Наукове видавництво «Springer» опублікувало колективну монографію «Advanced Information-Measuring Technologies and Systems I», в якій представлено напрями досліджень, виконуваних на кафедрі інформаційно-вимірювальних технологій Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» та в Інституті загальної енергетики НАН України. Редакторами видання стали завідувач кафедри інформаційно-вимірювальних технологій Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» доктор технічних наук Володимир Єременко і заступник директора з науково-організаційної роботи Інституту загальної енергетики НАН України доктор технічних наук Артур Запорожець. Книга зацікавить дослідників, інженерів, а також викладачів і аспірантів закладів вищої освіти, які працюють у галузі інформаційно-вимірювальних технологій.
 |
Результати, наведені у монографії, охоплюють майже всі наукові напрями, що стосуються інформаційно-вимірювальних технологій:
- метрологічне забезпечення вимірювальних каналів інформаційно-вимірювальних систем;
- методи відтворення одиниць параметрів електричних кіл;
- розроблення спеціалізованих інформаційно-вимірювальних систем;
- математичні методи опрацювання вимірювальної інформації;
- моделі формування інформаційних сигналів і полів;
- статистичні методи діагностування, інформаційне забезпечення випробувальних і калібрувальних лабораторій.
Монографія складається із семи розділів.
У розділі 1 наведено реалізацію симулятора вихідної напруги сенсора, вказано його переваги у поліпшенні точності калібрування вимірювальних каналів. Проаналізовано рівняння перетворення і досліджено метод корекції похибок у вимірювальних каналах із мостовими схемами.
У розділі 2 описано практичні аспекти використання експоненційних сплайнів у задачах вимірювання та контролю параметрів електричних кіл для синтезу випробувальних сигналів спеціальної форми. Перевагою експоненційних сплайнів є простота генерування у лінійних електричних колах. Наведено формування випробувальних сигналів і приклади контролю параметрів електричних кіл. Проаналізовано вплив виду функцій апроксимації на якість відтворення за допомогою відгуку інформації про параметри кола і, відповідно, на похибку їх визначення.
У розділі 3 представлено структурно-алгоритмічний метод підвищення точності калібрування мір одиниць електричного імпедансу, а також розроблений метод калібрування та методику оцінювання невизначеності вимірювань під час калібрування мір електричної ємності й індуктивності прецизійних LCR-вимірювачів. Наведено загальні підходи до калібрування, рівняння (моделі) вимірювань, а також приклади розрахування бюджетів невизначеності під час калібрування.
Розділ 4 присвячено організації розподілених систем мікроконтролерів для збирання вимірювальної інформації з віддаленим доступом до мереж мікросерверів віртуальних інтелектуальних сенсорів на основі спеціалізованих вебпротоколів. Серед використаних авторами методів дослідження – як теоретичні, так і експериментальні, базовані на аналізі й синтезі апаратного та програмного забезпечення мереж мікроконтролерів для віддаленого збирання експериментальних даних. Описано розроблені авторами структури інтелектуальних сенсорів для вивчення складу речовин, а також створений базовий комплект апаратних і програмних засобів для мікроконтролерних модулів інтелектуальних сенсорів.
У розділі 5 подано структуру інформаційних процесів діагностування виробів із композиційних матеріалів, яка дала змогу проаналізувати формування інформаційного поля, що стало основою розроблення математичної моделі породжувального інформаційно-сигнального поля. Ця модель враховує основні механізми формування механічних збурень у композиті та є моделлю випадкового гільбертового лінійного поля. Вона дала змогу запропонувати новий метод діагностування виробів із композиційних матеріалів, не використовуючи еталонів, зокрема методів оброблення вимірювальної інформації, визначення й побудови векторів діагностичних ознак і правил ухвалення рішень.
У розділі 6 продемонстровано необхідність побудови систематичної моделі забезпечення валідності для досягнення балансу між очікуваннями клієнта й положенням і концепцією лабораторій щодо якості. Розглянуто стандарти, які дають змогу застосовувати якісні й кількісні методи забезпечення валідності. Показано алгоритм дій для поліпшення надійності результатів випробувань залежно від виявлених ризиків, наявних фінансових і людських ресурсів і поставлених цілей щодо якості.
У розділі 7 представлено структурну схему системи керування та моніторингу мікрокліматичних параметрів для сількогосподарських об’єктів. Запропоновано методологію з використанням технологій нейронних мереж для контролю параметрів сількогосподарських об’єктів, що позитивно впливає на якість врожаю та підвищення врожайності. Крім того, проаналізовано й визначено оптимальні умови мікроклімату сількогосподарських об’єктів – температуру, вологість і концентрацію діоксиду вуглецю, за якими можна прогнозувати врожайність. Описано програму для навчання нейронної мережі, розроблену авторами на основі математичної моделі, а також нейронну мережу на основі багатошарового персептрона з трьома прихованими шарами, створену для підвищення точності прогнозування.
P.S. Автори будуть вдячні читачам за відгуки, коментарі та пропозиції щодо матеріалів, наведених у монографії.
За інформацією Інституту загальної енергетики НАН України