Система факсимильной связи - система передачи, предназначенная для доставки неподвижного изображения, выполненного на специальных носителях определенного формата (бумаге, пленке и др.) [10]. Различные участки поверхности носителей (бланков) имеют разные коэффициенты отражения света и по-разному воспринимаются глазами. Сочетание светлых и черных участков поверхности бланка воспринимается человеком как изображение. Информационным параметром изображений является коэффициент отражения, определяемый как отношение светового потока, отраженного от участка изображения, к потоку, падающему на этот участок. Изменение коэффициента отражения при переходе от одного участка изображения к другому в общем случае имеет непрерывный характер.
Передатчик системы факсимильной связи преобразует неподвижное изображение в электрический сигнал. Основным элементом передатчика является фотоэлектрический преобразователь. Для преобразования используются физические явления, происходящие в некоторых веществах под действием падающего на них светового потока: внутренний и внешний фотоэффект. Внутренний фотоэффект проявляется, например, в изменении электропроводности некоторых веществ под влиянием светового потока. Суть внешнего фотоэффекта заключается в испускании электронов некоторыми веществами под действием светового потока. Световой поток как бы «выбивает» электроны с поверхности некоторых материалов. Количество испускаемых электронов пропорционально интенсивности светового потока. В результате около освещенной поверхности образуется «облако» электронов. Фотоэлектрические преобразователи, использующие это явление, называются фотоэлементами.
Преобразование изображений в электрический сигнал с помощью фотоэлектрических преобразователей выполняется поэлементно. Для этого поверхность бланка с изображением разбивается на большое количество мелких (0,1...0,2 мм) участков, называемых элементарными площадками (рис. 1.6).
Размеры площадок выбираются с таким расчетом, чтобы отражательная способность в их пределах была однородной, т. е. характеризовалась бы одним значением коэффициента отражения. Элементарные площадки поочередно освещаются источником света через специальные линзы. Световой поток, отраженный от каждой площадки, собирается с помощью объектива и направляется на фотокатод Разложение изображения на элементарные площадки
фотоэлектрического преобразователя. В цепи преобразователя при этом будет протекать электрический ток, пропорциональный коэффициенту отражения площадки. Подобным образом получаются сигналы поочередно от всех элементарных площадок изображения. Последовательность преобразования обеспечивается с помощью специальных развертывающих устройств.
В результате в цепи фотоэлектрического преобразователя получается изменяющийся во времени сигнал С/(г). Такое поэлементное и последовательное преобразование изображения в сигнал называется анализом изображения. Соответственно передатчик факсимильной системы называется анализирующим устройством.
Анализирующее устройство состоит из светооптической системы, фотоэлектрического преобразователя (ФЭП) и развертывающего устройства (рис. 1.7). Светооптическая система служит для выделения элементарных площадок изображения путем их раздельного освещения и концентрации отраженных от площадок лучей на светочувствительном элементе ФЭП. Она содержит источниксвета(ИС), конденсор Л, и объектив Л2.
С выхода ФЭП сигнал поступает в канал связи. Развертывающее устройство обеспечивает последовательность преобразования световых потоков, отраженных от элементарных площадок изображения. На рис. 1.7 изображено развертывающее устройство барабанного типа. Бланк с изображением укрепляется на цилиндрической поверхности барабана, совершающего вращательное (вокруг оси) и поступательное (вдоль оси) движения, благодаря чему и осуществляется развертка изображения.
Posts Tagged ‘способ’
Система факсимильной связи
Четверг, августа 12, 2010Структурная схема факсимильной связи
Четверг, августа 5, 2010В современных системах факсимильной связи применяются различные способы преобразования электрического сигнала в изображение. Их можно разбить на три группы.
К первой группе относятся способы, использующие для получения изображения различного рода пишущие устройства (карандаши, перья и т. д.), способные оставлять след на бумаге. При этом работой пишущего устройства управляет сигнал, обеспечивающий движение пишущего элемента и касание его с определенными участками бланка.
Вторую группу составляют способы, использующие для получения изображений различные физические или химические процессы, происходящие в специальных бумагах под действием электрического тока (сигнала). При этом изменяются отражательные свойства участков бланка. Например, те участки, через которые протекал большой ток, становятся более темными.
