CC BY
15
Нащональний лкотехшчний унiверситет УкраТни
2. Застосування методу подшу зображення на фрейми, що ре^зуеться на застосуваннi високошвидюсних ШНМ ГП, не призводить до помггного зростання часових затримок та зменшення коефщента ущiльнення, отже, мо-же розглядатися як важливий зашб покращення якостi ще! процедури.
Лггература
1. Ткаченко Р.О. Вдосконалення нейромережних метод1в класифшацп в завданнях штелектуального анал1зу даних за допомогою методу 1м1таци вщпалу металу / Р.О. Ткаченко, А.В. Дорошенко // Вюник Нацюнального ушверситету "Льв1вська пол^ехшка". - Сер.: Комп'ютерш системи проектування. Теор1я i практика. - 2007. - № 591. - С. 33-37.
2. Ткаченко Р.О. Нова парадигма штучних нейронних мереж прямого поширення / Р.О. Ткаченко // Вюник Державного ушверситету "Львiвська подiтехнiкам: Комп'ютерна iнженерiя та iнформацiйнi технологп. - 1999. - № 386. - С. 43-54.
3. Грицик В.В. Новi пiдходи до навчання штучних нейромереж / В.В. Грицик, Р.О. Ткаченко // Доповщ Нацюнально! академп наук Укра1ни. - 2002. - № 11. - С. 59-65.
4. Сергеенко В.С. Сжатие данных, речи, звука и изображений в телекоммуникационных системах / В.С. Сергеенко, В.В. Баринов // Издательское предприятие РадиоСофт. - М., 2009. - С. 163-173.
5. Сэломон Д. Сжатие данных, изображений и звука / Д. Сэломон // Техносфера. - М., 2004. - 346 с.
6. Christopher M. Bishop. Neural Networks for Pattern Recognition / Bishop Christopher M. // Oxford University Press (1999).
Полищук У.В. Нейросетевое сжатие изображений с использованием их разделения на фреймы
Предложен нейросетевой метод сжатия изображений на основе сокращения длины разрядной сетки, что используется для представления ортогональных компонент преобразования и обеспечивает дополнительное повышение коэффициента сжатия с сохранением заданных показателей качества. Также развита и апробирована методика улучшения качества воспроизведенных изображений и показателей сжатия путём дополнительного разделения изображений на фреймы. Данный метод обеспечивает повышение коэффициента качества изображения PSNR в среднем на 56 % при дополнительном повышении коэффициента сжатия.
Polishchuk U.V. Neural image compression using division images into
frames
Neural image compression method by reducing of a bit map lenght, which is used to represent orthogonal components of transformation, provides additional increase in compression ratio with preservation of the specified quality indicators is proposed. Also developed and tested methods for improving the quality and compression rates of the reproduced images by additional division images into frames. This method provides enhancing image quality rate PRSN by 5-6 % with increasing the compression ratio.
Keywords: neural colour image compression, division into frames, neurolike Geometrical Transformation Machine structure.
УДК 674.02:621.923 Доц. О.А. Кйко, д-р техн. наук - НЛТУ Украти, м. Львiв
ПЕРЕВ1РКА 1М1ТАЦШНО1 МОДЕЛ1 КАЛ1БРУВАННЯ ПЛИТНИХ ДЕРЕВНИХ МАТЕР1АЛ1В НА ЧУТЛИВ1СТЬ
ДО ЗМ1НИ РОЗПОД1ЛУ
Вперше у процес дослщження калiбрування-шлiфування плитних деревних ма-терiалiв використано принципи iмiтацiйного моделювання та перевiрено чутливють таких моделей на змшу закону розподшу вхщно! товщини оброблюваного матерiалу.
