У статті розглядаються питання використання лінгвістичного моделювання для опису двовимірних і тривимірних динамічних процесів, слід яких виражений у вигляді змінюваних траєкторій. Наведено особливості відображення змінюються з часом процесів у вигляді лінгвістичних моделей.

Анотація наукової статті з економіки і бізнесу, автор наукової роботи - Баклан І.В..


LINGUISTIC MODELING 2D AND 3D DYNAMIC PROCESS

A classic example of linguistic modeling is forecasting univariate time series of different origin. This article will focus on the principles of linguistic features using simulation to solve problems of recognition based on 2D and 3D objects dynamic processes. The basic features of the use of linguistic modeling for describing 2D and 3D objects dynamic processes. Shown the practical applications of linguistic modeling for the description and recognition of user movements on a computer screen. Shown the possible practical applications of linguistic modeling for describing 3D recognition of emotion in the human face, diagnosis of diseases of the heart and lungs by the movement of facial features of the patient and others.


Область наук:

  • Економіка і бізнес

  • Рік видавництва: 2014


    Журнал: Вісник Херсонського національного технічного університету


    Наукова стаття на тему 'Лінгвістичний моделювання 2D і 3D динамічних процесів'

    Текст наукової роботи на тему «Лінгвістичний моделювання 2D і 3D динамічних процесів»

    ?УДК 506 + 510

    1.В. БАКЛАН

    Надюнальній техшчній ушверсітет Укра1ні "Кітській псоттехшчній шстітут"

    Л1НГВ1СТІЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ 2D ТА 3D ДІНАМ1ЧНІХ ПРОЦЕС1В

    У cmammi розглядаються питання использование лтгвктічного моделювання для Опису deoMipmx та mpuMipHux дінамiчніх процеав, mid якіх вираженість у виглядi змтюваніх траекторш. Приведе особлівостi вiдображення змтюваніх у годину процеав у виглядi лтгвктічніх моделей.

    Ключовi слова: лтгвктічне моделювання, лiнгвiстічна модель, дінамiчній процес.

    I.V. BAKLAN

    National Technical University of Ukraine "Kyiv Polytechnic Institute"

    LINGUISTIC MODELING 2D AND 3D DYNAMIC PROCESS

    Annotation

    A classic example of linguistic modeling is forecasting univariate time series of different origin. This article will focus on the principles of linguistic features using simulation to solve problems of recognition based on 2D and 3D objects dynamic processes.

    The basic features of the use of linguistic modeling for describing 2D and 3D objects dynamic processes. Shown the practical applications of linguistic modeling for the description and recognition of user movements on a computer screen. Shown the possible practical applications of linguistic modeling for describing 3D recognition of emotion in the human face, diagnosis of diseases of the heart and lungs by the movement offacial features of the patient and others.

    Keywords: linguistic modeling, linguistic model, dynamic process.

    Постановка проблеми. Класичним прикладом! Застосування лшгв1стічного моделювання е прогнозування одном1рніх годин ряд1в р1зномаштного походження. Ця стаття буде присвячено особливо использование прінцітв лшгв1стічного моделювання для розв'язання задач розтзнавання на основ1 2D та 3D об'екпв дінашчніх процеав.

    Стоп' завдання Опису 2D та 3D об'екпв у вігляд1 лшгвютічніх моделей для Подальшого использование в процесах розтзнавання образ1в.

    AH ^ i3 публшацш з тими дослщження. Лшгвютічне моделювання - комплекс метод1в, методик та алгорштшв, яш Використовують процес превращение числових масів1в шформаці до лшгвютічніх послщовностей, на основ1 якіх вщновлюеться формальна граматика [1,2,3].

    Формулювання мети Стаття Метою дослвдження е побудова лшгвютічніх моделей дво- та трім1рніх дінам1чніх процеав, змшюваніх у Чаа, з подалі Використання у процес розтзнавання образ1в.

    Основна частина. Лшгвютічна модель в межах вдеологі лшгвютічного моделювання е формальною системою, яка складаеться з чотірьох елеменпв:

    <D, I, L, G>,

    де D - наб1р вх1дніх Даних (например, годин ряд1в дінам1чного процесса); I - правила розбіття множини значень вхвдніх Даних; L - 1зоморф1зм 1З заданого штервалу до набору сімвол1в (алфавп)

    G - формальна граматика, ввдновлена ​​на основ1 лшгвютічніх ланцюпв на заданому набор1 вх1дніх Даних.

