Обложка Бурдаев М.Н., Емельянова Ю.Г., Хачумов В.М. Когнитивная машинная графика в системах космического и медицинского назначения
Id: 242799
925 руб.

Когнитивная машинная графика в системах космического и медицинского назначения

URSS. 2019. 256 с. ISBN 978-5-9710-5844-1.
  • Твердый переплет

Аннотация

В монографии представлены результаты в области когнитивной машинной графики, полученные авторами в процессе выполнения научных проектов в ФГБУ «НИИ ЦПК имени Ю.А. Гагарина», ИПС имени А.К.Айламазяна РАН и ФИЦ ИУ РАН. Большое внимание уделено вопросам образного анализа данных, выделения и оценки информативности признаков, принципам построения когнитивных образов. В прикладной части рассмотрены методы диагностики процессов пуска ракет ...(Подробнее)космического назначения, контроля и диагностики подсистем космических аппаратов, построения годографов для пилотируемой космонавтики. Отдельный раздел посвящен задачам медицинской диагностики на основе когнитивных образов. Основные положения работы вошли в курсы лекций, читаемых в ряде вузов, включая МФТИ, РУДН, МИРЭА, ЧОУ ВО Институт программных систем «УГП имени А.К. Айламазяна», для обучения студентов базовым методам когнитивной машинной графики.

Для студентов, аспирантов и инженеров, занимающихся образным анализом данных, диагностикой сложных систем на основе графических образов.

Ключевые слова: когнитивный образ, годограф, космический аппарат, орбита, оператор, визуализация, медицинские данные