302
Збiрник науково-техшчних праць
Науковий вкиик НЛТУ УкраТни. - 2010. - Вип. 20.10
Стан питання. О^мко зростаючi потреби споживачiв спричиняють постiйне нарощування обсягiв виготовлення плитних деревних матерiалiв. Так, за перюд з 1996 по 2006 рр. об'еми виготовлення ДСП в Укра!ш зросли на 454 % вщ 240 до 1329 тис. м , у Сврош прирют за аналогiчний перiод ста-новив 146 %, а у свт - 149 %. Наявт темпи збiльшення обсягiв виробництва ДСП та шших плитних деревинних матерiалiв св^ать про конкурентоспро-можнiсть цього виду продукци з огляду на дедаш зростаючу актуальнiсть за-мiни масивно! деревини.
Важливою стадiею технологiчних процеЫв виготовлення деревинно-стружкових плит i плитних деревинних матерiалiв, якi застосовують у дере-вообробнiй, меблевiй, будiвельнiй та iнших галузях промисловостi Укра!ни е калiбрування-шлi фування.
Постановка задачи Вперше для дослiдження процесу кашбрування-шлiфування деревинностружкових плит жорстким абразивним шструментом запропоновано i реашзовано концепцiю об'ектно-статистичного моделюван-ня: статистичну характеристику об'екпв - генерування випадкових величин за допомогою методу Монте-Карло - врахування характеристик об'екпв, що розрахованi на основi аналiтичних залежностей - iмiтацiйне моделювання з реашзащею в об'ектно-орiентованому середовищi програмування.
У процес оброблення експериментальних даних товщини плитних деревинних матерiалiв ми для вЫх випадкiв прийняли статистичну гшотезу про вiдповiднiсть емпiричного розподшу нормальному (гаусовому) теоретичному закону. Таким чином, випадкову величину И! у будь-який момент часу ми можемо визначити як:
И, = И + Б (Н)-(НВВ), (1)
де: (НВВ) - нормально розподшена випадкова величина iз середшм значен-ням ^=0 i середньоквадратичним вщхиленням о=1, яке вибираеться з таблиць чи отримуеться за допомогою генератора псевдовипадкових чисел.
Завданням дослщжень е перевiрка чутливостi побудовано! моделi на змiну нормального закону розподшу.
Виконання до^джень. Чутливють само! iмiтацiйноl моделi перевiря-ли шляхом змши закону теоретичного розподiлу на таю розподши: Ерланга, рiвномiрний та Сiмпсона.
Для генерування випадкових чисел зпдно з розподiлом Ерланга, ми використали вираз, отриманий у роботi [1]:
I Я \4Лк
н-{огяак} М(Я)' (2)
де: Нвв - випадкове значення товщини оброблюваного деревного матерiалу, що пiдлягае закону розподшу Ерланга, мм; Я - рiвномiрно розподiлена в ш-
тервалi (0,1) випадкова величина; К - коефщент стабшьност Ерланга (К=М
2 2
(НТ /Б(И)); М (Н) - математичне сподiвання (середне значення) товщини об-
22 роблюваного матерiалу, мм; - дисперсiя товщини плити, мм .
1
5. 1нформацшш технологи галузi
303
^цшнальний л^тех^чний yнiвeрситeт УкраТни
Пopiвняльнi дослщження iмiтaцiйнoгo мoделювaння для випaдкiв ви-кopистaння нopмaльнoгo poзпoдiлy тa poзпoдiлy Еpлaнгa нaведенo в тaбл. 1. Для пеpевipки чyтливoстi iмiтaцiйнoï мoделi внaслiдoк змiни нopмaльнoгo зa-кону m еpлaнгiвський з мaтpицi плaнyвaння вибpaнo хapaктеpнi дoслiди для piзних знaчень К. Bизнaчaли aбсoлютнy i вщносну piзницю для п'яти основ-них пoкaзникiв пpoцесy кaлiбpyвaння-шлiфyвaння ДСП: довжини ^оцесу oбpoблення зa пеpioд стiйкoстi aбpaзивнoгo цилiндpa L; величини спpaцю-вaння шлiфyвaльнoгo iнстpyментa зa його пеpioд стiйкoстi p; довжини кaлiб-pyвaння-шлiфyвaння до повного спpaцювaння poбoчoгo aбpaзивнoгo шapy цилiндpa Ln; товщини шapy ДСП, який зiшлiфoвyeться одним aбpaзивним iнстpyментoм h; чaстки детaлей, якi не зaдoвoльняють вимоги iз piзнoтoв-щиннoстi Бp.