    О першій годині росту шлькосп корістувач1в фшансовіх установ через гаджети з сенсорними елементами Введення шформаці, одшею з актуальних проблем е процес автентіфшацп користувача за его шдівщуальнім комп'ютерним почерком (особлівютю рух1в машпулятором «миша», Рухами по сенсорному екранах СУЧАСНИХ смартфошв, планшетів та ноутбуків).

    Y

    b

    V

    у, 0 1 + 1

    * 2 а

    Мал. 1. Фрагмент 2D дінам1чного процесса

    Користувач здшснюе вхщ до певно1 комп'ютерно1 системи, або отрімуе доступ до питань комерційної торгівлі ресурав. Необх1дно за его Рухами курсору Встановити ймовiрнiсть того, что смороду справдi належати тому користувач, что yвiйшов у систему. Особливо це актуально в наш час, коли все б№ше пошірюегься комп'ютерне шахрайство для входу через 1нтернет до банк1вськіх структур шд чужими паролями. Отримання ймовiрнiсть необхiдно Передат слyжбi безпеки комп'ютерно1 системи, на основi яко1 i буде здiйснення рiшенням про допуск користувача чи відiлення Йому ресурав [4].

    Згiдно схеми побудова лшгвютічно1 моделi, Перший Крок для Опису 2D та 3D об'екпв е Отримання рiзніцевіх масівiв координат курсору на rai екранах x, y та z (для трівімiрного випадки). Тобто як й у випадка з годин рядами, ми будемо опрацьовуваті рiзніцi координат руху дінашчно1 точки (рис.1):

    Слiд Зазначити, что Розмiр рiзніцi буде вiдмiнюватіся в штервалах [-a, a] для рiзніць первого порядку за координатами x та [-b, b] для рiзніць первого порядку за координатами y.

    Надалi будемо квантуваті рiзніцi дослщжуваніх координат руху за Певної пром1жком годині At, Який буде зберiгатіся на протязi Всього спостереження. Тобто моменти спостеріання будут р1вновщщалеш за годиною та дор1внюваті At:

    Лшгвютічна модель <М, A, D, G> в цьом випадка буде мати Наступний семантику. M = Мене U Му - множини можливий значень координат СПОСТЕРЕЖЕНЬ х, у. А = Ах U А}. - множини алфавтв для вадображення (морф1зму) Про: M A. G - граматика лшгвютічніх пар cf (-fj та or (j).

    Для кожно1 з координат проводитися процес iнтервалiзацii у вiдповiдностi до обмежень, яш заданi технiчний можливий об'єктах.

    Крок iнтервалiзацii у випадка опрацювання Даних курсора обмеження розподшьною здатнiстю екрана користувача - а, Ь - юльшстю ппсселей, яка шдтрімуеться «зал1зом» користувача. І Фактично значення рпніць будут у штервалах x е.-О., А], у е [-b.b \. 3 урахуванням uiei особлівосп й віконуеться штервал1защя - розбіття множини значень р1зніцевіх вхццшх Даних.

    1нтсрвалпащя дае множини штервал1в l [ap, aj,] .aL,], ..., 1.а7, АЕ]. За вюсю абсцис розташоваш впорядковаш значення часового ряду та штервалі. За вiссю ординат ранжуеться шльшсть значень часового ряду, что попали до вщповцшого штервалу. Кшиасть елеменпв, яш потрапляють до Певного штервалу (значення часового ряду могут повторюватіся) будемо позначаті через Юльшсть? Нтсрвал1в - M < Jff. Легко Бачити, что сума

    Наступний етапом побудова лiнгвiстічноi моделi е л1нгв1стізац1я, пiд Якою ми розумiемо превращение вхщного набору Даних до лшгвютічного ланцюжки.