К третьей группе относятся способы, в которых процесс преобразования сигнала в изображение состоит из двух этапов. Вначале электрический сигнал, получаемый из канала, преобразуется в световой сигнал, который затем фиксируется на светочувствительном материале.
При всех способах воспроизведение изображений выполняется поэлементно и последовательно. Такой процесс получения изображений называется синтезом, а соответствующее устройство - синтезирующим.На рис. 1.7 показано синтезирующее устройство, относящееся к третьей группе. Оно состоит из модулятора света (МС), объектива Л3 и развертывающего устройства барабанного типа. МС - это источник света, яркость которого пропорциональна величине проходящего через него тока (сигнала). Световой поток от МС собирается и фокусируется объективом на участке светочувствительного материала (фотобумаге, фотопленке и т. д.), закрепленного на поверхности барабана, который совершает движение, аналогичное движению барабана анализирующего устройства и согласованное с ним.
Система передачи данных
Воскресенье, июня 27, 2010Система передачи данных - совокупность канала связи, аппаратуры передачи данных и оконечного оборудования данных.
Развитие систем передачи данных (СПД) связано с появлением и бурным развитием электронно-вычислительных машин. По СПД передаются сообщения, представляющие собой цифровые данные, предназначенные для обработки на ЭВМ или уже обработанные на них.
Системы передачи данных не имеют принципиальных отличий от систем телеграфной связи. В них также используется условный (кодовый) метод преобразования сообщений в сигнал и обратно, а поэтому процесс передачи сообщений и устройства передатчика и приемника не отличаются от соответствующих элементов системы телеграфной связи. Вместе с тем передача данных имеет следующие особенности:
1. Требуется обеспечить высокую достоверность передаваемых сообщений, так как в отличие от телефонной и телеграфной связи оператор не может исправить ошибки по смыслу сообщения. Поэтому в подавляющем большинстве систем передачи данных предусмотрено автоматическое обнаружение и исправление ошибок, появляющихся при передаче по каналу.
2. Большие объемы данных требуют повышенных скоростей передачи. Имеет значение также время, в течение которого нужно передать сообщение. В отличие от телеграфной связи, где время передачи телеграммы составляет несколько десятков минут, данные должны передаваться за секунды, а иногда и за доли секунд. По этой причине для передачи данных определена следующая иерархия скоростей:
- низкие (50, 100, 200 бит/с);
- средние (600, 1 200, 2 400, 3 600,4 800, 9 600 бит/с);
- высокие (> 16 Кбит/с).
3. Применение технологических алгоритмов обработки данных и недопустимость больших задержек в передаче сообщений выдвигают повышенные требования к надежности системы передачи данных. Заданная надежность обеспечивается рациональным расчетом, качественным изготовлением аппаратуры и комплектующих изделий, тщательным выполнением правил эксплуатации.
Структурная схема одного из возможных вариантов построения СПД приведена на рис. 1.11.
Прямой канал
ОА УСо УЗО УПС УПС УЗО УСо ОА
Т АПД(пер.) АПД(пр.) 1
Сообщение Обратный канал Сообщение
Рис. 1.11. Структурная схема системы передачи данных
СПД содержит оконечную аппаратуру (ОА), специальную аппаратуру передачи данных (АПД) и устройства согласующие (УСо).
В качестве ОА в низкоскоростных системах передачи данных могут использоваться обычные телеграфные аппараты. Однако, как правило, в СПД применяются специальные высокоскоростные передатчики (трансмиттеры) и приемники (реперфораторы).
АПД состоит из двух полукомплектов: передающего и приемного. Полукомплекты используются в зависимости от функций оконечных пунктов, выполняемых в процессе передачи. Если оконечный пункт передает сообщение, то работает полукомплект передачи, на приемном пункте работает полукомплект приема. Поскольку функции оконечных пунктов меняются, то каждый из них имеет оба полукомплекта, конструктивно объединенных в аппаратуру передачи данных.
В АПД входят устройства защиты от ошибок (УЗО) и устройства преобразования сигналов (УПС). Первое обеспечивает нужную степень достоверности передаваемых сообщений путем обнаружения и исправления ошибок, появляющихся в процессе передачи.