Якщо К=б397,2 (мaксимaльнo можливе знaчення), то piзниця у вели-чинi основних погазниюв для випaдкiв зaстoсyвaння нopмaльнoгo i еpлaн-гiвськoгo зaкoнiв poзпoдiлy випaдкoвoï величини товщини плити становить 0,13...2,б4 %. Якщо К=3249,0 (^иблизно сеpеднe зa величиною знaчення), то ця piзниця незнaчнo збшьшуеться i становить 0,4... 3,83 %. У витадку, коли коефщент стaбiльнoстi Еpлaнгa пpиймae мiнiмaльнo можливе для пpийнятих умов зшчення К=1943,2, величинa вiднoснoï piзницi ще збшьшуеться i пpиймae сеpеднi знaчення вiд 1,48 до 5,04 %.
Для пеpевipки чyтливoстi iмiтaцiйнoï мoделi пiд чaс зaмiни нopмaль-ного зaкoнy нa piвнoмipний poзpaхoвyвaли межi a i b для re^paTOpa витад-кових чисел, зпдно з [2, 3]:
a =М (H) - S (H) л/3; b =М (H) + S (H) V3. (3)
Для пopiвняльних дoслiджень у цьому випaдкy викopистaнo тi ж умо-ви, що i ^и зaмiнi нopмaльнoгo зaкoнy нa еpлaнгiвський (тaбл. 2).
Для умов викошння дoслiдy 2 визшчено межi: a=1б,8943 мм; Ь=17,6421 мм. У витадку фiксyвaння умов дослщу № 47-a =1б,5804мм; Ь=17,6196 мм, a для 31 до^ду гpaницi iнтеpвaлy стaнoвлять: a=1б,2бб5 мм; b=17,5971 мм.
Сеpедня величинa вiднoснoï piзницi пiд чaс зaмiни нopмaльнoгo зaкo-ну poзпoдiлy нa piвнoмipний зaлежить вiд величини iнтеpвaлy a-b: для ^p-шого випaдкy (a-b=0,7478 мм; дослщ № 2) вiднoснa piзниця стaнoвить 0,1...2,2б %; пiд чaс фiксyвaння умов дoслiдy № 47 (a-b=1,0392 мм) ця piзни-ця стaнoвить 0,2...3,53 %; для умов дослщу № 31 (a-b=1,330б мм) -2,08...4,б0 %.
Для генеpyвaння випaдкoвих чисел, згiднo з poзпoдiлoм Сiмпсoнa, ми викopистaли тaкий виpaз [4] :
Нвв = R1+R2, (4)
де: Нвв - випaдкoве знaчення товщини oбpoблювaнoгo деpевнoгo мaтеpiaлy, що шдлягае зaкoнy poзпoдiлy Сiмпсoнa, мм; R1, R2 - piвнoмipнo poзпoдiленi в iнтеpвaлi (a, b) випaдкoвa величинa;
304
Збiрник нayкoвo-тeхнiчних праць
№ з/п Вид теорет. розподшу Параметр Значения
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 сер.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
1 Норм. Ь 5449,8 5133,6 5324,0 5294,1 5131,6 5278,3 5289,9 5268,6 5177,3 5096,2 5244,3
Ерланга Ь 5273,5 5252,8 5145,7 5207,7 5295,5 5146,2 5081,8 5161,1 5142,9 5270,9 5197,8
Абсол. р1зниця, п.м. 176,3 119,2 178,3 86,4 164,0 132,1 208,1 107,5 34,4 174,7 138,1
Вщносн. р1зниця, % 3,23 2,32 3,35 1,63 3,19 2,50 3,93 2,04 0,66 3,43 2,6
2 Норм. Р 0,2118 0,2119 0,2115 0,2115 0,2118 0,2114 0,2120 0,2116 0,2120 0,2116 0,2117
Ерланга Р 0,2115 0,2117 0,2119 0,212 0,2116 0,2117 0,2116 0,2119 0,2121 0,2117 0,2118
Абсол. р1зниця, мм 0,0003 0,0002 0,0004 0,0005 0,0002 0,0003 0,0004 0,0003 0,0001 0,0001 0,0003
