Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/39421
Назва: Програмно-апаратне забезпечення самоадаптивного керування вбудованими системами
Інші назви: Hardware and software for self-adaptive control of embedded systems
Автори: Головатий, Ігор Богданович
Holovatiy, Ihor
Приналежність: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя
Бібліографічний опис: Головатий І. Б. Програмно-апаратне забезпечення самоадаптивного керування вбудованими системам : кваліфікаційна робота магістра за спеціальністю 123 «Комп’ютерна інженерія» / І. Б. Головатий. – Тернопіль : ТНТУ, 2022. – 71 с.
Bibliographic description: Holovatiy I.B. Hardware and software for self-adaptive control of embedded systems: master thesis on specialty 123 «Computer engineering» / I.B. Holovatiy – Ternopil Ivan Puluj National Technical University – Ternopil: TNTU, 2022. – 71 p.
Дата публікації: 21-гру-2022
Дата подання: 21-гру-2022
Дата внесення: 21-гру-2022
Видавництво: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя
Країна (код): UA
Місце видання, проведення: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя
Науковий керівник: Баран, Ігор Олегович
Baran, Ihor
Члени комітету: Петрик, Михайло Романович
Petryk, Mykhailo
УДК: 004. 89
Теми: 123
комп’ютерна інженерія
вбудована система
обробка зображень
генетичний алгоритм
адаптивне керування
адаптивне керування
фітнес функція
embedded system
image processing
genetic algorithm
adaptive control
fitness function
Кількість сторінок: 71
Короткий огляд (реферат): Кваліфікаційна робота присвячена дослідженню методів та засобів самоадаптивного управління вбудованими системами на основі еволюційних алгоритмів. Визначено сучасний шлях розвитку програмного забезпечення вбудованих систем – інтелектуальне управління із властивостями адаптивності. Проаналізовано алгоритми ідентифікації об'єктів бібліотеки ОpеnCV, визначено деструктивні параметри середовища, котрі чинять негативний вплив на якість цих алгоритмів. Вибрано ряд давачів, які потрібні для моніторингу зазначених факторів зовнішнього середовища. Пропонується подати обробку зображення у виді алгоритму, котрий складається з вибраних процедур фільтрацій та умов їх використання, котрими можуть бути покази підібраних давачів. Запропоновано генетичний метод алгоритму роботи системи розпізнавання об'єктів. В його основі лежить представлення процедур бібліотеки обробки зображень у вигляді дерев рішень та використання до них різних генетичних алгоритмів. Побудовано схему адаптивного управління роботою вбудованої системи, для котрої було підібрано відповідне обладнання, розроблено алгоритм функціонування системи та програмне забезпечення на його основі.
The thesis deals with the research of methods and means of self-adaptive control of embedded systems based on evolutionary algorithms. The modern way of software development of embedded systems is determined - intelligent management with adaptability properties. The object identification algorithms of the OpenCV library were analyzed, the destructive parameters of the environment, which have a negative impact on the quality of these algorithms, were determined. A number of sensors, which are needed for monitoring the specified factors of the external environment, have been selected. It is proposed to submit image processing in the form of an algorithm, which consists of selected filtering procedures and conditions of their use, which can be displays of selected sensors. A genetic method of the object recognition system algorithm is proposed. It is based on the presentation of image processing library procedures in the form of decision trees and the use of various genetic algorithms for them. A scheme of adaptive control of the work of the built-in system was built, for which appropriate equipment was selected, an algorithm of the system's functioning and software based on it were developed.
