Добречко!
sendspam писал(а):
В настоящий момент разговор, по всей видимости, уходит в сторону от основной темы, хотя этот уход тоже очень интересен.
Понимаете,
sendspam, если Вы хотите решить задачу чтобы работало, то без этого ухода не обойтись. Обсуждать вейвлеты нужно будет потом, когда определимся с другими, базовыми вопросами.
sendspam писал(а):
Так вот, данная задача- просто некоторое упрощение другой задачи. Я не преводил исходную задачу дабы не смущать слушателей и не лезть в дебри, ибо там вопросов еще больше. Так вот, та, более сложная задача относится к области диагностики.
Я не пытаюсь получить от Вас исходную задачу, ибо понимаю, что существует проблема интеллектуальной собственности, коммерческой, государственной тайны!
Понимаете, упрощать тоже необходимо корректно, нужно всегда проверять, чтобы упрощённая модель не потеряла основные свойства исходной задачи. Если Вы в упрощённую модель не заложите допустим возможность появления трещин в теле пластины по которой ударяет капля, то вполне может сложиться, что потом переход от упрощённой задачи r реальной потребует решения всей проблематики заново. Подумайте об этом.
sendspam писал(а):
Данная (обсуждаемая) задача звучит именно так, как я еее сформулировал. Мне просто необходимо определить что это именно Капля, а не что-либо другое. Пример с различными поверхностями и др. был приведен чтобы показать, что в различных ситуациях звук капли будет РАЗЛИЧНЫМ, т.е. его НЕЛЬЗЯ однозначно раз и на всегда определить и сказать, что так будет капать любой кран. Звуки капли похожи друг на друга, но в различных экспериментах будут различными!!!
Поймите,
sendspam! Звучит не капля, не кран! Капля возбуждает механические колебания в теле, а поверхность их излучает в виде акустических упругих волн в газовой среде - воздухе! Фрагмент частотного диапазона Вы и регистрируете! Вы фиксируете и идентифицируете в большей степени резонансные и упруго-колебательные свойства своего тела. И в меньшей степени свойства капли. Смотрите схему:
капля -> тело -> звук.
Вы фиксируете "звук", но Вам не известны параметры "тела", это для Вас чёрный ящик, а он может быть (скорее всего) нелинеен! Не идентифицировав "тело", Вы не сможете определить параметры "капли", или другими словами:
sendspam писал(а):
Мне просто необходимо определить что это именно Капля, а не что-либо другое.
Вы не сможете сделать это, не проидентифицировав "тело"! Только построив обратный оператор своей системы, Вы сможете реализовать схему:
звук -> тело -> капля.
Вы понимаете? Прочтите книги по теории идентификации, прочтите внимательно книгу
Бендат Дж., Пирсол А. Прикладной анализ случайных данных. Пер. с англ. -- М.:
Мир, 1989. -- 540~с., ил.
там это чётко, строго, но доступно для инженера всё рассмотрено а также типичные ошибки, в том числе и та, которую допустили Вы. И главное книга даёт методологию решения этих задач!
sendspam писал(а):
Задача поставлена как создание ОБЩЕГО подхода для определения того, что капает капля, т.е. создание системы, которая могла бы с некоторой вероятностью больше 50% отследить падение практически любой капли в различных условиях, исходя из уже имеющейся статистики (набор сигналов капания различных капель на различные поврхности).
Меня смущает:
1) "создание ОБЩЕГО подхода" - общего в чём, каковы критерии (формализованные) общности? Понимаете, в диссертациях любят писать общий, универсальный, методология. А начинаешь оппонировать, или просто писать отзыв, начинаешь всё это вырезать!
2) "больше 50% отследить падение" - а больше - это сколько? И один такой показатель, это некорректно! Спросите любого спеца в данной области, он Вам моментально укажет на связку (см. мой предыдущий пост):
вероятность правильной диагностики и вероятность ложной тревоги.
3) "падение практически любой капли в различных условиях" - что значит это? Это похоже на создание универсального растворителя, но простите в чём Вы будете его хранить? /Бутлеров/
Т.Е. падение капли жидкого гелия в сверхтекучем состоянии на поверхность алмаза Вы тоже сможете идентифицировать? Где чёткие границы задачи:
капли каких размеров?
