Об автоматизированной адаптивной статистической обработке результатов измерений

Abstract

Объект исследований – автоматизированная первичная статистическая обработка массива числовых данных непосредственно при выполнении измерений. Цель работы – разработка алгоритма для микропроцессора с целью получения значения информативного параметра с заданной степенью вариации при оптимизации числа измерений. Показано влияние основных факторов, определяющих разброс показаний средств контроля элементов геотехнических систем при выполнении измерений в массиве: собственная погрешность средства измерения, субъективный фактор, пространственно-временная изменчивость объекта измерений. Отмечено противоречие между необходимостью повышения достоверности измерений и снижением трудозатрат при их выполнении. Один из путей его разрешения – выполнение первичной статистической обработки непосредственно на месте выполнения измерений. Разработан алгоритм, предусматривающий использование микропроцессора. Его особенностями является гибкое программирование значений параметров обработки с помощью внешнего компьютера индивидуально для каждой выполняемой работы. При заданных требованиях к достоверности осуществляется автоматическая отбраковка аномальных значений и определение необходимого числа измерений в цикле. По окончанию цикла результаты заносятся в память, а их конечную обработку снова осуществляют на внешнем компьютере.

Об’єкт досліджень – автоматизована первинна статистична обробка масиву числових даних безпосередньо при виконанні вимірювань. Мета роботи – розробка алгоритму для мікропроцесора з метою отримання значення інформативного параметру з заданим ступенем варіації при оптимізації числа вимірювань. Показано вплив основних факторів, що визначають розкид показань засобів контролю елементів геотехнічних систем при виконанні вимірювань в масиві: власна похибка засобу вимірювань, суб’єктивний фактор, просторово-часова мінливість об’єкту вимірювань. Відмічено протиріччя між необхідністю підвищення достовірності вимірювань та зниженням трудовитрат при їх виконанні. Один із шляхів його вирішення – виконання первинної статистичної обробки безпосередньо на місці виконання вимірювань. Розроблено алгоритм, що передбачає використання мікропроцесора. Його особливостями є гнучке програмування значень параметрів обробки зa допомогою зовнішнього комп’ютера індивідуально для кожної виконуваної роботи. При заданих вимогах щодо достовірності здійснюється автоматичне відбраковування аномальних значень і визначення необхідного числа вимірювань в циклі. По закінченню циклу результати заносяться в пам'ять, а їх кінцеву обробку знову здійснюють на зовнішньому комп’ютері.

An object of the research was automated primary statistical processing of the numerical data array immediately in the process of measuring. Purpose of the research was to design an algorithm for the microprocessor for the purpose of obtaining a value for the informative parameter with a predetermined degree of variation in the optimization of the number of measurements. Influence of the following key factors, which determine spread of control device indications on elements of geo technical systems in the process of measuring, was shown: inherent accuracy of the measuring instrument, subjective factor, spatial-temporal variability of the object of measurement. A contradiction was noted between the need to improve reliability of the measurements and need to reduce labor costs of the measuring operations. One of the ways of solving this problem is in-situprimary statistical processing of the measuring results. An algorithm was designed which assumed usage of a microprocessor. This algorithm features flexible programming of parameter values per each work operation for their processing by an external computer. Under the given requirements to the data reliability, anomalous values are automatically rejected with simultaneous specifying a needed number of measurements per each cycle. At the end of the cycle, the results are saved in memory, and their final processing is performed by the external computer.