studia z automatyki i informatyki

STUDIA Z AUTOMATYKI
I INFORMATYKI
T OM 32
Poznań 2007
WYDAWNICTWO POZNAŃSKIEGO TOWARZYSTWA PRZYJACIÓŁ NAUK
Streszczenia
Krystyna T. Balińska, Louis V. Quintas, Krzysztof T. Zwierzyński, Generowanie grafów z ograniczonym stopniem
o danej liczbie chromatycznej (s. 7–16)
Rozważa si˛e zależność rozkładu prawdopodobieństwa liczby chromatycznej χ grafów losowych G(n, f ) od
parametrów modelu n (liczba wierzchołków) i f (ograniczenie stopnia). Grafy generowane w tym modelu sa˛ to
maksymalne (kraw˛edziowo) grafy z ograniczonym stopniem (f -grafy) odpowiadajace
˛ stanom końcowym losowego procesu grafowego Rf GP. W obszernym eksperymencie obliczeniowym wykorzystano algorytm generowania
grafów G(n, f ) i wprowadzajac
˛ poj˛ecie dominujacej
˛ liczby chromatycznej określono wartości f i n, przy których
generowane sa˛ f -grafy o danej wartości χ.
Krzysztof Bucholc, Ewa Idzikowska, Analiza wpływu uszkodzeń na szyfrowanie i deszyfrowanie w szyfratorze PP-1
(s. 17–22)
W artykule analizujemy wpływ uszkodzeń na proces szyfrowania i deszyfrowania w implementacji szyfru PP-1, który jest nowym szyfrem blokowym opracowanym dla platform o bardzo ograniczonych zasobach. W naszej
analizie koncentrujemy si˛e na uszkodzeniach przemijajacych.
˛
Praca zawiera także krótka˛ dyskusj˛e możliwych
rozwiaza
˛ ń współbieżnej detekcji bł˛edów w PP-1.
Paweł Drapikowski, Określanie pozycji znaczników w nawigacji sródoperacyjnej (s. 23–38)
W pracy przedstawiono metody wyznaczania położenia i orientacji znaczników w systemach nawigacji śródoperacyjnej. Zaprezentowano budow˛e badawczego systemu śledzenia znaczników pracujacego
˛
na zasadach stereowizyjnych. System składa si˛e z dwóch kamer video, aktywnych znaczników pracujacych
˛
w paśmie IR oraz
układu połaczonych
˛
ze soba˛ dwóch znaczników o znanej odległości mi˛edzy nimi służacych
˛
do kalibracji i weryfikacji dokładności pomiarowej systemu. Przedstawiono wyniki badań dokładności pozycjonowania systemu,
które pokazuja,˛ że zbudowany układ śledzenia znaczników może być zastosowany w badawczych systemach
nawigacji śródoperacyjnej.
Maciej Falkowski, Czesław J˛edrzejek, Efektywność bazujacej
˛ na SQL metody odpytywania danych RDF (s. 39–50)
Aplikacje bazujace
˛ na inżynierii wiedzy wykonuja˛ operacje na danych z uwzgl˛ednieniem niesionej przez te
dane semantyki. Tradycyjnie wykorzystanie w takich systemach danych relacyjnych wia˛że si˛e z nadaniem im
formalnej semantyki i transformacja˛ do postaci oczekiwanej przez system (najcz˛esciej RDF). W poprzedniej pracy
przedstawiliśmy metod˛e (nazwana˛ FJ SQL/RDF) transformacji zapytań grafowych (np. SPARQL), kierowanych
do danych modelu RDF, na zapytania SQL wykonywane przez silnik bazodanowy. W tej pracy pokazujemy, że
czasy odpowiedzi na zapytania wykonywane nasza˛ metoda˛ sa˛ znacznie krótsze w porównaniu z czasami narz˛edzi
Racer Pro oraz Jena 2 dla testu LUBM. Metoda nie jest jeszcze w pełni automatyczna i wymaga dodatkowych
badań, jednak uzyskane do tej pory wyniki pokazuja,˛ że można dzi˛eki niej uzyskać znaczna˛ popraw˛e wydajności
w pewnych zastosowaniach.