В настоящее время разработаны и применяются различные способы борьбы с ошибками. Наиболее простыми в реализации являются способы, основанные на повторении передачи сообщений. Если каждое сообщение передается несколько раз, то при анализе принятых сообщений ошибки могут быть обнаружены и устранены. При наличии между оконечными пунктами одного канала связи повторение может быть только последовательным, а при наличии нескольких каналов - параллельным, т. е. одновременно по нескольким каналам. Обнаружить и исправить ошибки в обоих случаях оказывается возможным путем повторений передач сообщений или внесения избыточной информации. В АПД применяются и другие способы борьбы с ошибками.
В качестве канала связи чаще всего используется стандартный канал тональной частоты (КТЧ) или канал тонального телеграфирования.
Сеть электросвязи
Суббота, июня 12, 2010В сеть электросвязи входят
- пользователи (абоненты, клиенты), являющиеся источниками и потребителями информации. Они создают и воспринимают потоки сообщений и, как правило, определяют требования по доставке и обработке информации, выбору вида связи (телефонной, телеграфной, вещания и т. д.) и получению различных услуг (видов обслуживания) с соблюдением определенного качества;
- пункты связи
а) абонентские пункты (АП), содержащие аппаратуру ввода и вывода информации в сеть электросвязи (а иногда хранения и обработки). Они находятся в постоянном пользовании определенных абонентов;
б) пункты информационного обслуживания (ПИО) - справочные службы, различные вычислительные центры (ВЦ), банки данных, библиотеки и другие пункты коллективного пользования, обеспечивающие сбор, обработку, хранение и выдачу информации и предоставление пользователям других услуг, связанных с информационным обеспечением;
- каналы связи, объединенные в линии связи, которые обеспечивают передачу сообщений между отдельными пунктами сети;
- сетевые станции, обеспечивающие образование и предоставление вторичным сетям типовых физических цепей, типовых каналов передачи и сетевых трактов, а также их транзит [10];
-узлы:
а) сетевые узлы (СУ), обеспечивающие образование и перераспределение сетевых трактов, типовых каналов передачи и типовых физических цепей, а также предоставление их вторичным сетям и потребителям [10];
б) коммутационные узлы (КУ) для распределения (переключения) каналов, пакетов или сообщений;
-системауправления, обеспечивающая нормальное функционирование и развитие сети электросвязи и взаимоотношения с пользователями.
С точки зрения системного анализа сеть электросвязи можно представить тремя уровнями (рис. 1.12):
- первый - внешний уровень, включающий абонентов (клиентов), АП и ПИО, в пределах которого проходит формирование сообщений для передачи в сети электросвязи;
- второй - собственно сеть электросвязи, включающая линии связи (ЛС), каналы связи (КС), станции связи (СтС) и узлы связи (УзС), обеспечивающие передачу, распределение и коммутацию сообщений между АП (ПИО) абонентов и корреспондентов;
- третий - элементы управления сетью, включающие устройства управления (УУ) узлов, центры управления (ЦУ) и всю администрацию.
Рассмотрим более подробно элементы сети и их свойства. Пользователи распределены по территории в соответствии с расположением хозяйственных, промышленных и других производственных объектов, объектов культуры и жилого фонда. Плотность пользователей (их число на 1 км2 площади) меняется в значительных пределах и является наибольшей в крупных городах.
Экономические, культурные, личные и другие связи между отдельными пользователями и их коллективами, предприятиями и района-ми страны определяют потребность в передаче сообщений между оконечными или абонентскими пунктами, обслуживающими соответствующих пользователей, атаюке между узлами, объединяющими абонентские пункты (АП) какого-либо населенного пункта или района (региона). Потребность в передаче сообщений может быть оценена потоками сообщений в единицу времени и выражена в битах, числе знаков (букв, цифр), телеграмм, страниц и других показателях, характеризующих объем сообщения. На практике удобнее бывает определять потребность в передаче сообщения временем передачи, временем занятия типового канала (в часо-занятиях) или необходимым числом каналов.
