Любимова Ніна Олександрівна. Статистичні методи та засоби контролю гідроекосистеми в умовах екологічного забруднення : Дис... канд. наук: 05.11.13 - 2002.
Анотація до роботи:
Любимова Н.О. Статистичні методи та засоби контролю гідроекосистеми в умовах екологічного забруднення.- Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за фахом 05.11.13 – прилади і методи контролю та визначення складу речовин .- Українська інженерно – педагогічна академія, Харків, 2002.
Дисертація присвячена рішенню актуальної наукової задачі розробки методів і засобів поліпшення якості контролю випадкових процесів екологічних об'єктів на прикладі гідроекосистеми в умовах дії антропогенного навантаження.
Теоретично обґрунтований вибір як узагальненого показника якості водного об'єкту середнього квадрату концентрації розчиненого кисню у воді і його представлення у вигляді лінійної комбінації спектральних складових. Запропоновано й реалізовано алгоритм декомпозиції узагальненого показника за впливаючими факторами. Введені в розгляд і досліджені вірогіднісні критерії якості дискретного виміру безперервного випадкового процесу, у яких ознака точності відрахунків сполучається з ознакою інформативності.
Пропонуються рекомендації з вибору критеріїв якості цільової функції автоматизації контрольованого об'єкту в залежності від економічних втрат.
Запропоновано організаційну структуру засобу контролю водного об'єкту в складі САК в умовах дії антропогенного навантаження. Виведено аналітичні співвідношення для розрахунку числових вірогіднісних характеристик за даними експерименту. Результати роботи використовані в наукових дослідженнях УІПА, КП ’’Південукргеологія’’, ЦНДЛ ХДМУ, УкрНДІЕП.
Дисертаційна робота є узагальненням і розвитком комплексу питань, пов'язаних з підвищенням якості роботи систем функціонального згорнутого контролю екологічних об'єктів, що описуються випадковими процесами. Коротко зупинимось на основних результатах роботи:
Розвинено дедуктивний підхід в дослідженні технічного контролю випадкових процесів гідроекосистеми, що дозволяє в бінарних уявленнях адекватно описати її стан. Виконано аналіз загальної класифікаційної схеми контролю як родової процедури.
Запропоновано й розвинено вірогіднісний метод виміру узагальненого показника об'єктів згорнутого контролю. У загальному випадку такий показник являє собою деякий інтегральний функціонал від сукупності контрольованих параметрів (КП) об'єкту, що описуються векторним випадковим процесом. Самі показники використовуються як для потреб оцінки та обліку, так і для мети керування об'єктом. Головна перевага методу – його точність і гнучкість, що оцінюється та досягається завдяки ряду його переваг, у порівнянні з класичними методами виміру показника.
Обрано й теоретично обґрунтовано узагальнений показник гідроекосистеми. Таким показником виступає середній квадрат концентрації кисню у створах контрольованого об'єкту. Показано, що саме для цього показника існує стійкий (незалежний від тривалості реалізації контрольованих параметрів) спектр частот, а сам показник може бути представлений у вигляді лінійної комбінації своїх спектральних складових.
Установлено частотну вибірковість основних груп впливаючих на стан гідроекосистеми факторів. Виділено чотири групи таких факторів, кожна з яких лежить у порівняно вузькому діапазоні частот. Запропоновано і реалізовано алгоритм декомпозиції узагальненого показника за впливаючими факторами.
Введені в розгляд і досліджені вірогідносні критерії якості дискретного виміру безперервного випадкового процесу, у яких ознака точності дискретних відрахунків сполучається з ознакою інформативності. На його базі поставлена й вирішена задача оптимального узгодження інтервалів квантування і дискретизації вимірювального процесу. Отримані кількісні результати дозволяють зробити деякі загальні висновки, що відносяться до дискретного виміру безперервних випадкових процесів: для знаходження оптимального кроку рівномірної дискретизації випадкового процесу досить знати інтервал його квантування, дисперсію й автокорреляційну функцію; у задачах поточного контролю інтервал опитування КП не повинен перевищувати ; у задачах згорнутого контролю інтервали опитування , які менші , економічно недоцільні; при оперативних вимірах із запам'ятовуванням результату тільки останнього відліку оптимальна тривалість майбутнього кроку опитування практично не залежить від цього результату і дорівнює оптимальному кроку рівномірної дискретизації вимірюваного процесу.
5. Виділено три типи КП, по різному впливаючих на вибір цільової функції, котра оцінює якість автоматизації контрольованого об'єкту. Виходячи з умови пропорційності показника якості автоматизації втратам економічної ефективності процесу, отримані відповідні критерії.
6. Поставлено задачу експериментального знаходження числових вірогіднісних характеристик КП об'єктів з наперед заданою точністю. Запропоновано реалізуючий рішення цієї задачі алгоритм збору експериментальних даних. Виведено аналітичні співвідношення для розрахунку числових характеристик за даними експерименту. Примітна особливість розрахунків: усі вони виконуються за ідентичними розрахунковими формулами.
Запропоновано методичну структуру контролю водного об'єкту (ділянки ріки) в умовах дії антропогенного навантаження. Вона припускає вимір концентрації розчиненого кисню в трьох створах. Виділено три узагальнених показники, що описують екологічний стан водного об'єкту: рівень забруднення, ефективність самоочищення, залишкове забруднення. Вони взаємозалежні і виражаються через усереднені концентрації кисню в різних створах.
Запропоновано алгоритм оцінки екологічного стану ділянки ріки в умовах дії антропогенного фактору. Подано блок-схему алгоритму, розрахункові таблиці, графіки, програму машинного експерименту.