Вщносн. р1зниця, % 0,14 0,09 0,19 0,24 0,09 0,14 0,19 0,14 0,05 0,05 0,132
3 Норм. Ьп 162652,9 153175,2 158903,8 158022,4 153126,4 157572,3 157832,4 157229,9 154474,2 152086,1 156507,6
Ерланга Ьп 157401,3 156764,6 153531,7 155398,2 158047,8 153584,9 151685,1 154002,8 153454,2 157305,7 155117,6
Абсол. Р13НИЦЯ, п.м 5251,6 3589,5 5372,1 2624,2 4921,4 3987,4 6147,3 3227,1 1020,0 5219,6 4136,0
Вщносн. р1зниця, % 3,23 2,34 3,38 1,66 3,21 2,53 3,89 2,05 0,66 3,43 2,64
4 Норм. ъ 0,6179 0,6458 0,6304 0,6304 0,6458 0,6345 0,6322 0,6346 0,6409 0,6497 0,6362
Ерланга ь 0,6359 0,6363 0,6466 0,6403 0,6339 0,6455 0,6504 0,6438 0,6445 0,6337 0,6411
Абсол. р1зниця, мм 0,0180 0,0095 0,0162 0,0099 0,0119 0,0110 0,0182 0,0092 0,0036 0,0160 0,0124
Вщносн. р1зниця, % 2,91 1,47 2,57 1,57 1,84 1,73 2,88 1,45 0,56 2,46 1,945
5 Норм. Ьр 97,0 99,0 97,0 96,0 98,0 97,0 99,0 98,0 99,0 98,0 97,8
Ерланга Бр 97,0 97,0 99,0 98,0 96,0 97,0 97,0 98,0 98,0 97,0 97,4
Абсол. р1зниця, % 0,00 2,00 2,00 2,00 2,00 0,00 2,00 0,00 1,00 1,00 1,200
Вщносн. р1зниця, % 0,00 2,02 2,06 2,08 2,04 0,00 2,02 0,00 1,01 1,02 1,226
№ з/п Вид теорет. розподшу Параметр Значения
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 сер.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
1 Норм. Ь 5449,8 5133,6 5324,0 5294,1 5131,6 5278,3 5289,9 5268,6 5177,3 5096,2 5244,3
Р1вном. Ь 5290,2 5260,8 5212,9 5217,1 5316,5 5145,7 5249,7 5251,4 5233,8 5272,3 5245,0
Абсол. р1зниця, п.м. 159,6 127,2 111,1 77,0 185,0 132,6 40,2 17,2 56,5 176,1 108,2
Вщносн. р1зниця, % 2,93 2,48 2,09 1,45 3,60 2,51 0,76 0,33 1,09 3,46 2,070
2 Норм. Р 0,2118 0,2119 0,2115 0,2115 0,2118 0,2114 0,2120 0,2116 0,2120 0,2116 0,2117
Р1вном. Р 0,2116 0,2119 0,2117 0,2119 0,2117 0,2117 0,2119 0,2121 0,2118 0,2115 0,2118
Абсол. р1зниця, мм 0,0002 0,0000 0,0002 0,0004 0,0001 0,0003 0,0001 0,0005 0,0002 0,0001 0,0002
Вщносн. р1зниця, % 0,09 0,00 0,09 0,19 0,05 0,14 0,05 0,24 0,09 0,05 0,099
3 Норм. Ьп 162652,9 153175,2 158903,8 158022,4 153126,4 157572,3 157832,4 157229,9 154474,2 152086,1 156507,6
Р1вном. Ьп 157860,3 156965,2 155551,1 155660,9 158637,6 153538,6 156637,6 156672,2 156170,2 157336,5 156503,0
Абсол. Р13НИЦЯ, п.м 4792,6 3790,1 3352,7 2361,5 5511,2 4033,7 1194,8 557,7 1696,0 5250,4 3254,1
Вщносн. р1зниця, % 2,95 2,47 2,11 1,49 3,60 2,56 0,76 0,35 1,10 3,45 2,085
4 Норм. 0,6179 0,6458 0,6304 0,6304 0,6458 0.6345 0,6322 0,6346 0,6409 0,6497 0,6362
Р1вном. ь 0,6338 0,6348 0,6405 0,6385 0,6312 0,6457 0,636 0,6352 0,6379 0,6355 0,6369