Исходя из местоположения пользователей и создаваемых ими нагрузок, определяются местоположения оконечных пунктов, которые могут содержать аппаратуру ввода и вывода информации (телефонные или телеграфные аппараты, радиоприемники, телевизоры, дисплеи, датчики и т. д.). Эти пункты также могут включать в себя различные устройства для хранения и обработки информации, коммутационные устройства, если к ОП подключено несколько каналов, а также каналообразующую аппаратуру. Оконечный пункт характеризуется типом аппаратуры ввода и вывода (видом связи: телефон, телеграф и т. д.), наличием обслуживающего персонала и дополнительного оборудования, пропускной способностью, временем действия, стоимостью и областью обслуживания (индивидуальный або-
нент, квартира, предприятие, город и т. д.). Оконечный пункт, обслуживающий одного абонента, называют абонентским пунктом.
Пункты информационного обслуживания подразделяются по их назначению (справочная телефонов, бюро заказов билетов, информационный пункт по какой-либо отрасли, вычислительный центр (ВЦ), обрабатывающий экономическую информацию, и т. д.). В зависимости от объемов передаваемой информации ПИО может иметь один или несколько каналов, соединяющих его с сетью электросвязи, а также у него могут быть абоненты или выносные ОП, соединенные с ним прямыми каналами. В сети ПИО могут рассматриваться как источники информации (ИИ) и потребители информации (ПИ), а так же как элементы сети, поскольку создаваемые ими потоки сообщений циркулируют только по сети.
Распределение информации
Воскресенье, июня 6, 2010Распределение информации (сообщений) осуществляется двумя способами: на сетевых узлах кроссированием (долговременным соединением) отдельных каналов или линейных трактов для образования прямых каналов между несмежными пунктами, а на коммутационных узлах - в соответствии с адресом каждого сообщения.
Линии связи (кабельные, радиорелейные, радио-, спутниковые и т. д.), по которым передаются сообщения, характеризуются емкостью V(числом каналов ТЧ), или суммарной пропускной способностью всех каналов. Разделение каналов в линии может осуществляться по пространству, частоте или времени. Основной особенностью линий связи является то, что увеличение их пропускной способности (емкости) приводит к снижению затрат на один канал связи обратно пропорционально корню квадратному от емкости. При укрупнении пучков каналов выигрыш получается нетолько за счет снижения затрат на каналы, но и вследствие того, что при объединении нагрузок повышается степень использования каналов и станционного оборудования.
Совокупность пучков, узлов и соединяющих их линий (каналов) образует структуру (конфигурацию) сети, определяющую возможность осуществления связи между отдельными пунктами и возможные пути передачи сообщений. Для увеличения надежности сети она строится так, чтобы между отдельными узлами было несколько (обычно 2 или 3) независимых путей.
Система управления сетью обеспечивает поддержание в рабочем (исправном) состоянии технических средств, доставку сообщений по адресу, распределение каналов между вторичными сетями (потребителями), распределение потоков сообщений, планирование и развитиесети, строительство, материально-техническое обеспечение, подготовку кадров, регулирование отношений с пользователями
Соотношение вероятностного и нечеткого подходов в формализации неопределенностей
Вторник, апреля 27, 2010В практике использования нечеткомножественных моделей и методов при проектировании и эксплуатации различных систем автоматизированного управления и особенно в задачах интеллекту-атьной поддержки процессов подготовки и принятия управленческих решений возможна такая ситуация. Она характерна тем, что у отдельных постановщиков задач и пользователей достаточно часто возникает некоторая ошибочная аналогия между вероятностью и нечеткостью. Эти случаи свидетельствуют о недостаточном понимании людьми принципиальной разности между этими понятиями и областями применения соответствующих методов.
Для такой ситуации преодоления и с целью максимально возможного предупреждения возможных осложнений проведем сравнительный анализ основных характерных особенностей методов теории нечетких множеств и методов теории вероятностей и их возможностей в различных прикладных задачах. Такой анализ представляется целесообразным провести с точки зрения следующих шести параметров:
1) понятийная основа;
2) способ описания исходных данных;
3) количество рассматриваемых объектов;
4) возможность учета человеческого фактора;
5) способы формирования операций;
6) круг охватываемых прикладных задач. Рассмотрим каждый из этих аспектов подробнее.
Графическое решение задачи линейного математического программирования
Четверг, февраля 25, 2010Выбирая теперь произвольную пару чисел, например хх = 0, х2 = 3, означающих точку на прямой АВ, и вычислим значение целевой функции в этой точке. Оно оказывается равным у=3. Выберем теперь точку хх = 2, х2 = 3, лежащую на прямой СД и вычислим значение целевой функции в этой точке. Оно оказывается равным у=1.