Зміст: ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ, СИМВОЛІВ, ОДИНИЦЬ СКОРОЧЕНЬ І ТЕРМІНІВ ...6 ВСТУП...9 РОЗДІЛ 1. АНАЛІТИЧНА ЧАСТИНА ...12 1.1. Аналіз предметної області дослідження...12 1.2. Програмне забезпечення вбудованих систем ...13 1.3. Огляд алгоритмів обробки зображень та детектування об'єктів ...16 1.3.1. Алгоритм співставлення шаблонів ...17 1.3.2. Метод пошуку ключових точок ...18 1.4. Вплив зовнішніх факторів на роботу алгоритмів розпізнавання ...19 1.5. Попередня обробка зображень засобами бібліотеки OpenCV ...21 1.5. Висновки до розділу ...27 РОЗДІЛ 2. ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТИНА ...28 2.1. Еволюційні алгоритми та дерева рішень ...28 2.2. Подання процедур обробки зображення за допомогою дерев рішень ...29 2.3. Еволюція процедур обробки зображень ...31 2.4. Функція фітнесу генетичного алгоритму ...34 2.5. Генерація довільної процедури обробки зображення ...36 2.6. Мутація ... 39 2.7. Схрещування ...41 2.5. Висновки до розділу ...41 РОЗДІЛ 3. ПРАКТИЧНА ЧАСТИНА. ...42 3.1. Практичне застосування розробки ...42 3.2. . Апаратна частина стенду ...44 3.2.1. Центральний обчислювач...45 3.2.2. Давач освітленості ...47 3.2.3. Давач частинок ...48 73.2.4. Давач відстані ...48 3.2.5. IP –камера...49 3.3. Опис програмного забезпечення стенду ...51 3.3.1. Класи дерев рішень ...51 3.3.2. Операції над деревами рішень ...53 3.3.3. Генерація системи виявлення об'єкта ...54 3.4. Експериментальні дослідження ...55 3.4.1. Методика проведення експерименту ...56 3.4.2. Проведення експерименту та результати аналізу даних ...58 3.6. Висновки до розділу ...61 РОЗДІЛ 4. ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ...62 4.1. Охорона праці ...62 4.2. Ергономічні вимоги до робочого місця користувача ПК ...65 4.3. Висновки до розділу ...68 ВИСНОВКИ ... 69 СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ ...70 ДОДАТОК А. Тези конференції ДОДАТОК Б. Фрагмент лістингу програми генетичних операцій
URI (Уніфікований ідентифікатор ресурсу): http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/39421
Власник авторського права: © Головатий Ігор Богданович, 2022
Перелік літератури: 1. Програмування багатопроцесорних обчислювальних систем. URL: http:// https://uadoc.zavantag.com/text/18820/index-1.html/ (дата звертання: 30.11.2022).
2. Обчислювальні машини та важкорозв'язувані задачі. URL: http:// https://elearning.sumdu.edu.ua/free_content/lectured:075b2e8a0bfe48bcef0ab3106c6d5 1679abc41f9/latest/117573/index.html/ (дата звертання: 30.11.2022).
3. Vahid F. Hardware/Software Codesign // Proceedings of International Workshop, Colorado : Estes Park,2002. 2002. Pр. 1-6.
4. Проектування інформаційних систем: Загальні питання теорії проектування ІС (конспект лекцій): навч. посіб. для студ. спеціальності 122 «Комп’ютерні науки» / КПІ ім. Ігоря Сікорського; уклад.: О. C. Коваленко, Л. М. Добровська. Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2020. 192с.
5. Обробка та аналіз цифрових зображень на LabVIEW IMAQ Vision . URL: http://www.csun.edu/~rd436460/Labview/IMAQ-Manual.pdf (дата звертання: 07.12.2022).
6. Кобилін О.А., Творошенко І.С. Методи цифрової обробки зображень: навч. посібник. Харків: ХНУРЕ, 2021. 124 с.
7. AForge.NET Framework. URL: http://code.google.com/p/aforge/ (дата звертання: 29.11.2022).
8. VXL Framework. URL: http://code.google.com/p/vxl/ (дата звертання: 29.11.2022).
9. Bradsky G., Kaebler А. Learning OpenCV. Computer Vision with the OpenCV Library. New York : O'RELLY, 2008. 253 с.
10. Евдокимов, Ю. К. Система технического зрения для геометрических // Вестник КГТУ. 2006. Выпуск 4(44). С. 21 – 23.
11. Davies E. R. Machine Vision: Theory, Algorithms, Practicalities : Academic Press. – San Diego : Elsevier, 1997. – 750 c. 70
12. Творошенко І.С. Конспект лекцій з дисципліни «Цифрова обробка зображень». Харків: ХНУМГ ім. О.М. Бекетова, 2015. 75 с.
13. Архітектурна модель цифрових обчислювальних систем. URL: http://www.informatuka.info/lesson_3.php (дата звертання: 29.11.2022).