Абсол. р1зниця, мм 0,0159 0,0110 0,0101 0,0081 0,0146 0,0112 0,0038 0,0006 0,0030 0,0142 0,0093
ВЩНОСН. р1зниця, % 2,57 1,70 1,60 1,28 2,26 1,77 0,60 0,09 0,47 2,19 1,454
5 Норм. Ьр 97,0 99,0 97,0 96,0 98,0 97,0 99,0 98.0 99,0 98,0 97,8
Р1вном. Бр 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100,0
Абсол. р1зниця, % 3,00 1,00 3,00 4,00 2,00 3,00 1,00 2,00 1,00 2,00 2,200
В1ДН0СН. р1зниця, % 3,09 1,01 3,09 4,17 2,04 3,09 1,01 2,04 1,01 2,04 2,260
№ з/п Вид теорет. розподшу Параметр Значения
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 сер.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
1 Норм. Ь 5449,8 5133,6 5324,0 5294,1 5131,6 5278,3 5289,9 5268,6 5177,3 5096,2 5244,3
СМмпсона Ь 5385,1 5253,6 5227,1 5038,8 4990,4 5371,9 5186,6 5319,0 5130,4 5168,4 5207,1
Абсол. р1зниця, п.м. 64,7 120,0 96,9 255,3 141,2 93,6 103,3 50,3 46,9 72,2 104,4
Вщносн. р1зниця, % 1,19 2,34 1,82 4,82 2,75 1,77 1,95 0,96 0,91 1,42 1,99
2 Норм. р 0,2118 0,2119 0,2115 0,2115 0,2118 0,2114 0,2120 0,2116 0,2120 0,2116 0,2117
Омпсона р 0,2115 0,2111 0,2122 0,2119 0,2116 0,2117 0,2119 0,2116 0,2119 0,2120 0,2117
Абсол. р1зниця, мм 0,0003 0,0008 0,0007 0,0004 0,0002 0,0003 0,0001 0,0000 0,0001 0,0004 0,0003
Вщносн. р1зниця, % ОД 4 0,38 0,33 0,19 0,09 0,14 0,05 0,00 0,05 0,19 0,16
3 Норм. Ьп 162652,9 153175,2 158903,8 158022,4 153126,4 157572,3 157832,4 157229,9 154474,2 152086,1 156507,6
Омпсона Ьп 160717,3 156821,7 155943,6 150346,0 148924,8 160312,9 154763,4 158729,0 153068,6 154206,2 155383,3
Абсол. Р13НИЦЯ, п.м 1935,6 3646,6 2960,2 7676,4 4201,6 2740,6 3069,0 1499,1 1405,7 2120,1 3125,5
Вщносн. р1зниця, % 1,19 2,38 1,86 4,86 2,74 1,74 1,94 0,95 0,91 1,39 2,00
4 Норм. 0,6179 0,6458 0,6304 0,6304 0,6458 0.6345 0,6322 0,6346 0,6409 0,6497 0,6362
Омпсона ь 0,6258 0,6387 0,6365 0,6537 0,6596 0,6258 0,6407 0,631 0,6462 0,642 0,6400
Абсол. р1зниця, мм 0,0079 0,0071 0,0061 0,0233 0,0138 0,0087 0,0085 0,0036 0,0053 0,0077 0,0092
Вщносн. р1зниця, % 1,28 1,10 0,97 3,70 2,14 1,37 1,34 0,57 0,83 1,19 1,45
5 Норм. Ьр 97,0 99,0 97,0 96,0 98,0 97,0 99,0 98,0 99,0 98,0 97,8
Омпсона Бр 97,0 99,0 99,0 99,0 97,0 98,0 99,0 98,0 100,0 100,0 98,6
Абсол. р1зниця, % 0,00 0,00 2,00 3,00 1,00 1,00 0,00 0,00 1,00 2,00 1,00
В^дносн. р1зниця, % 0,00 0,00 2,06 3,13 1,02 1,03 0.00 0,00 1,01 2,04 1,03
Нацшнальний лкотехшчний унiверситет УкраТни
в-S ■ S(H/2, (5)
„=Mrn+s-S(Hy2, (6)
де: М (Н) - математичне сподiвання (середне значення) товщини оброблювано-го матерiалу, мм; S (H) - середньоквадратичне вдаилення товщини плити, мм.
