Система QPSLab для анализа и распознавания числовых последовательностей с квазипериодической структурой


Описание демо-версии программы распознавания последовательности, включающей повторяющийся набор эталонных фрагментов, для случая известного числа фрагментов

Демонстрационная версия программы работает с несколькими наборами входных данных, которые задаются пользователем в диалоговом режиме. Основная часть окна программы отведена под рабочее поле, предназначенное для различных операций с данными, исходными и формируемыми в процессе ее выполнения. В правой части расположены органы управления. Запуск программы приводит к появлению на экране следующего окна.

В верхней части расположены изображения компонент информационных векторов. Выбор каждого набора эталонных фрагментов осуществляется щелчком мыши на изображении требуемого информационного вектора. Ниже расположен буфер, в котором накапливаются вектора (эталоны), образующие текущий набор эталонов. Этот процесс проиллюстрирован на следующем рисунке.

Ниже буфера находятся две группы кнопок. Первая, расположенная справа, позволяет контролировать процесс формирования набора. Кнопка “Delete All” очищает весь буфер, кнопка “Delete” удаляет выделенный эталон, фон которого окрашен серым цветом. Выделить эталон можно щелчком мыши на его изображении в буфере. Кнопка “Accept” завершает формирование очередного набора, после чего он помещается в словарь (список выбранных наборов эталонных фрагментов). Изображение наборов, формирующих словарь, дано ниже кнопок. Наконец, кнопка “Clear All” сбрасывает уже выбранное содержимое словаря. В процессе построения словаря окно программы принимает следующий вид. Изображение последнего из выбранных наборов выделено красным фоном.

Вторая группа кнопок, расположенная в левой части под буфером, служит для завершения формирования словаря. Кнопка “OK” приводит к работе с использованием нового словаря; кнопка “Cancel” – к его сбросу и продолжению работы со сформированным ранее словарем.

Формирование модельной незашумленной квазипериодической последовательности происходит с использованием одного из включенных в словарь наборов, а в процессе распознавания используются все входящие в словарь наборы. Справа сверху имеются два блока. Первый блок (“series length”) позволяет задавать длину последовательности, второй (“noise level”) – уровень шума (параметр σ) для формирования зашумленной (наблюдаемой) последовательности. В нижней правой части окна расположены кнопки “Next” и “Exit”, используемые для продолжения действий или завершения работы программы. Выбор элементов словаря, изменение значений параметров и действия по управлению программой осуществляются с помощью щелчка мыши по соответствующим объектам выбора и управления.

Нажатие мышью клавиши “OK”, “Next” или одного из предустановленных параметров (длины или уровня шума) приводит к формированию исходной и наблюдаемой последовательностей, а затем к обработке наблюдаемой последовательности. При этом определяется, какой именно набор из словаря породил искаженную аддитивным шумом наблюдаемую последовательность. В качестве дополнительной информации можно получить оценки начальных номеров наборов и составляющих их фрагментов в последовательности. Результаты обработки изображены в следующем окне.

В левой верхней части окна приведены значения параметров, с помощью которых сформированы последовательности. Ниже представлены графики исходной и наблюдаемой последовательностей, а также последовательности, построенной с помощью алгоритма. Эта последовательность строится на основе собственно результатов распознавания, определяющих набор эталонных фрагментов из словаря, порождающий наблюдаемую последовательность, и местоположение фрагментов в последовательности. Ниже первого графика приведены значения начальных номеров информационных фрагментов вместе с именами векторов, породивших последовательность. Под двумя следующими графиками – их оценки, найденные с помощью алгоритма. Положение найденных наборов фрагментов выделено с помощью фоновой закраски. Справа от графиков даны изображения компонент информационных векторов, используемых для выбора словаря; ниже, в блоке “pattern tuples”, – наборы эталонных фрагментов, образующие словарь. Набор – результат распознавания – выделен инверсным цветом. Результаты работы алгоритма в сжатом виде приведены ниже графиков.

Кроме того, как и в предыдущих окнах, справа вверху имеются два блока, назначение которых описано ранее. В нижней правой части окна расположены уже описанные кнопки  “Next” и “Exit”. Здесь же расположена кнопка “Restart” для перезапуска программы.  Последующие циклы работы программы, в случае выбора новой длины или уровня шума, а также при нажатии кнопки “Next”, приводят к формированию новой последовательности, порожденной тем же набором фрагментов (первоначально это последний набор, входящий в словарь). Выбор нового набора, порождающего последовательность, выполняется щелчком мыши в блоке “pattern tuples”.


начало страницы

назад

главная страница