Andrzej Figaj, Relacje mi˛edzy architektura˛ systemu informatycznego, a struktura˛ organizacji tworzacej
˛ system, na przykładzie projektu IST DAIDALOS (s. 51–66)
Niniejszy artykuł ma za zadanie przedstawić istnienie zależności miedzy struktura˛ i wymogami organizacji
tworzacej
˛ system informatyczny, a jego architektura˛ oraz ich wzajemnych wpływów na siebie. Artykuł powstał
głównie na bazie doświadczeń zebranych podczas prac nad projektem 6. Programu Ramowego Unii Europejskiej
IST DAIDALOS. Przedstawia, w jaki sposób na architektur˛e projektowanego systemu wpłyn˛eła struktura organizacyjna tego projektu. W artykule analizowane jest również jak decyzje architektoniczne odnośnie projektu
systemu wpłyn˛eły na konsorcjum DAIDALOS.
Wojciech Giernacki, Analiza i synteza regulatora rozmytego PID dla problemu śledzenia (s. 67–74)
Artykuł demonstruje analiz˛e i syntez˛e rozmytego regulatora typu FPID. Przedstawiono teoretyczne aspekty
zagadnienia sterowania rozmytego. Na przykładzie układu regulacji z obiektem oscylacyjnym porównano jakość
śledzenia sygnału referencyjnego przez sygnał wyjściowy w układzie z regulatorem FPID zamodelowanym przy
użyciu biblioteki Fuzzy Logic Toolbox środowiska MATLAB 7.0 ze śledzeniem w układzie z klasycznym regulatorem PID, którego nastawy dobrano w oparciu o pakiet MATLAB 7.0/Simulink Response Optimization. Analiza
jakości śledzenia bazujaca
˛ na uzyskanych przebiegach symulacyjnych i całkowych wskaźnikach jakości (IAE, ISE)
pokazała zalety i wady stosowania proponowanego rozwiazania.
˛
Wojciech Giernacki, Joanna Zi˛etkiewicz, Nowe spojrzenie na problem strojenia regulatora PID – charakterystyka metod
i narz˛edzi komputerowego modelowania (s. 75–84)
W niniejszej pracy przedstawiono nowe spojrzenie na problem strojenia regulatora PID. Wykorzystano algorytmy genetyczne jako alternatyw˛e dla metody Zieglera-Nicholsa i nieoptymalnych metod bazujacych
˛
na wiedzy
eksperckiej. Problem poszukiwania nastaw regulatora został sprowadzony do problemu optymalizacji, w którym
całkowe wskaźniki jakości (IAE, ISE, ITAE) stanowia˛ optymalizowane funkcje (funkcje przystosowania). Ponadto,
krótko omówiono narz˛edzia komputerowego modelowania dost˛epne w MATLAB 7.0/SIMULINK. Zaprezentowano wyniki symulacyjne oraz analiz˛e porównawcza˛ metod strojenia regulatora dla wybranego obiektu regulacji. Strojenie regulatora metoda˛ algorytmów genetycznych dawało w efekcie najlepsza˛ jakość regulacji.
Dariusz Horla, Proste metody kompensacji zjawiska windup integratora – jakość działania (s. 85–102)
W pracy przedstawiono porównanie jakości kompensacji pomi˛edzy sześcioma prostymi kompensatorami zjawiska windup w przypadku uwzgl˛ednienia ograniczeń amplitudy sygnału sterujacego.
˛
Porównania dokonano
na podstawie oceny wskaźników jakości dla układu bez kompensacji oraz z kompensacja,˛ w zadaniu śledzenia
sygnału referencyjnego. Obejmowało ono minimalnofazowe obiekty drugiego rz˛edu o biegunach znajdujacych
˛
si˛e wewnatrz
˛ okr˛egu jednostkowego, a parametry regulatora PID strojono według metody lokowania biegunów.
