспериментов
- •3.Оценка значимости коэффициентов аппроксимирующей зависимости
- •4.3. Пассивный и активный эксперимент
- •4.5. Корреляционный анализ
- •4.6. Кластерный анализ
- •4.7. Использование метода нейронных сетей для построения статистических математических моделей
- •5.Модели погрешностей измерений
- •5.1. Требования к моделям, описывающим погрешности измерений
- •Наиболее часто используемые модели, описывающие погрешности:
- •1.Модель погрешности в виде случайной элементарной функции
- •2. Модели погрешностей в виде суммы случайной и неслучайной функций
- •8.4. Характеристики моделей погрешностей
- •Литература
- •Кластерный анализ
3.4. Кодирование измерительной информации
Под кодированием измерительной информации понимают процесс преобразования измерительных сигналов в комбинации из дискретных сигналов [33]. При этом правила, в соответствии с которыми производятся данные преобразования, называются кодом. Элементами кодовых комбинаций могут быть буквы и цифры, а в технических устройствах в качестве элементов кода могут быть использованы различные импульсные сигналы.
Использование кодирования измерительных сигналов позволяет представлять сигналы в форме, удобной либо для их восприятия, либо для ввода в вычислительные устройства; передавать больший объем информации; согласовывать параметры измерительной информации и передающих каналов; повышать помехоустойчивость передачи, хранения и обработки информации.
Метод кодирования определяется такими факторами, как объем измерительной информации; количество используемых кодовых признаков; параметры передающих каналов; возможности технических средств и т.д.
Коды классифицируют в соответствии с такими критериям, как структурные характеристики самого кода (число кодовых признаков – единичные, двоичные многопозиционные; количество разрядов кодовой комбинации – равномерные и неравномерные; способ образования кодовой комбинации – избыточные и неизбыточные, разделимые и неразделимые; соответствие постоянного числа символов кодовой комбинации передаваемому числу – блочные и неблочные и т.д.) и характеристики сигналов (элементов) кода (рис.14).
К числовым характеристикам кода относят:
- основание кода m - число цифр, букв, из которых строится код;
- длину кода n – число разрядов кодовой комбинации;
- мощность кода
,
т.е. число кодовых комбинаций, используемых
для передачи информации;
- число информационных разрядов k;
- полное число
кодовых комбинаций
,
т.е. число всех возможных комбинаций;
- число проверочных
разрядов
;
- избыточность
кода R , для разделимых
блочных кодов
;
- кодовое расстояние между кодовыми комбинациями d–число разрядов с различными символами;
- минимальное
кодовое расстояние
;
- характеристики помехоустойчивости избыточных кодов;
- вероятности необнаружения ошибки и т.д.
Наиболее распространена классификация кодов по числу используемых кодовых признаков. В соответствии с этой классификацией различают единичные, двоичные, многопозиционные коды.
Единичный код
является число- импульсным непозиционным,
в нем используется один элемент, например,
цифра 1. Код отличается простотой, его
применение ограничено рамками
промежуточных преобразований. Двоичный
код используется чаще, в нем используют
два символа 0 и 1, количество разрядов
может быть постоянным и непостоянным,
является позиционными, т.к. числовое
значение символа определяется его
местом в комбинации. В соответствии с
этим кодом любое целое число может быть
выражено как
,
где n – число разрядов
кодовой комбинации;
-
число данной системы счисления, стоящее
в определенном разряде. Например, кодовая
комбинация 1101 соответствует числу
Максимальное
число, которое может быть представлено
двоичным кодом
.
В десятичных кодах
каждая десятичная цифра представляется
в виде
,
например,
.
Такой код легко реализуется техническими
средствами и воспринимается человеком.
В двоично- десятичных кодах каждая десятичная цифра представляется группой цифр, состоящей из четырех двух- позиционных разрядов. Например, кодовая комбинация 1001 0000 0010 также соответствует числу 902.
В двоичных кодах при переходе от одного числа к другому может происходить одновременно изменение цифр в нескольких разрядах, что приводит к значительным ошибкам при кодировании. Чтобы устранить ошибки такого рода, используют специальные отраженные коды, в них при таких переходах в числах кодовые комбинации отличаются только цифрой одного разряда [46].