Для порiвняльних дослiджень у цьому випадку (табл. 3) використали тi ж умови, що i пiд час перевiрки чутливостi iмiтацiйноl моделi у процес за-мiни нормального закону розподшу випадково! величини товщини оброблю-ваного матерiалу на ерлангiвський чи рiвномiрний.
Висновки. Перевiрка iмiтацiйних моделей на чутливють до змiни закону розподшу засвiдчила про наявнiсть неютотно! рiзницi у визначеннi величини основних показниюв процесу оброблення у випадку змши нормального закону розподшу на ерланпвський, Сiмпсона i рiвномiрний, що дало змогу використати в iмiтацiйних моделях для генерування псевдовипадкових чисел нормальний розподiл, який з достатньою достовiрнiстю описуе товщи-ну плитних деревинних матерiалiв.
Лггература
1. Мисик М.М. Спосiб генерування псевдовипадкових чисел, що тдлягають закону розпод^ Ерланга / М.М. Мисик // Науковий вiсник УкрДЛТУ : зб. наук.-техн. праць. - Львiв : Вид-во УкрДЛТУ. - 2002. - Вип. 12.5. - С. 54-58.
2. Вентцель Е.С. Прикладные задачи теории вероятностей / Е.С. Вентцель, Л. А. Овчаров. - М. : Изд-во "Радио и связь", 1983. - 416 с.
3. Вентцель Е.С. Теория вероятностей / Е.С. Вентцель, Л.А. Овчаров. - М. : Изд-во "Наука", 1973. - 368 с.
4. Айвазян С.А. Основы моделирования и первичная обработка данных / С. А. Айвазян, И.С. Енюков, Л.Д. Мешалкин. - М. : Изд-во "Финансы и статистика", 1983. - 417 с.
Кийко О.А. Проверка имитационной модели калибрования плитных древесных материалов на чувствительность к изменению распределения
Впервые в процессе исследования калибрования-шлифования плитных древесных материалов использованы принципы имитационного моделирования и проверена чувствительность таких моделей на смену закона распределения входной толщины обрабатываемого материала.
Kiyko O.A. Checking of simulation model of calibration of wooden board materials for sensitiveness to change of division
At first in the process of research of calibration-polishing of wooden board materials principles of imitation design are used and the sensitiveness of such models is tested on changing of law of division of entrance^hickness^f4he^rocessed material.
УДК 674.093.26 Асист Г.€. Ортинська; проф. П.А. Бехта, д-р техн. наук;
ст викл. А.В. Бакалець, канд. техн. наук - НЛТУ Украти, м. Львiв
МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ ПРОЦЕСУ ВИГОТОВЛЕННЯ ФАНЕРИ 13 ШПОНУ П1ДВИЩЕНО1 ВОЛОГОСТ1
Розроблено математичну модель тепломасоперенесення тд час склеювання шпону тдвищено! вологосп (15-25 %). Методом скшченних рiзниць отримано чи-сельш розв'язки задачi у випадку сталих коефщенпв.
Ключов1 слова: фанера, шпон тдвищено'1 вологосп, математична модель.
308
Збiрник науково-техшчних праць