Публікації автора:
Болычевцев А.Д., Любимова Н.А., Прусенко В.А. Некоторые задачи экологического контроля.– Сб. тр. VI Межд. н.-т. к. “Экология промышленного региона”. – Донецк: 1995. – С. 68-69. Автором розглянуті різновиди екологічного контролю.
Болычевцев А.Д., Любимова Н.А., Шевченко О.С. Природная среда как объект контроля. – Сб. тр. VI Межд. н.-т. к. “Экология промышленного региона”. – Донецк: 1995. – С. 69-70. Автором розглянуті особливості екологічного контролю
Болычевцев А.Д., Демьяненко В.И., Любимова Н.А. Вероятностный метод измерения интегрального показателя. – Зб. тр. II Міжн. н.-т. к. “Метрологія в електроніці”.– Харків: 1997. - Т. 1. – С. 29-33. Автором розглянуті переваги запропонованого вірогіднісного методу
Болычевцев А.Д., Демьяненко В.И., Любимова Н.А. Специфика исследования текущего контроля. Зб. тр. II Міжн. н.-т. к. “Метрологія в електроніці”. – Харків: 1997. – Т. 1. - С. 33-38. Автором запропонована математична модель в дослідженні текучого контролю.
Болычевцев А.Д., Быстрицкая Л.Б., Любимова Н.А. Локальные критерии качества систем контроля и управления непрерывным производством. // Автоматика, автоматизация, электротехнические комплексы и системы. – Херсон: 1999. – № 2. - С. 85-91. Автором зроблена постановка задачі розрахунку середніх втрат економічної ефективності для аварійних параметрів.
Добрыдень В.А., Быстрицкая Л.Б., Любимова Н.А., Смолин Ю.А. Техническая реализация измерения моментов случайных величин с сингулярной компонентой. Зб. тр. II Міжн. н.-т. к. “Метрологія та вимірювальна техніка”. – Харків: 1999. – С. 66-69. Автором розроблена та виконана ілюстративна частина засобу.
Болычевцев А.Д., Любимова Н.А. Об одном методе измерения обобщенных показателей промышленных установок. // Автоматика, автоматизация, электротехнические комплексы и системы. – Херсон. - 2000. – № 1. - С. 41-44.
Автором виконаний алгоритм та аналіз переваг вірогіднісного методу виміру узагальнених показників безперервних випадкових процесів.
Болычевцев А.Д., Добрыдень В.А., Любимова Н.А. Оценка точности дискретного усреднения технологических параметров агрегатов и оборудования. // Автоматика, автоматизация, электротехнические комплексы и системы. – Херсон: 2000. – № 1(6). - С. 107-112. Автором запропановано використання розкладу функціоналу Немировського в степенний ряд для аналізу точності дискретного усереднення узагальненого показника..
Болычевцев А.Д., Быстрицкая Л.Б., Любимова Н.А., Мищенко В.В. Об основополагающих категориях теории контроля. – Зб. тр. Міжн. н.-м. к. “Інженерна освіта на межі століть: традиції, проблеми, перспективи”. – Харків: 2000. – С. 158-159. Автором проаналізовані недоліки відомих методів розрахунку середніх ризиків.
Болычевцев А.Д., Добрыдень В.А, Любимова Н.А., Сахацкий В.Д. Оценка качества контроля многопараметрических объектов. – Зб. тр. III Міжн. н.-т. к. “Метрологія в електроніці”. – Харків: 2000. – Т. 2. - С. 128-130. Автором розглянута специфіка контролю багатопараметричних обєктів.
11.Любимова Н.А. Выбор шага опроса контролируемых параметров экологического объекта. // Вестник Харьковского государственного. политехнического университета, 2000. - № 117. – С. 24-26.
12.Любимова Н.А. Дискретное измерение обобщенных показателей. // Вестник Харьковского государств. политехн. университета, 2000. - № 119. – С. 54-56.
13 Болычевцев А.Д., Добрыдень В.А., Любимова Н.А., Смолин Ю.А. Некоторые аспекты моделирования и проектирования систем автоматического контроля. // Вестник ХГПУ – Херсон, 2001. – № 12. - С. 49-53. Автором розглянуті задачі аналізу та синтезу функціонального контролю САК.
14.Болычевцев А.Д., Любимова Н.А., Мацкивский В.И. Особенности обработки получаемой информации о качестве водной среды природных экосистем методами статистического анализа. – Сб. тр. ІХ Межд. н.-т. к. ”Экология и здоровье человека. Охрана водного и воздушного бассейнов. Утилизация отходов”. – Щелкино, АР Крым, Харьков: 2001. – Т. 3. - С. 575-580. Автором запропонована декомпозиція узагальнюючих показників якості при контролі гідроекосистеми в умовах екологічного забруднення.
15.Любимова Н.А. Выбор обобщенных показателей качества гидроэкосистемы и их анализ. // Вестник Національного технічного університету «ХПИ», 2001. – Харків.- № 14. – С. 2-7.
16.Болычевцев О.Д., Любимова Н.О. Про дедуктивний підхід до дослідження контролю. // Вісник Вінницького політехнічн. інстит.- 2001. –Вінниця.- № 3. – С. 130-132. Автором зроблена постановка задачі застосування дедуктивного підхіду до організації та проведенню процедури контролю .
17.Боличевцев О.Д., Смолін Ю.О., Любимова Н.О., Шулик П.В. Локальні ризики виробника і замовника. // Вісник ВПІ, 2001. – Вінниця. - № 5. – С. 44-47. Автором виконана оцінка локальних ризиків у випадку розподілу похибки за законом Коші.
18..Любимова Н.О. Застосування методики розпаралелювання інформаційно-вимірювальних та обчислювальних процесів при підготовці інженерно-педагогічних кадрів // Зб. наук. праць. Української інженерно-педагогічної академії. - , Харків. - 2001. - № 1. - С. 76-79
