Применение систем искусственного интеллекта в сфере компьютерных технологий при решении задачи электромагнитной совместимости сверхширокополосных устройств со спутниковой радионавигационной системой в совместно используемых полосах частот

Разработка методики оценки электромагнитной совместимости систем связи, включая сверхширокополосные устройства. Выбор оптимального сценария воздействия помех с использованием систем искусственного интеллекта, базирующихся на применении баз знаний.

Рубрика Программирование, компьютеры и кибернетика
Вид статья
Язык русский
Дата добавления 17.01.2018
Размер файла 18,0 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Применение систем искусственного интеллекта в сфере компьютерных технологий при решении задачи электромагнитной совместимости сверхширокополосных устройств со спутниковой радионавигационной системой в совместно используемых полосах частот

Д.А. Аронов

Аннотация

сверхширокополосный устройство электромагнитный совместимость

Разрабатывается методика оценки электромагнитной совместимости систем связи, включая сверхширокополосные устройства, со спутниковой радионавигационной системой в совместно используемых полосах частот с возможностью выбора оптимального сценария электромагнитной совместимости за счет изменения параметров систем. Выбор оптимального сценария воздействия помех планируется проводить с использованием систем искусственного интеллекта, базирующихся на применении баз знаний.

В последние годы в мире наблюдается активное развитие радиоэлектронных средств, что привело к необходимости повторного использования одной и той же полосы частот различными сетями радиосвязи, в том числе относящимися к различным службам. Подтверждением данного факта является Таблица распределения частот Регламента радиосвязи [ITU-R, 2004], в которой большая часть полос распределена нескольким службам. В результате между системами радиосвязи, относящимися к разным службам, возникают взаимные помехи. Даже в случае, когда выделенные полосы частот не перекрываются, возникновение помех возможно из-за внеполосных излучений и нелинейных эффектов. Таким образом, можно констатировать тот факт, что работа систем радиосвязи, как правило, происходит в условиях воздействия внешних помех, что затрудняет работу системы, подверженной помехе. Выходом в создавшейся ситуации является ограничение допустимой величины помехи. Однако ограничение излучения мешающей системе радиосвязи приводит к уменьшению пропускной способности, увеличению стоимости или ухудшению качества работы этой системы. Поэтому установление или изменение таких ограничений является весьма трудной задачей и достигается в результате компромисса между заинтересованными сторонами на основании анализа воздействия помех.

Актуальность вопроса, связанного с обеспечением условий электромагнитной совместимости (ЭМС), продолжает обостряться, как было указано выше, по причине стремительного развития радиоэлектронных средств. Более того, можно с уверенностью сказать, что вопросы исследования ЭМС являются самостоятельным научно-техническим направлением, имеющим комплексный (системный) характер.

Анализ работ в данной области [Винер, 1958], [Поспелов, 1990], [Макаров и др., 1982], [Феоктистов Ю.А. и др., 1988], [Царьков, 1985] показал, что, несмотря на значительное развитие этого направления прикладной науки, существующее методическое обеспечение не позволяет решать данную задачу в полной мере. Сложность ее решения определяется большим количеством факторов, которые должны быть включены в методическую схему исследований, различными механизмами влияния параметров устройств на их пропускную способность и на качество функционирования радиолиний затрагиваемых служб, необходимостью учета динамики и случайного характера исследуемых процессов.

В последнее время все более интересным и перспективным направлением в решении вышеуказанной задачи является подход с применением систем искусственного интеллекта. Суть предлагаемой методики заключается в поиске и определении оптимальных условий электромагнитной совместимости для рассматриваемых систем с применением баз знаний. Под оптимальным условием электромагнитной совместимости понимается обеспечение заданного качества функционирования радиолиний систем, подверженных помехе, в конкретном случае навигационной аппаратуре ГЛОНАСС [Харисов, 1998], [Соловьев, 2000], [Маковеева и др., 2002] при условии достижения наибольшего энергетического запаса в радиолинии, например, сверхширокополосных устройств [Брызгалов, 2001], [Скляр, 2004] создающих помеху. То есть в данной задаче система искусственного интеллекта использует принцип "обратных связей» для принятия решения, связанного с обеспечением условий ЭМС. Смысл термина «обратная связь» в контексте данной задачи заключается в следующем:

- Использование информации с применением аппарата баз знаний, соответствующей текущему сценарию помех, то есть условно такую «обратную связь» можно назвать «внешней».

- Обеспечение условий ЭМС производится с учетом максимально возможного качества функционирования радиолиний системы, создающей помеху, то есть условно такую «обратную связь» можно назвать «внутренней».

Необходимо подчеркнуть, что в данном подходе активно используется аппарат баз знаний при выборе параметров расчета и формировании сценария взаимных помех.