    Маемо алфавгт Л =. тобто множини cumbo.iib (л1тср) e-j. на якш задано вцшошення

    eL «ег« ||| «ен. Пожалуйста будемо назіваті лекс1кограф1чнім порядком для алфавіт <Л. травнем Діна \ пчній ряд (рпніць) X = <j: l,: x2,. ,,, хі]. значення которого входять до множини штервал1в I, отрімашн на попередня еташ побудова лшгшстічші модель тобто yci занчение розташоваш \ ПЖ та ьн:

    00 = Ix = il1, [г ..... Iм}, [ 'Е Lj = 1,2 ..... M. Фактично, = I ', j = 1,2 ..... M. тепер будуемо

    вадображення?: [- •</ !, морф1зм, Який сшвставляе кожному Ij Е I лідеру з алфавіт </ I. Таким чином процес лшгвютізацп чисельного дінам1чного ряду р1зніць полягае в замш значень ряду на вццювщш елементи алфавіт: Xj до яюцо а ^ е] j.

    У результату лшгвютізацп отрімуемо послщовшсть лшгвютічніх елеменпв з алфавіт? Л: S (j00) = Gux) = [av аг ..... аи1 тобто

    a j =.? ([ '), j = 1,2, Отрімаш таким чином лшгвютічш

    ланцюжки на Наступний етапi побудова лiнгвiстічноi моделi Використовують для вщновлення формальноi граматики.

    Лшгвютізащя проводитися окремо для кожно1 з координат, таким чином утворюючі лшгвютічш парі. У результату цього ми отрімуемо лшгвютічну модель, яка опісуе 2D об'єктах (рух курсора по екранах або комп'ютерний шдпісь користувача). А Вже процес порiвняння зводу до віршення питання: новий лшгвютічній ланцюжок Належить лiнгвiстічнiй моделi (граматіщ) чи нi. Що е Вже класичний задачею математічноi лiнгвiстікі.

    С помощью лшгвютічного моделювання можна опісуваті такоже й 3D дінамiчнi процеси. Например,! Застосування для розпiзнавання емоцш на обліччi людини, розпiзнавання мови за Рухами губ, виявлення хвороб серця та легень за порушеннях руху м'язiв на обліччi людини ТОЩО (всi! Застосування за умови использование контрольних точок на Обличчя ^. Тут такоже могут буті й порущення руху пiсля перенесеної шсульту, iнфаркту.

    Кожна з контрольних точок е Певна дінамiчнім процесом у чай, з Яким пов'язана змта координат x, y та z. Як й у випадка руху курсору по екранах комп'ютера, шкірні контрольна точка может змтюваті сво! координати у питань комерційної торгівлі межах. Фактично в цьом випадка будует лiнгвiстічна модель, яка е триєдиного сукуптстю лтгвютічніх ланцюжк1в для шкірно! з координат.

    Висновки. Розглянуп основт особлівосл использование лтгвютічного моделювання для Опису 2D та 3D об'екпв дінам1чніх процейв. Приведе практічт! Застосування лшгвютічного моделювання для Опису та розтзнавання рух1в користувача на ЕКРАТ комп'ютера. Приведе можлів1 практічт! Застосування лтгвютічного моделювання для 3D Опису розтзнавання емоцш на облічч1 людини, д1агностікі хвороб серця та легень за особливо руху на облічч1 хворого та шш1.

    лiтература

    1. Баклан 1.В. Лшгвютічне моделювання: основи, методи, деяш прікладт аспекти. [Текст] / 1.В. Баклан // Системні технологи. Регіональний міжвузівський збірник наукових праць. - Випуск 3 (74). -2011. - С. 10-19.

    2. Баклан I. В. 1нтервальній пвдхщ до побудова лшгвютічно! мо [Текст] / 1.В. Баклан // Сістемш технологи. Регюнальній м1жвуз1вській зб1рнік наукових праць. - Випуск 3 (86). - Дшпропетровськ, 2013. - С. 3 - 8.

    3. Baklan I.V. Linguistic modeling for solving of different problems // Intellectual Systems for Decision Making and Problems of Computational Intelligence. - Kherson: KNTU, 2013. - P.394-396.

    4. Baklan I., Komada P. Hybrid hidden Markov models // Elektronika (LIV). - No 8/2013. - P.28-31.


    Ключові слова: ЛІНГВІСТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ /LINGUISTIC MODELING /ЛІНГВІСТИЧНА МОДЕЛЬ /LINGUISTIC MODEL /ДИНАМІЧНИЙ ПРОЦЕС /DYNAMIC PROCESS

    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити