Mövzu 2. İntellektual ölçmə vasitələrinin ümumiləşdirilmiş strukturu

Mövzu 2. İntellektual ölçmə vasitələrinin ümumiləşdirilmiş strukturu
İntellektual ölçmə vasitələrinin ümumiləşdirilmiş struktur sxemi
İntellektual ölçmə vasitələrinin (İÖV) ümumiləşdirilmiş struktur sxemi şəkil 2.1-də göstərilmişdir [Соболев В.С. Актуальные вопросы развития теории интеллектуальных измерительных систем. – Приборы и системы управления, 1989, № 3, с. 16-19.].
Bu struktur sxem funksional yönümlü prosessorlar əsasında qurulmuşdur. Belə struktur intellektual ölçmələrlə əlaqədar olan əsas əməliyyatların paralel icra olunmasını təmin edir və cəldişləməni xeyli artırmağa imkan verir [2].
Vericilər V1-Vn bilavasitə ölçmə obyektindən ölçülən kəmiyyətləri qəbul edir,
kommutator K eksperimentin planına uyğun olaraq tələb edilən ölçmə kanalını (ÖK) qoşur.
Hər bir ÖK periferik ölçmə avadanlığının (PÖA) tərkibinə daxil olan ölçmə modulları və cihazlarından formalaşdırılır.
Z0
İntellektual ölçmə vasitələrinin ümumiləşdirilmiş struktur sxemindəki prosessorların funksiyaları
Cihazlar periferiyasını idarə edən prosessor (CPİP) seçilmiş ÖK-nı formalaşdırır və onun tərkibinə daxil edilən cihazları, modulları və kommutatoru idarə edir.
Siqnalları təsnifat prosessoru (STP) lazım gəldikdə əvvəldən aparılmış ölçmələrin nəticələrinə görə obyektin ölçülən siqnallarının öncədən və cari təsnifatını (identifikasiyasını) yerinə yetirir və bu siqnalların M0 riyazi modelini seçir (qurur) və ya dəqiqləşdirir. Bu model ölçmə eksperimentinin planlaşdırılmasında, La[x(t)] adekvat ölçmə alqoritmlərinin seçilməsi və mürəkkəb ölçmə əməliyyatlarının aparılması zamanı istifadə edilir. Siqnalları təsnifat prosessoru M0 modelinin qurulması zamanı, məsələn, müxtəlif ehtimal xarakteristikalarına görə uyğun təsadüfi prosesın stasionarlıq xüsusiyyətini yoxlayır, onların sonlu ölçülü paylanmalarını, korrelyasiya funksiyasını və spektral sıxlığını və formasını identifikasiya edir.
Bu zaman ölçülən siqnalların modellər bankı (ÖSMB) və siqnalları təsnifatlandırma alqoritmləri bankından (STAB) istifadə edilir.
Ekspermenti planlaşdırma prosessoru (EPP) ölçmə obyekti və onun siqnalları haqqında öncədən ölçmələr və təsnifat nəticəsində alınmış olan aprior informasiya əsasında ölçmə nəticələrinin verilmiş keyfiyyət göstəricilərinə uyğun olaraq bilavasitə ölçmə və ya İÖV-in metroloji sınaqları zamanı yerinə yetirilən ölçmə əməliyyatının planını (P0) formalaşdırır. Ölçmə əməliyyatlarının planı ÖK-nın işçi strukturunu, onların kommutasiya ardıcıllığını və vaxtını, hər kanaldakı ölçmələrin sayını və son ölçmə nəticələri alınana qədər ölçmə dövrəsi prosessorunda (ÖDP) ölçmə informasiyasının rəqəmli emal alqoritmlərini təyin edir.
Ölçmə dövrəsi prosessoru seçilmiş La [x(t)] adekvat ölçmə alqoritminə uyğun olaraq, Z*[x(t)] ölçmə nəticələri alınana qədər, ölçmə dövrəsinin prosessor hissəsində ölçülən kəmiyyətlərin qiymətinin ədədi ekvivalentinin Z [x(t)] rəqəmli çevirmələrini yerinə yetirir. Belə çevirmələrə sıçrayışların redaktəsi və ölçülən kəmiyyətləri miqyaslama, müxtəlif ÖK-ların dərəcələmə çevirmələri, dolayı, birgə, birləşmiş və statistik ölçmələr aid edilə bilər. Bu prosessor həm də parametrləri eksperimentin aparıldığı şəraitin və girişə edilən təsirlərin dəyişmələrinə uyğunlaşan adaptiv, iterativ ölçmə əməliyyatlarının yerinə yetirilməsini nəzərdə tutur. ÖDP eyni zamanda nəticəsindən asılı olaraq, ölçmə alqoritminin statistik qərarlar və təsnifatlandırma əməliyyatları da daxil ola bilən mürəkkəb məntiqi struktura malik olan ölçmə əməliyyatlarının da yerinə yetirilməsini nəzərdə tutr. Bu halda ÖDP siqnalları təsnifat prosessoru (STP) ilə birgə fəaliyyət göstərə bilər. ÖDP-də icra edilən alqoritmlər ölçmə alqoritmləri bankında (ÖAB) saxlanılır.
İÖV-in tərkibinə daxil olan metroloji prosessorun əsas funksiyaları
İÖV-in tərkibinə daxil olan metroloji prosessora (MrP) üç əsas funksiyaların yerinə yetirilməsi həvalə edilir.
Birinci funksiya ölçmələrin planlaşdırılması, onların təşkili və İÖV-in metroloji attestasiyası və yoxlanması zamanı nəticələrin emal edilməsidir. Bu zaman planlaşdırma və cihaz periferiyasını idarəetmə prosessorları ilə sıx qarşılıqlı fəaliyyət göstərir.
MrP-nin ikinci funksiyası ÖK-nın özünüyoxlaması, özünükalibirləməsi və bunların əsasında ÖDP ilə birlikdə cari ölçmə nəticələrinin korreksiya edilməsidir.
Bu iki funksiyanın yerinə yetirilməsi üçün MrP intellektual ölçmə vasitəsinin girişinə (və yaxud elektrik ölçmə kanalının girişinə) məlum ölçüdə tələb edilən fiziki kəmiyyətləri (və yaxud nümunəvi elektrik kəmiyyətlərini) vermək üçün avtomatik nümunəvi siqnallar blokundan (NSB) istifadə edir.
MrP-nin üçüncü funksiyası ölçmə nəticələrini onların xəta xarakteristikalarının qiymətləndirilməsi ilə birlikdə təqdim etməkdən ibarətdir. Müasir dövrdə bu funksiya ölçmə informasiyalarının ədədi çevrilmələrini və cari ölçmə informasiyası nəticələrinə görə qərar qəbuletmə alqoritmlərinin yerinə yetirilməsi zamanı daha böyük əhəmiyyət kəsb edir. Belə ölçmə alqoritmlərinin icrası zamanı alınmış nəticələrin xətalarının xarakteristikaları ÖK-nın metroloji xarakteristikalarından, qərarların qəbul edilməsi zamanı istifadə edilən statistik meyarların doğruluq xarakteristikalarından, ölçülən siqnalın konkret x(t) qiymətlərində xarici təsiredici kəmiyyətlərin qiymətlərindən və s. asılı olur.
Beləliklə, alınan ölçmə nəticələrinin onların xətalarının xarakteristikaları ilə müşayiət edilməsi istifadəçi üçün vacib olur, çünki bəzi hallarda o, hətta mürəkkəb ölçmə alqoritminin hansı budağının konkret verilən üçün icra edildiyini bilməyə də bilər. Qeyd edək ki, kifayət qədər sadə ölçmə əməliyyatları da yerinə yetirilərkən ölçmə vasitələrinin real şəraitdə istismarı zamanı alınan nəticələrin xətalarının xarakteristikalarını qiymətləndirmək üçün istifadəçi kifayət qədər mürəkkəb formullardan istifadə etməklə hesablamalar aparmağa məcbur olur. Bu halda MrP həmin zehni və əl əməyini avtomatlaşdırmağa qadirdir.
İntellektual prosessorun yerinə yetirdiyi funksiyalar
İntellektual prosessorun (İP) yerinə yetirdiyi funksiyalar daha müxtəlifdir. Bunlara aşağıdakılar aiddir:
1. Digər ixtisaslaşdırılmış prosessorlar arasında qarşılıqlı fəaliyyətin təmin edilməsi;
2. Biliklər bazası (BB) və verilənlər bazasının (VB) idarə edilməsi;
3. Ölçülən proseslər haqqında əldə olan aprior informasiyadan və ölçmə nəticələrinin keyfiyyət göstəricilərindən asılı olaraq ÖDP-də icra edilən La[x(t)] adekvat ölçmə alqoritminin seçilməsi;
4. İnsan-operatorla interfeysin (İF) təşkili; qeyd etmək lazımdır ki, müxtəlif predmet sahələrindəki ölçmələrə, İÖV-nin metroloji tədqiqatlarına, onun texniki sazlığına, sistemi işləməyə öyrətməyə və s. yönəlmiş bir neçə İF nəzərdə tutula bilər;
5. Alınmış ölçmə informasiyasının sıxılması, onun uyğun ətraf qurğularına (qrafik quranlara, qrafiki displeylərə) əyani şəkildə xaric edilməsi;
6. Ölçmə nəticələri və onların dəqiqlik xarakteristikalarının dispersiya D [Z*] ilə birlikdə təqdim edilməsi;
7. İÖV-in hər hansı idarəetmə sistemininin strukturuna daxil olduğu zaman əks əlaqə (ƏƏ) dövrəsində icra mexanizmi (İM) və tənzimləyicilər (T) üçün idarəedici təsirlərinin U [Z*] formalaşdırılması, özünüöyrətmə, yeni ölçmə alqoritmlərinin sintezi əsasında İÖV-in məxsusi alqoritmik təminatının inkişaf etdirilməsi .
Yeni nəsil İÖV-in texniki realizasiyası cihazqayırmada mövcud olan modulların, cihazların və interfeyslərin unifikasiyası və standartlaşdırılması təcrübəsindən istifadə edilməklə proqram-texniki vasitələrin və informasiyanı emaletmə sistemlərinin yaradılmasının yeni prinsipləri əsasında mümkün olur.
Qeyd etmək lazımdır ki, baxılan struktura malik olan və göstərilən funksiyaların əksəriyyətini icra edə bilən İÖV intellektuallaşdırmanın yüksək səviyyəsinə aid edilə bilər. Hər halda, yalnız belə yüksək səviyyəli intellektuallığa malik olan vasitələri deyil, həm də hər hansı intellektual funksiyanı yerinə yetirən ölçmə vasitəsini də intellektual ölçmə vasitəsi hesab etmək olar.
Mövzu 3. İnformasiya-ölçmə sistemlərinin intellektual funksiyaları
«Ölçmə vasitələri» – ümumiləşdirici anlayışdır və informasiya-ölçmə sistemlərini, ölcmə çeviricilərini, ölçmə cihazlarını, nümunəvi ölçüləri və ölçmə qurğularını əhatə edir. İnformasiya-ölçmə sistemlərinin (yaxud, ölçmə informasiya sistemlərinin) intellektuallaşdırılmasından və onların intellektual funksiyalarından bəhs edilərkən ölçmə, nəzarət, diaqnostika və tanıma proseslərində icra edilən intellektual funksiyaları fərqləndirmək və təhlil etmək lazım gəlir.
Müxtəlif ölçmə informasiya prosesləri zamanı icra edilən intellektual funksiyalar
Müxtəlif ölçmə informasiya prosesləri yerinə yetirilən zaman özünəməxsus intellektual funksiyalar icra edilir [Цапенко М.П. Интеллектуальные функции измерительных информационных систем (ИИС) Приборы и системы управления. 1992, № 2 с.16-19.].