14. Обчислювальні платформи інформаційних управляючих систем. URL: http://cloud-5.bitp.kiev.ua/?page_id=1637 (дата звертання: 29.11.2022).
15. Микитишин А.Г., Митник М.М., Стухляк П.Д., Пасічник В.В.. Комп'ютерні мережі. Львів, «Магнолія 2006». 256 с.
16. Blume H., Amer A. Parallel Predictive Motion Estimation using Object Recognition Methods // Proceedings of the European Workshop and Exhibition on Image Format Conversion and Transcoding. vol. 9. no. 2. PP. 813- 631.
17. Субботін С.О. Нейронні мережі : теорія та практика: навч. посіб. Житомир : Вид. О. О. Євенок, 2020. 184 с
18. Mari M. Interactive object detection using a fuzzy image segmentation approach. // Machine GRAPHICS & VISION 1998. vol. 7. no. 4. PP. 765-780.
19. Bishop С. M. Neural Networks and Pattern Recognition. Oxford : Press, 1995. 168 p.
20. Fogel L. J., Owens J. Artificial Intelligence throw Simulated Evolution. New York : Wiley, 1966. 265 p.
21. Mandavilli S., Patnaik L. Adaptation in genetic algorithms // In: Genetic algorithms for pattern recognition. CRC Press. 1996. P.45 – 64.
22. Скобцов Ю. А. Основы эволюционных вычислений. Донецк: ДонНТУ, 2008. 326с.
23. Eiben A. Adaptation in evolutionary computation: a survey // Proceedings of IEEE international conference on evolutionary computation., New York : Piscataway, 1997. P.65 – 69.
24. Шамуратов О. Ю., Шаховська Н.Б. Алгоритми контурного аналізу зображень// Науковий вісник НЛТУ України. 2019. Т. 29, No 6. С. 123-127 71
25. Seeger U. R. Fast corner detection in grey-level images // Pattern Recogn. Lett., 1994, No15(7), pp.669 – 675.
26. Максимов H. A. Алгоритмы цифровой обработки изображений : Учеб. Москва : Изд-во МАИ, 1995, 31 с.
27. Lee C. H. Fast Motion Estimation Algorithm Based on the Block Sum Pyramid // IEEE Trans. Image Processing, vol. 6, pp. 1587 – 1591, Nov. 1997.
28. Николаев, М. И. Аппаратная реализация системы технического зрения для измерения геометрии микрообъектов // Электронное приборостроение. Научно-практический сборник. Выпуск 3(44). Казань : ЗАО «Новое знание», 2005. С. 19 – 29.
29. Koza, John R. Genetic Programming: On Programming Computer by Means of Natural Selection and Genetics. Cambridge, MA: The MIT Press, 1992.
30. Goldberg, D.E. Genetic Algorithms in Search, Optimization, and Machine Learning. Reading, Massachusetts: Addison-Wesley, 1989.
31. Compact Optical Dust Sensor // SparkFun. URL: https://www.sparkfun.com/ datasheets/Sensors/gp2y1010au_e.pdf (дата звертання: 12.12.2022).
32. Головатий І.Б. Обробка зображень із використанням генетичного алгоритму. Інформаційні моделі, системи та технології: Праці X наук.-техн. конф. (Тернопіль, 07-08 грудня 2022 р.), Тернопіль, 2022. – С. 73.
33. Толок А.О. Крюковська О.А. Безпека життєдіяльності: Навч. посібник. 2011. 215 с.
34. Яремко З. М. Безпека життєдіяльності: Навч. посіб. Львів., 2005.301 с.
35. Желібо Є. П. Заверуха Н.М., Зацарний В.В. Безпека життєдіяльності. Навчальний посібник. К.; Каравела, 2004. 328 с.
Тип вмісту: Master Thesis
Розташовується у зібраннях:123 — комп’ютерна інженерія

Файли цього матеріалу:
Файл Опис РозмірФормат 
Magistr_CIm-61_Holovatyi_I.pdf1,64 MBAdobe PDFПереглянути/відкрити
Авторська_довідка_Головатий.doc51,5 kBMicrosoft WordПереглянути/відкрити


Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищені авторським правом, всі права збережені.

Інструменти адміністратора