Содержание
ВВЕДЕНИЕ6
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ МЕТОДОВ ПОСТРОЕНИЯ КОГНИТИВНЫХ КОМПОНЕНТОВ К ИНТЕРФЕЙСАМ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ10
1.1. Актуальность задач образного анализа данных10
1.2. Основные понятия и определения12
1.3. Постановка задачи когнитивного отображения ситуаций12
1.4. Методы образного представления информации о состоянии объектов и систем18
1.4.1. Способы визуализации и классификации n-мерного объекта18
1.4.2. Визуализация многоуровневой иерархии27
1.4.3. Методы визуализации аномальных событий в работе сложных динамических систем реального времени30
1.4.4. Когнитивные образы для поддержки принятия решений44
1.4.5. Графовые когнитивные модели49
1.4.6. Сравнительные характеристики когнитивных образов53
1.5. Методы оценки качества графических интерфейсов57
1.5.1. Информационные характеристики57
1.5.2. Характеристики воспринимаемости60
Список литературы к главе 165
ГЛАВА 2. КОГНИТИВНО-ГРАФИЧЕСКОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ В НАЗЕМНЫХ СТАНЦИЯХ КОМАНДНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ71
2.1. Методы когнитивной визуализации радиотехнических сигналов71
2.2. Метод когнитивной визуализации данных с датчиков положения87
2.3. Методы когнитивного представления состояний космических аппаратов93
2.3.1. Разработка образа для уровня параметров97
2.3.2. Разработка образа для подсистем космического аппарата99
2.3.3. Разработка образа для группировки космических аппаратов100
2.3.4. Отображение тенденции изменений в значениях наблюдаемых параметров101
2.3.5. Режимы просмотра многоуровневой когнитивной системы образов102
2.4. Визуализация состояния космического комплекса105
2.5. Визуализация процесса настройки нейронной сети107
2.6. Цветояркостный образ состояния наземной станции111
2.7. Журнал событий121
Список литературы к главе 2125
ГЛАВА 3. ОБРАЗНЫЙ АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ ЗАПУСКА КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ И ВИЗУАЛИЗАЦИЯ ТРАЕКТОРИЙ ИХ ДВИЖЕНИЯ127
3.1. Архитектура и основные функции ДЭС аэрокосмического назначения128
3.2. Систематизация процессов предстартовой подготовки132
3.3. Обобщенный образ процесса пуска (уровень системы)135
3.4. Образ уровня подсистемы137
3.5. Интерфейс оператора пуска с когнитивным дополнением145
3.6. Методы и средства визуализации траекторных движений космических аппаратов147
3.7. Прототип программной системы визуализации орбит ИСЗ147
Список литературы к главе 3155
ГЛАВА 4. КОГНИТИВНАЯ ГРАФИКА В МЕХАНИКЕ КОСМИЧЕСКОГО ПОЛЁТА157
4.1. Об истории графических методов в космонавтике157
4.2. Орбиты космических аппаратов и их основные характеристики169
4.3. Обобщённое уравнение орбит171
4.4. Годографические формы представления параметров орбитальных движений на семействах орбит космических аппаратов. Годограммы173
4.5. Связь положения космического аппарата на орбите со временем174
4.6. Графические формы уравнения Кеплера176
4.7. Вектор орбитальной скорости и его свойства196
4.8. Представление орбитальных движений в произвольной точке поля тяготения в обобщенной форме199
4.9. Ограниченные классы траекторий и их годографические характеристики205
4.10. Уравнение перелета в центральном поле тяготения206
4.11. Внеатмосферный участок траектории баллистического спуска с орбиты212
4.12. Годографические формы представления орбитальных относительных движений космических аппаратов216
4.12.1. Движение космического аппарата на эллиптической орбите относительно точки на круговой орбите при одинаковых периодах орбит216
4.12.2. Относительные движения двух космических аппаратов на эллиптических орбитах с разными периодами и эксцентриситетами218
4.12.3. Сближение космических аппаратов в орбитальном движении219
4.12.4. Зависание космического аппарата в окрестности орбитальной станции220
4.12.5. Расхождение космических аппаратов в орбитальном движении222
4.12.6. Когнитивная форма контроля структуры орбитальной системы спутников224
4.13. Годографические формы представления относительного движения двух космических аппаратов в бессиловом проcтранстве и параметров этого движения на плоскости промаха230
4.13.1. Общие характеристики неуправляемого относительного движения231
4.13.2. Изолинии угловой скорости линии визирования233
4.13.3. Изолинии углового ускорения линии визирования234
4.14. Варианты образного отображения процесса управления сближением космических аппаратов в бессиловом проcтранстве234
4.15. Ограничения областей возможного управления сближением космических аппаратов237
4.15.1. Границы области управления по минимальной и максимальной величинам угловых скоростей линии визирования238
4.15.2. Границы области управления по максимальной величине углового ускорения линии визирования239
Список литературы к главе 4240
ГЛАВА 5. ВИЗУАЛИЗАЦИЯ И ОБРАЗНЫЙ АНАЛИЗ МЕДИЦИНСКИХ ДАННЫХ242
5.1. Цвето-яркостные образы для оценки состояния при приступе бронхиальной астмы242
5.2. Полярная развертка и интегральное представление состояния пациента при астме244
5.3. Когнитивное представление системы физиологических показателей248
5.4. Когнитивная визуализация скоплений мезенхимальных стволовых клеток248
Список литературы к главе 5253
ЗАКЛЮЧЕНИЕ254

Об авторах
Бурдаев Михаил Николаевич
Доктор технических наук, профессор. Главный научный сотрудник 5-го управления ФГБУ «Научно-исследовательский испытательный центр подготовки космонавтов имени Ю. А. Гагарина», главный научный сотрудник лаборатории интеллектуального управления ФГУП "Институт программных систем им. А. К. Айламазяна РАН". Действительный член (академик) Российской академии космонавтики имени К. Э. Циолковского, космонавт-испытатель, полковник в отставке.
Емельянова Юлия Геннадиевна
Научный сотрудник лаборатории интеллектуального управления ФГУП "Институт программных систем им. А. К. Айламазяна РАН". Область научных интересов: человеко-машинные интерфейсы, когнитивно-графическое отображение информации.
Хачумов Вячеслав Михайлович
Доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник Института проблем искусственного интеллекта ФИЦ ИУ РАН, заведующий лабораторией интеллектуального управления ИПС им. А. К. Айламазяна РАН. Действительный член (академик) Российской академии космонавтики имени К. Э. Циолковского. Профессор РУДН, МФТИ и МИРЭА — Российского технологического университета.