Поскольку целевая функция у(хг,х2) непрерывно зависит от
своих аргументов, на основе полученного результата можно утверждать, что с передвижением прямой АВ вправо значение целевой функции возрастает, что показано на рисунке с помощью жирной стрелки. Продолжая эти рассуждения, приходим к выводу, что максимального значения целевая функция достигает в точке 0(4,2), поскольку далейшее движение прямой вправо выводит ее за пределы области допустимых значений. Таким образом, решением исходной задачи является пара чисел хх = 4, х2 = 2 , для которой максимальное значение функции равно 10.
Отметим, кстати, что если бы целевая функция имела вид у= х1 + 2х2, то есть изображающая ее прямая была бы параллельна
отрезку ОН, ограничивающему область допустимых значений, то решением задачи было бы все множество точек, принадлежащих этому отрезку.
Необходимо особо подчеркнуть, что в тех случаях, когда решаются достаточно часто встречающиеся в практике многокритериальные задачи, то вводятся несколько функций полезности. Одним из наиболее распространенных подходов к их решению является при этом ее сведение тем или иным способом к одному критерию, чаще всего путем свертки.
Как и многие другие практические задачи, задачи математического программирования довольно часто приходится решать с учетом возможного риска, а также в условиях значительной информационной и иной неопределенности. Наличие неопределенности в таких задачах может быть обусловлено как нечеткостью описания множества альтернатив, так недостаточно четким представлением ЛПР или экспертов о характере самой функции полезности.
В дальнейшем будем рассматривать класс задач, в которых нечетко описано множество альтернатив и четко описана функция полезности. Пример такой задачи можно получить, если представить, что границы области допустимых значений на рис. 49 размыты, то есть определены недостаточно четко.
Еще одним примером может служить выбор рационального варианта пути студента в университет при условии отсутствия четкости и регулярности в работе используемых им видов городского транспорта. В качестве целевой функции при этом могут рассматриваться либо время пребывания в пути, либо стоимость проезда, обе из которых необходимо минимизировать (при условии, конечно, что студент честно пытается оплатить свой проезд). Подобные задачи обычно и называются задачами нечеткого математического программирования.
Цель настоящего учебного пособия ограничивается преимущественно только рассмотрением основных идей существующих подходов к решению различных видов задач нечеткого математического программирования, без детального анализа характерных особенностей применяемых методов.
Классификация задач нечеткого математического программирования
Вторник, февраля 2, 2010При решении задач нечеткого математического программирования важно предварительно определить, к какому из типичных классов задач она относится, поскольку от этого существенно зависит выбор рационального метода решения. В связи с этим рассмотрим основные виды задач нечеткого математического программирования. Будем рассматривать стандартную задачу математического программирования в следующем виде:
/(х)-> тах,
^Дх)>0,/ = 1~^.(1)
При этом сразу же подчеркнем, что в процессе моделирования в такой форме реальных задач автоматизированного управления или принятия решений часто в распоряжении исследователя-математика могут оказаться только нечеткие описания функций /(х) и р1 (х). В практике нередки случаи, когда нечетко могут быть описаны параметры, от которых зависят эти функции. Например, задаются только определенные интервалы, в которых могут находиться значения указанных параметров.
Нечетко может быть описано и само множество X. Вообще, нечеткое описание системы автоматизированного управления или системы принятия решений может, например, отражать недостаточность информации об этих системах или выступать некоторой формой приближенного описания системы, достаточного для решения поставленной задачи.
В некоторых случаях даже точно описанные множество ограничений или множество допустимых альтернатив могут выступать только некоторым приближенным отражением реальности. Этот тезис следует понимать в том смысле, что в реальной действительности встречаются ситуации, когда некоторые альтернативы, находящиеся вне рассматриваемого множества, то есть должны считаться недопустимыми. Однако именно они в той или иной мере могут быть более желательными или даже предпочтительными для ЛПР, чем отдельные (или даже все) альтернативы, которые находятся в составе исходного множества.
В качестве примера можно привести следующую задачу, пусть множеством допустимых альтернатив является некоторая совокупность способов различного распределения ресурсов. При этом наличие четкой границы множества может привести к тому, что ресурсы, лежащие за ее пределами и способные дать перевешивающий общий эффект, выпадут из рассмотрения. В этом случае результат выбора любого варианта из рассматриваемого множества альтернатив окажется менее желательным для ЛПР, и наилучшее решение не будет найдено.
Принятие решения при нечетком отношении предпочтения на множестве альтернатив
Суббота, января 16, 2010Жизненная практика человека, в том числе, естественно, и практика принятия управленческих решений часто связана с необходимостью выбора того или иного варианта решения из некоторого возможного их множества. Обычно такой выбор осуществляется на основе определенных соображений, включающих его соответствие целям и интересам людей, результаты анализа располагаемых ресурсов, прогноз возможных его последствий и другие факторы. Совокупность подобных соображений, часто достаточно сложных и противоречивых, и обусловливает природу предпочтений лица, которое принимающего решение.
Под воздействием различных факторов внешней и внутренней природы процессы функционирования сложных технических, социо-технических и особенно социально-экономических систем могут нарушаться. В результате этого в практике управления ими время от времени складываются так называемые нестандартные или проблемные ситуации. Их характерная особенность состоит в том, что обычное управление в режиме оперативного реагирования на малые отклонения систем от желаемого или ожидаемого результата их функционирования оказывается неприемлемыми, поскольку они уже не могут обеспечить возвращения системы в нормальное состояние.
Успешное преодоление проблемной ситуации требует от руководителя и всей системы управления обоснованного выбора и принятия эффективного в некотором заранее обусловленном смысле управленческого решения из определенного множества возможных вариантов решений (или, как принято говорить, альтернатив). Достаточно часто на этот выбор серьезное влияние оказывает субъективное восприятие руководителем самой ситуации, роли различных факторов ее возможного развития и вариантов ее преодоления.
При этом заведомо должно быть известно, что каждому рассматриваемому варианту присущи как определенные преимущества, так и некоторые недостатки, что существенно осложняет процесс их выбора и, соответственно, принятия эффективного решения. Существенно также и то, что из-за сложности как самой управляемой системы, так и проблемной ситуации, обычно не представляется возможным заранее непосредственно определить и достаточно достоверно оценить, какой из возможных вариантов решения (и в силу каких причин) может оказаться наилучшим или наиболее предпочтительным. Наличие же нескольких противоречащих друг другу критериев еще более усложняет решение задачи.
В силу этих причин для лица, принимающего решение (ЛПР), в особо сложных и ответственных ситуациях необходима система интеллектуальной поддержки процесса подготовки и принятия решений. Она обычно состоит в моделировании тем или иным способом возможного развития ситуации в случае принятия каждого конкретного варианта управленческого решения из множества альтернатив и прогнозировании ожидаемых последствий технического, экономического, политического, социального, экологического и иного характера при соответствующем его выборе и реализации.
Такая поддержка особенно важна и необходима при возникновении сложных ситуаций, различные управленческие решения в которых, помимо непосредственно ожидаемого результата, способны привести также к трудно прогнозируемым, в том числе потенциально опасным для людей и окружающей природной среды последствиям различного характера.
Ситуация выбора эффективного управленческого решения
Пятница, января 8, 2010Ситуация выбора эффективного управленческого решения еще более усложняется, когда отношения предпочтения между отдельными вариантами альтернативных решений описаны нечетко. К тому же, нечетким может быть и само множество альтернатив. Эти обстоятельства в большинстве случаев могут существенно затруднить процесс формализации и решения задач принятия управленческих решений. Однако математический аппарат теории нечетких множеств, разработанный Л. Заде и развитый в последние 20-25 лет, существенно облегчает формализацию и позволяет успешно решать многие задачи автоматизированного управления и принятия решений в условиях подобной неопределенности, нечеткости и субъективности оценок.
Освещению идеологии и методов принятия решений при нечеткости отношения их предпочтения на некотором множестве возможных альтернативных вариантов и посвящено настоящий раздел данного учебно-методического пособия. При изложении его материала автор опирается на освоение студентами основных понятий теории нечетких множеств и нечетких отношений и имеет целью способствовать формированию у них устойчивых навыков постановки и решения задач рационального выбора управленческих решений в условиях информационной неопределенности, а также нечеткого описания множества альтернатив и нечеткости самих отношений предпочтения.