На данный момент, применяя аппарат баз знаний, рассмотрены и получены результаты для двух сценариев помех:

- Одиночное сверхширокополосное устройство создает помехи навигационному приемнику аппаратуры ГЛОНАСС, работающему в режиме, связанном с обеспечением безопасности жизни. Навигационный приемник установлен на самолете, совершающем посадку;

- Множество сверхширокополосных устройств создает помехи навигационному приемнику аппаратуры ГЛОНАСС, работающему в режиме, связанном с обеспечением безопасности жизни. Навигационный приемник установлен на самолете, совершающем посадку.

Кроме того, для каждого из указанных выше сценариев было рассмотрено два случая воздействия помех на навигационные приемники:

В первом случае полагается, что помеха на входе приемника навигационного устройства имеет постоянную спектральную плотность в рабочей полосе частот приемника (широкополосная помеха).

Во втором случае полагается, что навигационный приемник воздействует периодическая последовательность импульсов, в результате чего на его вход попадает одна или несколько спектральных линий излучаемого сигнала (узкополосная помеха).

Предварительный результат по решению обеспечения условий электромагнитной совместимости показывает, что для навигационной аппаратуры ГЛОНАСС, работающей в режиме, связанном с обеспечением безопасности жизни допустимый уровень излучаемой спектральной плотности мощности на расстоянии разнесения 30 м составит:

_79 дБм/МГц при воздействии широкополосной помехи от одиночного сверхширокополосного устройства;

_94 дБм/кГц при воздействии узкополосной помехи от одиночного сверхширокополосного устройства;

_84.7 дБм/МГц при воздействии суммарной широкополосной помехи от множества сверхширокополосных устройств;

-99.7 дБм/кГц при воздействии суммарной узкополосной помехи от множества сверхширокополосных устройств.

Необходимость исследования данного вопроса продиктована потребностями практической деятельности государственных радиочастотных органов, осуществляющих планирование и контроль за использованием радиочастотного спектра, научно-исследовательских учреждений и организаций промышленности, занимающимися разработкой, созданием и эксплуатацией систем различных служб. Так же отметим, что отличительной особенностью функционирования сверхширокополосных устройств является диапазон частот, перекрывающий большое количество частотных диапазонов, распределенных различным радиослужбам. Следовательно, данные устройства потенциально затрагивают большое количество систем различных радиослужб, что усиливает актуальность исследуемой проблемы.

Список литературы

[Брызгалов, 2001] Брызгалов А.П. Сверхширокополосный сигнал большой длительности. Теория и практика применения в радиосвязи // Специальная техника, №3, 2001

[Винер, 1958] Винер Н. Кибернетика и общество. -М: ИЛ, 1958

[Макаров и др., 1982] Макаров И.М. Виноградская Т.М. и др. Теория выбора и принятия решений. - M.: Наука, Гл.ред.физ.мат.лит.,1982

[Маковеева и др., 2002] Маковеева М.М., Шинаков Ю.С. Системы вязи с подвижными объектами. - М.: «Радио и связь», 2002

[Поспелов, 1990] Под ред. Поспелова Д.А. Искусственный интеллект. - В 3-х кн. Кн.2.Модели и методы: Справочник / - М.: Радио и связь, 1990

[Скляр, 2004] Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. Изд. 2-е, испр. - М.: «Вильямс», 2004

[Соловьев, 2000] Соловьев Ю.А., Системы спутниковой навигации, Москва, ЭКО-ТРЕНДЗ, 2000

[Феоктистов Ю.А. и др., 1988] Феоктистов Ю.А. и др., Теория и методы оценки электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств, M.: Радио и связь, 1988

[Харисов, 1998] Харисов В.Н., Перов А.И., Болдин В.А. Глобальная навигационная спутниковая система ГЛОНАСС, Москва, ИПРПЖР 1998

[Царьков, 1985] Под ред. Царькова Н.Г. Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств и систем, М.: Радио и связь 1985

[White, 1973] Donald R.J. White, A handbook series on electromagnetic interference and compatibility, Germantown, Maryland, Don White Consultation, Inc., 1971-1973

[ITU-R, 2004] ITU-R Pulication: Radio Regulations, International Telecommunication Union, 2004.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Эволюция систем искусственного интеллекта. Направления развития систем искусственного интеллекта. Представление знаний - основная проблема систем искусственного интеллекта. Что такое функция принадлежности и где она используется?

    реферат [49,0 K], добавлен 19.05.2006

  • Понятие искусственного интеллекта как свойства автоматических систем брать на себя отдельные функции интеллекта человека. Экспертные системы в области медицины. Различные подходы к построению систем искусственного интеллекта. Создание нейронных сетей.

    презентация [3,0 M], добавлен 28.05.2015

  • Характеристика сущности искусственного интеллекта. Проблема создания искусственного интеллекта. Базовые положения, методики и подходы построения систем ИИ (логический, структурный, эволюционный, имитационный). Проблемы создания и реализация систем ИИ.