Ölçmə prosesində icra olunan intellektual funksiyalara ölçmə vasitələrinin işləmə rejiminin, ölçmə həddinin və cəldişləməsinin seçilməsi (eksperimentin planlaşdırılması prosessoru EPP), yaxud səhvlərin (sapmaların) aşkar edilməsi, alınmış nəticələrin verilmiş tələblərə uyğun olmasının müəyyənləşdirilməsi (metroloji MrP və ölçmə dövrəsi prosessoru ÖDP), çevirmə funksiyasının xəttiləşdirilməsi, xətaların təshih edilməsi (korreksiyası) və.s aid edilir.
Eksperiment zamanı bu funksiyanı yerinə yetirən ölçmə prosesini təşkil etmək məqsədi ilə sistemdə lazımi qərarlar qəbul etməyə imkan verən biliklər bazası nəzərdə tutulur və imitasiya modelləşdirməsindən istifadə edilir.
Dolayı ölçmələrin və alınan nəticələrin qiymətləndirilməsi üçün ən yaxşı alqoritmlərin seçilməsi (EPP), tədqiq edilən proseslərdə siqnallar arasında asılılıqların müəyyən edilməsi əməliyyatını (modelləşdirmə, STP) da buraya əlavə etmək olar.
Nəzarət prosesində icra edilən intellektual funksiyalara ardıcıl müqayisə və təhlil alqoritmi, nəzarət strategiyasının seçilməsi (adi, müsaidəli), məntiqi nəticələr çıxarılması, nəzarət nəticələrinin doğruluğunun və xətalarının qiymətləndirilməsi və.s aid edilə bilər.
Diaqnostika prosesində nasazlıqların yerini və səbəbini tapmaq üçün yoxlama prosesinin icra edilməsinin ən yaxşı ardıcıllığının (diaqnostika testinin) təyin edilməsi və seçilməsi, diaqnostika nəticələrinin doğruluğunun qiymətləndirilməsi intellektual funksiyalara aid edilir.
Tanıma prosesində tanıma meyarının seçilməsi və parametrlərinin təyin edilməsi, özünüöyrətmə əsas intellektual funksiyalardandır.
Robotlaşdırılmış nəzarət və diaqnostika sistemlərində obyektlər çox hallarda avtomatik olaraq təyin edilir, seçilir, nəzarət mövqeyinə qoyulur və uyğun intellektual funksiyaların yerinə yetirilməsi lazım gəlir.
İÖS-in funksional və proqram bloklarının fəaliyyətinin uyğunlaşdırılması üçün intellektual funksiyalar
İÖS-in intellektual metroloji funksiyalarına onun metroloji təminatı – əsasən metroloji attestasiyası və alınan nəticələrin metroloji xarakteristikalarının qiymətləndirilməsi aiddir.
Bu əməliyyatlar insanın iştirakı olmadan və çox hallarda informasiya-ölçmə sisteminin tərkibindəki ixtisaslaşmış funksional blokların (idarəedilən kalibratorlar, nümunəvi və tipik siqnallar generatorları) və proqramların köməyi ilə yerinə yetirilir.
İÖS-in intellektual servis funksiyaları ilk növbədə operatorun informasiya-ölçmə sistemi ilə dialoq rejiminin təmin edilməsi, sistemin özünüdiaqnostikası və etibarlılığının yüksəldilməsindən ibarətdir.
Ümumsistem intellektual funksiyalara siqnalların çevrilməsi, işləmə rejiminin dəyişdirilməsi, FB-ləri aktivləşdirmə (inisializasiya) siqnallarının generasiyası və bir çox digər funksiyalar aid edilə bilər.
Belə funksiyalar sistemə daxil olan funksional blokların (FB) və proqram bloklarının fəaliyyətini uyğunlaşdıran və informasiya-ölçmə sisteminin digər sistemlərlə qarşılıqlı əlaqəsini təmin edən intellektual interfeyslərin köməyi ilə yerinə yetirilir.
İÖS-in digər sistemlərlə birgə işləməsi (məsələn, avtomatik idarəetmə sistesminin daxilində) zamanı onun üzərinə əlavə funksiyaların yerinə yetirilməsi tələbi qoyulduqda intellektual funksiyaların sayının artırılması da mümkündür.
Mürəkkəb obyektlərin kompleks sınaqlarının və elmi tədqiqat işlərinin aparılması üçün və bir neçə altsistemdən ibarət olan ikipilləli İÖS-lər istifadə edilir.
