Автоматизація наукових досліджень — №3

· Базовий (чи сервісний) рівень використовується для здійснення найбільш складних і громіздких наукових розрахунків, моделювання, обробки і представлення інформації, формування великих банків і баз данных, створення інформаційно-пошукової системи.

Трехуровневая організація сучасних АСНД дозволяє, з одного боку, представити досліднику необхідні засоби обчислювальної техніки й автоматизації на всіх етапах дослідження, а з іншої скоротити витрати на створення системи, зменшити кількість ЕОМ, периферійного устаткування і т. д.

Необхідно підкреслити, що Для АСНД найбільш важливим є об’єктний рівень, тому що саме на цьому рівні фігурує дослідник, роль якого є ключовий. Саме на об’єктному рівні, у першу чергу, реєструється нова інформація про досліджуване чи явище об’єкті. Тому АСНД, будучи багаторівневими системами, не відносяться до категорії ієрархічних систем. Формально верхні поверхи цієї організації — інструментальний і базовий — є допоміжними, що роблять додаткові послуги при витягу корисної інформації, розробці і перевірці теоретичних положень на основі експериментальних даних.

12.2. Принципи побудови АСНД

Сучасні АСНД будуються з використанням визначених основних принципів. Найбільш важливими з них є наступні.

1. Комплексність, тобто споконвічна спрямованість АСНД на рішення основного комплексу задач, що стоять перед дослідником. Реалізацію всіх основних функцій, покладених на такого роду системи; забезпечення можливості застосування АСНД на різних етапах досліджень.

2. Багаторівнева організація. Відповідно до цього принципу при побудові сучасних АСНД виділяється декілька структурних рівнів, кожний з який орієнтований на рішення визначеної групи однорідних по складності дослідницьких задач, що вимагають відповідних технічних засобів і організації тех чи інших режимів роботи, колективного використання найбільш складного і дорогого устаткування. Подібна організація дозволяє реалізувати принцип комплексності в умовах обмежених можливих витрат на створення й експлуатацію АСНД.

3. Розширюваність, тобто використання при створенні АСНД таких технічних рішень, які б уможливлювали подальший швидкий розвиток системи в напрямку усе більш широкого її застосування, збільшення кількості користувачів, розвитку функціональних можливостей системи без переробок і змін принципового характеру.

4. Адаптивність,Що означає досягнення більшої гнучкості АСНД, можливості её підстроювання і модернізації з урахуванням конкретних особливостей даної дослідницької задачі, даного об’єкта досліджень.

5. Колективність використання. Відповідно до даного принципу АСНД будуються як системи колективного користування. Це означає, з одного боку, організацію колективного доступу до найбільш складних і дорогих систем АСНД, а з іншого, — об’єднання зусиль при створенні і наступному використанні АСНД, коли окремі вдалі розробки і результати досліджень стають загальнодоступними і можуть використовуватися всіма користувачами системи.

6. Інтеграція АСНД, що включає в себе два аспекти:

· використання технічних ресурсів АСНД для рішення задач іншого характеру (навчальних, організаційно-управлінських, розрахункових, фонових і т. п.);

· тісна взаємодія з автоматизованими системами інших типів (САПР, АСУ ТП, АСУП). Створення комплексних систем, у першу чергу типу АСНД-САПР, коли ті самі засоби використовуються і для проведення досліджень наукового характеру, і для цілей автоматизованого проектування відповідного технічного об’єкта, при якому результати досліджень виступають у якості однієї зі складових вихідної чи інформації служать для оцінки якості проектних рішень.

7. Типізація інженерних рішень при створенні АСНД, означає розробку таких компонентів автоматизованих систем, що можуть знайти застосування при автоматизації основної маси науково-технічних досліджень у самих різних предметних областях. Такі рішення сприяють проведенню єдиної технічної політики в при побудові АСНД в окремих галузях науки, організаціях, відомствах.

Принцип типізації є ключовим принципом створення АСНД. При його реалізації в першу чергу і повинні враховуватися всі інші сформульовані принципи.

Типізація інженерних рішень охоплює цілий комплекс проблем, що виникають при створенні АСНД, а саме зв’язані з розробкою загальної структури системи, её технічного, програмного і науково-методичного забезпечення, а також з вибором конкретної конфігурації чи системи окремих її частин.

12.3. Типові конфігурації АСНД.

У залежності від області діяльності, у якій проводяться експериментальні дослідження, конфігурація експериментальної установки буде різної, але у всякім експериментальнім дослідженні можна виділити декілька основних функціональних частин.

По-перше, мається Експериментальна установка з об’єктом, що відтворює досліджуваний процес чи явище. Це можуть бути, прискорювач елементарних часток з мішенню, аеродинамічна труба з моделлю літака, математична модель, реалізована ЕОМ і т. п. Процес повинний відтворюватися при визначених значеннях визначальних його параметрів. Для завдання і втримання заданих значень цих параметрів об’єкт забезпечується Системою керування.

Наступною обов’язковою частиною будь-якого автоматизованого експериментального комплексу є Вимірювальна система. Вимірюваними величинами в експериментальних дослідженнях є фізичні величини (напруга, струм, температура, тиск, лінійні й об’ємні переміщення й ін.). Первісними джерелами інформації про значення вимірюваних величин служать датчики. Їхнє основне завдання полягає в перетворенні вимірюваного параметра в електричний сигнал. Датчики найчастіше видають сигнал в аналоговій формі. У випадку великого числа датчиків може бути використаний комутатор. Для забезпечення роботи наступних блоків комплексу сигнали з датчиків можуть бути посилені в підсилювачі і подаються на вимірювальний пристрій. Вимірювальні пристрої використовувані в АСНД мають, як правило, цифрову індикацію і цифрове представлення результатів на виході. Вузол, що переводить аналогову інформацію в цифрову, зветься аналого-цифровим перетворювачем (АЦП).

