- •Лекция № 5
- •Программные средства информационно-коммуникационных технологий. Прикладное программное обеспечение
- •Прикладное программное обеспечение
- •Автоматизация и управление процессами.
- •Анализ экспериментальных данных.
- •Представление данных
- •Изменение параметров сигнала
- •Обработка сигналов
- •Спектральный анализ сигналов и идентификация процессов
- •Классификация, статистический анализ.
- •Математические расчеты
- •Компьютерная графика
- •Системы автоматизированного проектирования
- •Экспертные системы
Изменение параметров сигнала
Измеряемые параметры определяются направленностью исследований. В существующем обеспечении четко прослеживаются две основных тенденции: создание специализированных программ для измерений конкретных параметров и создание наборов программ для всевозможных измерений. У каждого из направлений есть преимущества и недостатки. Первое позволяет быстро и надежно измерять заданные характеристики сигналов, но для расширения возможностей пакета необходимо писать свои собственные программы. Второе направление обычно требует проведения диалога и не обеспечивает высокой точности, но с его помощью можно при необходимости извлечь из сигнала дополнительную информацию.
Обработка сигналов
Под обработкой сигналов понимают различные процедуры, модифицирующие исходный сигнал и приводящие его к виду, более приемлемому для визуального анализа и измерений. Для обработки сигналов обычно реализуется широкий набор различных фильтров для сглаживания данных и подавления шумов. В наиболее развитых пакетов количество фильтров измеряется десятками.
Спектральный анализ сигналов и идентификация процессов
Во многих задачах обработки сигналов возникает необходимость анализировать спектр исследуемых процессов. В подавляющем числе случаев под анализом спектра понимается его вычисление и визуализация для качественного анализа процесса.
Классификация, статистический анализ.
Классификация является составной частью систем, принимающих решения на основе измеряемых данных. Примером применения классификации может служить распознавание отклонений кардиограмм от нормы, обнаружение неисправностей в различных системах технической диагностики. В ряде случаев возникает необходимость статистического анализа данных.
Пример. Фильтрация трековой информации, восстановление пространственных характеристик движения и распознавание элементарных частиц в экспериментах на пузырьковых камерах.
Математические расчеты
Программное обеспечение для проведения математических расчетов можно условно разделить на три основные категории:
универсальные библиотеки программ для математических расчетов ;
специализированные пакеты для решения конкретных математических задач: специализированные системы для статистического анализа, решения дифференциальных уравнений и т.д.;
декларативные языки и системы для математических вычислений: специализированные языки программирования и диалоговые системы, позволяющие формулировать и решать расчетные задачи максимально естественным образом.
Пример. Пакет Mathematica; алгоритмы дискретной математики с удаленным доступом.
Компьютерная графика
Для обработки графических образов разработано большое число интерактивных графических пакетов. Как правило, большая часть этих пакетов закрыты для пользователя. Это означает, что они не содержат библиотеки программ, которые можно было бы вызвать из программы пользователя, а использует данные, подготовленные внешней программой и записанные в файл в определенном формате.
При вызове интерактивных приложений для обработки графических образов на экране появляется главное меню, показывающее функции, которые можно выполнить. Среди этих функций можно выделить следующие:
загрузка, модификация и запоминание данных;
выбор параметров графического образа;
наложение текста на графический образ;
редактирование графического образа;
служебные функции.
Пример. Adobe Photoshop – приложение для обработки графических образов.
