Система QPSLab для анализа и распознавания числовых последовательностей с квазипериодической структурой
Общая характеристика системы и ее особенности
Система QPSLab (Quasi-Periodic Sequences Laboratory) предназначена для решения типовых задач (характерных для широкого спектра приложений) помехоустойчивой компьютерной обработки (анализа и распознавания) структурированных массивов зашумленных данных (числовых последовательностей, временных рядов, сигналов) – результатов измерения (отображения) характеристик (состояний) изучаемых объектов различной природы.
В основе системы лежат алгоритмы и компьютерные технологии, которые:
1) ориентированы на обработку массивов данных, структура которых представима в виде перемежающихся информационно важных блоков – фрагментов, имеющих одинаковую размерность;
2) применимы в ситуациях, когда результат измерений адекватно описывается аддитивной моделью искажений, в которой помеха – гауссовская последовательность независимых одинаково распределенных случайных величин, либо когда данные допускают среднеквадратическую аппроксимацию;
3) опираются на критерий решения типовых задач в форме максимизации функционала правдоподобия или минимизации среднеквадратической ошибки;
4) реализуют нетрадиционный – комбинаторный – подход к обработке структурированных данных;
5) основаны на методологии построения алгоритмов с априорно доказуемыми оценками качества (точности и временной сложности) решения труднорешаемых задач дискретной оптимизации;
6) обеспечивают оптимальность или гарантированную точность решения типовых задач помехоустойчивой обработки данных за полиномиальное время.
В системе реализованы компьютерные технологии, основу которых составляют оригинальные алгоритмы решения экстремальных задач, к которым сводится реализация комбинаторного подхода к проблеме помехоустойчивого анализа и распознавания числовых последовательностей, имеющих квазипериодическую структуру. Совокупность этих экстремальных задач в настоящее время включает около четырех сотен элементов. Весомая часть совокупности относится к классу NP-трудных задач. Статус сложности многих задач из этой совокупности пока не установлен и какие-либо алгоритмы с оценками для их решения на сегодняшний день неизвестны. Система QPSLab будет пополняться за счет алгоритмов решения этих задач и реализации алгоритмов в виде соответствующих технологий. В настоящее время система позволяет решать несколько десятков типовых задач, для которых обоснованы точные и приближенные полиномиальные алгоритмы.
|
предыдущая |
следующая |