капли каких жидкостей? (вязкость, упругие свойства, плотность)
капли каких форм?
при каких температурах?
с какими скоростями и ускорениями?
Под какими углами?
какие плотности распределения у шумов?
какие ЧХ или ВХ шумов?
какие интенсивности шумов?
какая схема наложения шума на сигнал? (аддитивная, мультипликативная, частотная модуляция, фазовая модуляция)
наличие импульсных шумов?
наличие ударных и гармонических вибраций самого тела?
каковы механические свойства поверхности тела?
каковы механические свойства объёма тела?
каковы акустические свойства поверхности тела?
каковы акустические свойства объёма тела?
каковы резонансные частоты тела?
каковы геометрические и топологические характеристики тела?
каковы ведущие размеры тела?
каковы механические свойства среды, в которую погружено тело?
каковы акустические свойства среды, в которую погружено тело?
Вот ответив на эти вопросы, задав возможные диапазоны изменения значений, отдельные точные значения величин и допустимые комбинации, сожно на самом деле приступать к следующему пункту:
4) исходя из уже имеющейся статистики (набор сигналов капания различных капель на различные поврхности) - А Вы уверны, что Ваш банк эталонов отвечает следующим базовым требованиям:
- полнота;
- непротиворечивость;
- ортогональность.
Может потому и не получается?
sendspam писал(а):
В данном случае заниматься изучением механических систем, мне кажется некорректным, ибо статистику набрать быстрее, чем изучать параметры капель и поверхносетей и их взаимодействия.
Не факт! Ещё раз повторю звучит не капля, звучит как раз та самая механическая система! Проведите простой лабораторный эксперимент /мы в своё время такой делали
/
Капля воды с фиксированными параметрами падает на стальную пластинку, угол меняется от 90 до 0, для каждого угла проводится серия экспериментов. Всё остальное фиксированно. Шумов нет.
Потом меняли высоту пролёта капли, размер капли, температуру, потом жидкость, материал, размеры и толщину пластины, её форму.
Повторите, и попробуйте найти закономерности!
А потом мы пошутили, нашли условия когда отличить металл от пластмассы не возможно, воду неотличишь от пластилина, и т.п. А если добавить шумов, то вообще замечательно получается.
Но зато вы узнаете физику задачи! И самое главное, прочувствуете принципы формирования банка эталонов и сможете выдернуть информативные признаки!
sendspam писал(а):
Совершенно понятно, что такой подход будет иметь меньшую надежность правильного диагноза, но он тоже имеет право на существование. Тем более некоторые системы (например, тело человека или турбина ГЭС или двигатель танкера) так сложны, что практически невозможно (или очень трудоемко) построить адекватную модель.
А количественную модель Вам строить и не нужно! Вам необходимо (см. выше) разобраться в сути явления и выделить его кардинальные группы.
sendspam писал(а):
1. Запись сигнала (вопрос этот предлагаю не обсуждать, ибо, как было сказано выше я преложил максимум усилий для избавления от шумов,повышения частоты дискретизации и прочее.)
А не ответив себе на те вопросы, которые я Вам обозначил Выше откуда Вы знаете что именно этот частотный диапазон Вам нужен? Что Вы фиксируете именно то, что несёт для Вас полезную информацию? /Это не про шумы и не про частоту дискретизации - это другое/
sendspam писал(а):
2. Создание пространства признаков. Т.е. применения методов ЦОС для преобразования временной выборки в набор чисел, которые являются координатами вектора.
Опять же, если не отвечать на вопросы заданные мной Выше, Ваше блуждание будет похоже на поиски чёрной кошки в тёмной комнате. Вам может повезти, но метод тыка, при большой универсальности системы (на которую Вы претендуете) - т.е. при большой размерности пространства классов сравнения может свести Вас с ума, либо потребует непомерно огромного и дорого банка эталонов, и вычислительно может оказаться непотребным - Вы не уложитесь в ограничения по памяти, ресурсам процессора, быстродействию. А Вы об этом вообще думали?
sendspam писал(а):
3. Распознавание векторов методами роаспознавания образов: построение эталонов, нейронные сети и прочее и прочее.
Стоп! Это фатальная ошибка! Не продумав методы и алгоритмы классификации, Вы не можете не то что проводить измерения сигналов, и формировать банк эталонов, но и искать информативные признаки в своей задачи.
sendspam писал(а):
Весь мой вопрос относится именно ко 2-ому пункту: как мне сделать вэйвлет более чувствительный к такому всплеску?