Marek Kraft, Implementacje algorytmów przetwarzania obrazu w układzie FPGA dla systemów wizji komputerowej działajacych
˛
w czasie rzeczywistym (s. 103–116)
Artykuł opisuje kompletne implementacje algorytmów przetwarzania obrazu w układzie FPGA. Zaimplementowane zostały algorytmy przetwarzania za pomoca˛ operacji konwolucji, operacji morfologicznych, algorytm wykrywania kraw˛edzi oraz algorytm wykrywania cech punktowych (narożników). Opisywane procesory
umożliwiaja˛ przetwarzanie strumienia danych obrazowych z pr˛edkościa˛ setek klatek na sekund˛e dla obrazu o rozdzielczości 512×512, w 8-bitowej skali szarości. Moduły można łaczyć
˛
tak, aby utworzyły kompletny system niskopoziomowego przetwarzania obrazów. W artykule zamieszczono informacje o schematy blokowe, informacje
o użyciu zasobów przez poszczególne moduły, oraz obrazy wynikowe.
Izabela Janicka-Lipska, Krzysztof Bucholc, Generacja i walidacja strumienia klucza w oparciu o blokowy szyfrator PP-1
(s. 117–126)
Szyfry blokowe moga˛ być wykorzystane do generowania strumienia klucza dla szyfratora strumieniowego.
W pracy przeanalizowano szyfr PP-1. Jest to nowy szyfr blokowy przenaczony dla platform o bardzo ograniczonych zasobach. Zbadano własności wygenerowanego strumienia klucza i dokonano oceny przydatności PP-1
do szyfrowania strumieniowego.
Karol Rumatowski, Dariusz Horla, Analiza jakości regulacji z kompensatorami zjawiska windup na modelach symulacyjnych dla obiektów oscylacyjnych (s. 127–134)
Artykuł stanowi rozszerzenie na obiekty oscylacyjne analizy zawartej w poprzedniej pracy Autorów. W artykule przedstawiono wyniki jakościowej analizy porównawczej w układach z regulatorem PID o działaniu ciagłym
˛
z wybranymi oscylacyjnymi obiektami regulacji, z zastosowaniem pi˛eciu różnych kompensatorów zjawiska windup. Miara˛ jakości analizowanych układów regulacji sa˛ całkowe wskaźniki jakości.
Piotr Skrzypczyński, Odporne metody ekstrakcji odcinków na podstawie danych uzyskanych ze skanera laserowego 2D
(s. 135–154)
W pracy przedstawiono metody i algorytmy ekstrakcji odcinków z danych uzyskanych ze skanera laserowego
2D, które sa˛ nast˛epnie używane jako cechy geometryczne w systemie jednoczesnej samolokalizacji i budowy
mapy otoczenia robota mobilnego. Dokonano analizy wybranych algorytmów grupowania i segmentacji pomiarów oraz estymacji parametrów cech-odcinków pod wzgl˛edem ich efektywności obliczeniowej, dokładności
otrzymywanych wyników oraz zdolności do propagacji niepewności informacji od modelu pomiaru do modelu
cechy. Przedstawiono nowe algorytmy szybkiego grupowania pomiarów i odpornej estymacji parametrów prostej
wspierajacej
˛ odcinka.
2
Andrzej Szwabe, Kompensacja wpływu czasu martwego na stabilność układu sterujacego
˛
szybkościa˛ strumienia (s. 155–
172)
Artykuł prezentuje oryginalne podejście do problemu redukcji oscylacji chwilowej szybkości strumienia audiowizualnego transmitowanego w sieci IP. Założono zgodność modelowanego systemu adaptacji strumieni
z powszechnie stosowanym zestawem protokołów RTP-RTCP, zaproponowano właczenie
˛
do systemu sterujacego
˛
zmodyfikowanego predyktora Smitha. Układ obejmujacy
˛ źródło strumienia, najsilniej obcia˛żony w˛ezeł sieci oraz
odbiornik został przedstawiony w postaci modelu nieliniowego układu z czasem dyskretnym. Zaproponowano
aproksymacj˛e modelu układu nieliniowego do postaci zgodnej z kryteriami LTI oraz zastosowanie elementów
teorii układów LTI do analizy dynamicznych własności układu. Zaproponowana metoda optymalizacyjna umożliwia estymacj˛e wartości parametrów układu zapewniajacych
˛
jego stabilność oraz skuteczna˛ redukcj˛e wahań wartości chwilowej dwukierunkowego opóźnienia transmisji.
3