Для керування експериментальними установками цифрова інформація, як правило, перетвориться в аналогову цифро-аналоговими перетворювачами (ЦАП).

Наступною частиною системи є Вузол обробки. Він містить у собі процесор, запам’ятовуючий пристрій і систему математичного забезпечення.

Сучасні ЕОМ, зокрема персональні комп’ютери (ПК), володіючи високими технічними характеристиками, дозволяють використовувати їх у якості вимірювальних приладів, осцилографів і т. д., шляхом простого програмування і підключення відповідних додаткових пристроїв. На екрані дисплея можливе формування цілої системи приладових шкал (вольтметрів, амперметрів, омметрів, фотометрів і багатьох інших вимірювальних приладів), що реєструють ті чи інші параметри експериментального об’єкта.

Таким чином, обмін інформацією в графічній формі є винятково ефективним засобом для представлення об’єктів зі складною структурою. Висока інформативність графічних форм представлення інформації пояснюється психофізіологічними властивостями сприйняття людини: так, швидкість переробки графічної інформації зоровим аналізатором виявляється в десятки, а те й у сотні разів вищою за швидкість переробки текстових даних.

Однією із складних проблем, що виникають при автоматизації наукових досліджень, є проблема форми виводу багатомірних даних. Якщо кількість взаємозалежних даних не перевищує трьох, то принципових утруднень не виникає, тому що можливе використання дво — чи тривимірної машинної графіки, наприклад, у вигляді «гірських масивів». Складніше стоїть справа при спробі відобразити на екрані дисплея залежності вищих порядків. Тут існує багато підходів, але найбільш простим і зручним є перетворення багатомірних даних у дво — чи тривимірну кольоровому, що легко сприймається людиною. При спробі відображення багатомірної інформації приходиться брати до уваги і ергономічні фактори. Наприклад, в одній з цікавих реалізацій запропоновано відображати багатомірні дані у вигляді людського обличчя, що в залежності від змін даних може приймати сумний чи радісний вираз. Особливо це важливо при керуванні складними і небезпечними експериментами. Сумний вираз обличчя буде попереджати про відхилення в ході експерименту від заданих параметрів, і людина-експериментатор зможе швидко втрутитися в хід експерименту — припинити взагалі, змінити один чи декілька параметрів і т. д. Ясно, така зміна міміки обличчя сприймається людиною набагато природніше і швидше, ніж показання десятків приладів.

Література

Зайдель А. Н. Элементарные оценки ошибок измерений.– Л.: «Наука», 1967. Кассандрова О. Н., Лебедев В. В. Обработка результатов наблюдений.– М.: «Наука», 1970. Измерительные приборы физической лаборатории /сост. Козлов М. М., Целищева Н. С. .– Л.: ЛПИ, 1984. Гришин В. К. Статистические методы анализа и планирования экспериментов. – М.: МГУ,1975. Сквайрс Дж. Практическая физика.– М.: «Мир», 1971. Худсон Д. Статистика для физиков.– М.: «Мир», 1967. 7. Джонсон Н., Лион Ф. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке.– М.: «Мир», 1980. Гомоюнов К. К. Врачевание знаний. По страницам учебников физики. – СПб.: СПбГТУ, 1996.

Tagged with: , , , , , ,
Posted in Основи наукових досліджень та технічноі творчості
фоторюкзак
Перелік предметів:
  1. Інформаційні технологіі в галузі
  2. Інформаційні технологіі в системах якості стандартизаціісертифікаціі
  3. Історія української культури
  4. Бухоблік у ресторанному господарстві
  5. Діловодство
  6. Мікропроцесорні системи управління технологічними процесами
  7. Науково-практичні основи технологіі молока і молочних продуктів
  8. Науково-практичні основи технологіі м’яса і м’ясних продуктів
  9. Організація обслуговування у підприємствах ресторанного господарства
  10. Основи наукових досліджень та технічноі творчості
  11. Основи охорони праці
  12. Основи підприємницькоі діяльності та агробізнесу
  13. Політологія
  14. Технологічне обладнання для молочноі промисловості
  15. Технологічне обладнання для м’ясноі промисловості
  16. Технологічний семінар
  17. Технологія зберігання консервування та переробки молока
  18. Технологія зберігання консервування та переробки м’яса
  19. Технологія продукціі підприємств ресторанного господарства
  20. Технохімічний контроль
  21. Технохімічний контроль
  22. Управління якістю продукціі ресторанного господарства
  23. Вища математика 3к.1с
  24. Вступ до фаху 4к.2с.
  25. Загальні технології харчових виробництв
  26. Загальна технологія харчових виробництв 4к.2с.
  27. Мікробіологія молока і молочних продуктів 3к.1с
  28. Математичні моделі в розрахунках на еом
  29. Методи контролю харчових виробництв
  30. Основи фізіології та гігієни харчування 3к.1с
  31. Отримання доброякісного молока 3к.1с
  32. Прикладна механіка
  33. Прикладна механіка 4к.2с.
  34. Теоретичні основи технології харчових виробництв
  35. Технологія зберігання, консервування та переробки м’яса
  36. Фізика
  37. Харчові та дієтичні добавки
  38. Фізичне виховання 3к.1с

На русском

  1. Методы контроля пищевых производств
  2. Общая технология пищевых производств
  3. Теоретические основы технологий пищевых производств
  4. Технология хранения, консервирования и переработки мяса
LiveInternet

Интернет реклама УБС