İkipilləli intellektual informasiya-ölçmə sisteminin strukturu
İkipilləli intellektual informasiya-ölçmə sisteminin struktur sxemi şəkil 3.1-də göstərilmişdir [Цапенко М.П. Интеллектуальные функции измерительных информационных систем (ИИС) Приборы и системы управления. 1992, № 2 с.16-19.].
İkipilləli İÖS-lərin birinci pilləsinə sadə intellektual funksiyaları icra edən altsistem daxildir.
Sistemin birinci pilləsindəki hər bir ölçmə kanalı (ÖK) intellektual ölçmə çeviricilərindən (İÖÇ), mikroprosessorlardan (MP), ixtisaslaşdırılmış prosessorlar və kompüterdən (çox hallarda fərdi kompüterlərdən – FK) və yaddaş qurğularından (YQ), informasiyanı daxiletmə-xaricetmə və operatorla dialoq qurğularından (DX və DQ) ibarətdir.
İÖS-də icra edilən intellektual funksiyalar yaddaş qurğularında saxlanılan proqramlarla müəyyən edilir.
İÖS-n birinci pilləsində ölçmə kanallarını idarəedən qurğu (İQ) və obyektə və sistemin girişinə idarəedici təsirlər edən qurğu (İTQ) nəzərdə tutulur. İdarəetmə qurğusu (İQ) sistemin işləmə rejimini, funksional bloklar arasında əlaqələri və sistemin tərkibinin dəyişdirilməsi funksiyalarını idarə edir.
İÖS-in birinci pilləsində icra edilən intellektual funksiyalar
İÖS-in tərkibində istifadə edilən, mikroelektronika və mikroprosessor texnikasının nailiyyətlərinin inteqrallaşdığı intellektual ölçmə çeviricilərində icra edilən intellektual funksiyalar ətraf mühitin təsirlərinin azaldılmasından, özünüdiaqnostikadan, məntiqi idarəetmə əməliyyatlarından, qərarlar qəbul edilməsindən, sensorların identifikasiyasından və s. ibarətdir. Belə İÖS-lərdə intellektual vericilərdən istifadə edilməsi sadə intellektual funksiyaların bir hissəsini onlara həvalə etməyə imkan verir. İcra edilən intellektual funksiyalar yaddaş qurğularında saxlanılan proqramlarla müəyyən edilir.
Təsvir edilən struktur və birinci pillə ölçmə kanalının tərkibi, əsasən bütün İÖS-lər üçün tipik sayılır.
İÖS-in ikinci pilləsində icra edilən intellektual funksiyalar
İkipilləli sistemin ikinci pilləsində onun fəaliyyətini məqsədəuyğun şəkildə təşkil etmək üçün lazım gələn tövsiyələri iş prosesində almağa imkan verən ekspert altsistemi (ES) mövcuddur.
İkipilləli İÖS-lər üçün ekspert stemindən (ES) istifadə olunması xarakterikdir.
İkinci pillədə daha mürəkkəb intellektual funksiyaları yerinə yetirən ekspert altstemi ilə yanaşı yaddaş qurğuları və böyük imkanlı kompüterlər fəaliyyət göstərir.
Sistemin ikinci pilləsində adətən, onun bütün ölçmə kanallarının sifarişlərinə xidmət edən və operatorla sistem arasında dialoqu təmin edən kompüter və digər qurğular olur.
Beləliklə, İÖS-in intellektuallaşdırılması məsələləri onların strukturuna proqramlaşdırılan vericilərin, çeviricilərin, proqramlaşdırılan hesablama və məntiq vasitələrinin, yaddaş qurğularının daxil edilməsi ilə həll olunur.
Qeyd edilənləri nəzərə almaqla «intellektual İÖS» terminini ümumiləşdirici termin hesab etmək olar. Yəni, belə İÖS-lərdə hər hansı ölçmə informasiya prosesi (ölçmə, nəzarət, diaqnostika, tanıma) müəyyən intellektual funksiyaların icra edilməsi ilə yerinə yetirilir.
|