    реферат [43,1 K], добавлен 19.07.2010

  • Области человеческой деятельности, в которых может применяться искусственный интеллект. Решение проблем искусственного интеллекта в компьютерных науках с применением проектирования баз знаний и экспертных систем. Автоматическое доказательство теорем.

    курсовая работа [41,3 K], добавлен 29.08.2013

  • Начало современного этапа развития систем искусственного интеллекта. Особенности взаимодействия с компьютером. Цель когнитивного моделирования. Перспективы основных направлений современного развития нейрокомпьютерных технологий, моделирование интеллекта.

    реферат [24,7 K], добавлен 05.01.2010

  • Сущность и проблемы определения искусственного интеллекта, его основных задач и функций. Философские проблемы создания искусственного интеллекта и обеспечения безопасности человека при работе с роботом. Выбор пути создания искусственного интеллекта.

    контрольная работа [27,9 K], добавлен 07.12.2009

  • История развития искусственного интеллекта. Экспертные системы: их типы, назначение и особенности, знания и их представление. Структура идеальной и инструменты построения экспертных систем. Управление системой продукции. Семантические сети и фреймы.

    реферат [85,7 K], добавлен 20.12.2011

  • Применение методов искусственного интеллекта и современных компьютерных технологий для обработки табличных данных. Алгоритм муравья, его начальное размещение и перемещение. Правила соединения UFO-компонентов при моделировании шахтной транспортной системы.

    дипломная работа [860,8 K], добавлен 23.04.2011

  • История создания и основные направления в моделировании искусственного интеллекта. Проблемы обучения зрительному восприятию и распознаванию. Разработка элементов интеллекта роботов. Исследования в области нейронных сетей. Принцип обратной связи Винера.

    реферат [45,1 K], добавлен 20.11.2009

  • Искусственный интеллект – научное направление, связанное с машинным моделированием человеческих интеллектуальных функций. Черты искусственного интеллекта Развитие искусственного интеллекта, перспективные направления в его исследовании и моделировании.

    реферат [70,7 K], добавлен 18.11.2010

  • Инструментальные средства проектирования интеллектуальных систем. Анализ традиционных языков программирования и представления знаний. Использование интегрированной инструментальной среды G2 для создания интеллектуальных систем реального времени.

    контрольная работа [548,3 K], добавлен 18.05.2019

  • Решение прикладных задач с использованием искусственного интеллекта. Преимущества и недостатки экспертных систем по сравнению с использованием специалистов, области их применения. Представление знаний и моделирование отношений семантическими сетями.

    реферат [260,9 K], добавлен 25.06.2015

  • Сущность искусственного интеллекта, сферы человеческой деятельности, в которых он распространен. История и этапы развития данного явления. Первые идеи и их воплощение. Законы робототехники. Использование искусственного интеллекта в коммерческих целях.

    реферат [40,8 K], добавлен 17.08.2015

  • Общая характеристика дисциплины "Основы искусственного интеллекта". Ее предмет, цели и задачи. Особенности и расшифровка ряда понятийных терминов, характеризующих сущность кибернетики. Методы и алгоритмы анализа данных для получения знаний и обучения.

    презентация [10,9 K], добавлен 03.01.2014

  • Понятие искусственного интеллекта в робототехнике и мехатронике. Структура и функции интеллектуальной системы управления. Классификация и типы знаний, представление их с помощью логики предикатов. Суть семантических сетей, фреймовое представление знаний.

    курс лекций [1,1 M], добавлен 14.01.2011

  • Обзор образовательных стандартов педагогического образования в области искусственного интеллекта. Построение модели предметной области в виде семантических сетей. Характеристика проблемного обучения. Основные средства языка программирования Пролог.

    дипломная работа [387,8 K], добавлен 01.10.2013

  • История развития искусственного интеллекта в странах дальнего зарубежья, в России и в Республике Казахстан. Разработка проекта эффективного внедрения и адаптации искусственного интеллекта в человеческом социуме. Интеграция искусственного в естественное.

    научная работа [255,5 K], добавлен 23.12.2014

  • Разработка базы знаний и её тестирование с помощью оболочки экспертных систем Little Helper. Оценка технических характеристик телевизора, ценового фактора. Практическое применение искусственного интеллекта на машиностроительных предприятиях и в экономике.

    курсовая работа [1,0 M], добавлен 19.09.2012

  • Понятие искусственного интеллекта и интеллектуальной системы. Этапы развития интеллектуальных систем. Модели представления знаний, процедурный (алгоритмический) и декларативный способы их формализации. Построение концептуальной модели предметной области.

    презентация [80,5 K], добавлен 29.10.2013

  • Может ли искусственный интеллект на данном уровне развития техники и технологий превзойти интеллект человека. Может ли человек при контакте распознать искусственный интеллект. Основные возможности практического применения искусственного интеллекта.

    презентация [511,2 K], добавлен 04.03.2013

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.