Проработав комплекс вопросов и поняв физику явления, а также осознав, что звучит не капля, а поверхность тела, у Вас всё придёт в норму.
sendspam писал(а):
Просматривая спектр Фурье я нашел закономерности (частотное наполнение). Просматривая вэйвлет-спектр, тоже можно выделить некоторые особенности. Вопрос заключается в том- как подобрать вэйвлет, чтобы он ЛУЧШЕ других выделял эти особенности.
Можно выделить. Как? См. выше.
sendspam писал(а):
Как я на данном этапе могу оценить информативность своего канала? Пока я это оцениваю только логически, т.е: я запиываю звук капли. Раз этот сигнал отражает падение капли, значит я исследую падение именно капли.
Читайте выше про схемы:
капля -> тело -> звук.
звук -> тело -> капля.
sendspam писал(а):
Далее, преобразуя сигнал из временной области в частотную, я сохраняю информацию и полученный спектр по прежнему отражает падение капли.
Не факт, что Вы сохраняете информацию, Вы её теряете! Переход из временной области в частотную связан с отрезанием верхних частот (теорема Котельникова). Почитайте книги по теории Сверхширокополосной и сверхкороткоимпульсной радиолокации и Вы поймёте - не хотите терять информацию - оставайтесь во временной области.
sendspam писал(а):
Значит, из полученных частот я могу составить вектор для последующего распознавания, и он является адекватным описанием процесса капания.
Адекватен? А в какой области? А с какими допущениями? Каков критерий адекватности? И вообще, Вы её доказали (имеется в виду адекватность)?
sendspam писал(а):
Следовательно, используя такое пространство признаков я могу классифицировать.
Во-первых, не факт - этот негативный вывод сделан мной на основе всего вышеизложенного. Во-вторых, каким методом? Каждый метод имеет свои + и -, нюансы!
sendspam писал(а):
Что же касается информативности выхода.. на мой взгляд, он сейчас достаточно информативен - от свойств капли, конечно же немного изменяются наблюдения- происходит частотный сдвиг, фронт удывания и др, но это не очень сильные изменения.
Вы это меряли? Или это просто мысль?
sendspam писал(а):
Куда мне надо подавать возмущающие воздействия? На каплю? Так, как их подашь? На ванну? Так, какой смысл? Определить собственные частоты ванны, и что?
Уточните, пожалуйста, мысль. Не совсем Вас понял.
sendspam писал(а):
Расскажите пожалуйста подробнее про задачи идентификации объекта по выходу. Как они решаются и в чем состоят?
А Вы Бендата читали? Классическую задачу идентификации по входу-выходу в операторной форме решать умеете? Получать оператор импульсной переходной функции умеете? А частотной переходной функции можете? Если да, то в следующем посте постраюсь привести литературу и основные идеи, если нет - читайте пока классику по входу-выходу.
sendspam писал(а):
И в чем кокретно мне может помочь шум, как мне необходимо с ним работать?
Шум возбуждает Вашу механическую систему и образно говоря заставляет её звучать всеми цветами радуги.
sendspam писал(а):
А то, что у меня может недостаточное понимание вопросов методологии- так это вполне возможно, ибо многие ньюансы методологии мне неизвестны, и многие непонятны.
Это к сожалению плохо! У вас разноплановая и сложная задача. Если не понимать методологии, то её можно и не решить.
sendspam писал(а):
И еще.. если у вас есть
Бендат Дж., Пирсол А. Применения корреляционного и спектрального анализа. Пер.
с англ. -- М.: Мир, 1983. -- 312~с., ил.
И Чуи в электронном виде - пришлите мне их пожалуйста на
sendspamto@mail.ru, ибо именно этих книг у меня нету. Есть другие по вэйвлетам, и другой Бендат, а вот этих нет
К сожалению в электронном виде нет.
P.S.
Не сочтите за критиканство. Я просто оппонирую, возможно жёстко. Но работа приучила решать реальные задачи до конца и корректно.
И стараюсь привить Вам вкус к методологически корректному решению задач!
Успехов! Обращайтесь, если что![/quote]
P.P.S.
А это моё 100 сообщение!