Как стать автором
Обновить
  • по релевантности
  • по времени
  • по рейтингу

Automatic respiratory organ segmentation

Блог компании Inobitec Работа с 3D-графикой *Алгоритмы *Обработка изображений *Визуализация данных

Manual lung segmentation takes about 10 minutes and it requires a certain skill to get the same high-quality result as with automatic segmentation. Automatic segmentation takes about 15 seconds.


I assumed that without a neural network it would be possible to get an accuracy of no more than 70%. I also assumed, that morphological operations are only the preparation of an image for more complex algorithms. But as a result of processing of those, although few, 40 samples of tomographic data on hand, the algorithm segmented the lungs without errors. Moreover, after testing in the first five cases, the algorithm didn’t change significantly and correctly worked on the other 35 studies without changing the settings.


Also, neural networks have a disadvantage — for their training we need hundreds of training samples of lungs, which need to be marked up manually.


Read more →
Всего голосов 11: ↑10 и ↓1 +9
Просмотры 1.2K
Комментарии 1

Исследование системы магнитной левитации с модальным управлением

Matlab *
Из песочницы

Данный материал создан ввиду прошедшей защиты выпускной квалификационной работы бакалавра, учитывающей некоторые замечания по объекту управления. Материал создаётся в качестве первоначального задела под возможную магистерскую диссертацию по той же тематике.


Современные системы магнитной левитации находят всё более и более широкое применение: высокоскоростные пассажирские поезда, изоляция чувствительных к вибрациям механизмов, магнитные подшипники, левитация расплавленного металла в индукционных печах, а также левитирование металлических заготовок. В последнее время эффект магнитной левитации также используют в бытовых устройствах.


image

Наиболее значимое применение, пожалуй, нашлось в поездах с системой левитации на сверхпроводниках. И это обусловлено такими преимуществами, как большая надёжность (из-за отсутствия трения), относительно низкое энергопотребление, способность развить большую скорость.


Однако из-за нелинейных уравнений движения объекта, описывающих его динамику, сложно воспроизводить процесс управления объектом. Речь пойдёт именно про положение (расстояние) объекта относительно нулевой отметки.


Если коротко, то магнитная левитация – это устойчивое положение объекта на определенном расстоянии в гравитационном поле, когда, как правило, ускорение свободного падения компенсируется ускорением объекта, которое создаётся магнитным полем. При этом возникает подъёмная сила.


Магнитная левитация реализуется с помощью диамагнетиков, систем вихревых токов и сверхпроводников, а также с помощью сервомеханизмов.


В текущем материале (под катом) будет рассмотрено модальное управление для линеаризованной системы магнитной левитации, а также реализация модального управления для нелинейной модели системы.

Читать дальше →
Всего голосов 18: ↑18 и ↓0 +18
Просмотры 5.9K
Комментарии 11

«Манифест начинающих программистов из смежных специальностей» или как я дошел до жизни такой

Образование за рубежом Matlab *Сотовая связь

Сегодняшняя моя статья — это мысли вслух от человека, который встал на путь программирования почти случайно (хотя и закономерно).


Да, я понимаю, что мой опыт — это только мой опыт, однако он, мне кажется, хорошо попадает в общую тенденцию. Более того, опыт, описанный ниже, больше относится к сфере научной деятельности, однако чем чёрт не шутит — может пригодится и вне.



Источник: https://xkcd.com/664/


В общем, всем настоящим студентам от бывшего студента посвящается!


Ожидания


Когда в 2014 году я заканчивал бакалавриат по специальности "Инфокоммуникационные технологии и системы связи" я почти ничего не знал о мире программирования. Да, у меня, как и у многих, был на первом курсе предмет "Информатика" — но, господи, это же было на первом курсе! Прошла целая вечность!


В общем и целом, ничего особенно отличного от бакалавриата я не ждал, и поступая на магистерскую программу "Communication and Signal Processing" Германо-Российского Института Новых Технологий.


А зря...

Читать дальше →
Всего голосов 25: ↑21 и ↓4 +17
Просмотры 13K
Комментарии 5

50 оттенков matplotlib — The Master Plots (с полным кодом на Python)

Python *Визуализация данных Машинное обучение *Matlab *
Перевод
Те, кто работает с данными, отлично знают, что не в нейросетке счастье — а в том, как правильно обработать данные. Но чтобы их обработать, необходимо сначала проанализировать корреляции, выбрать нужные данные, выкинуть ненужные и так далее. Для подобных целей часто используется визуализация с помощью библиотеки matplotlib.



Встретимся «внутри»!
Читать дальше →
Всего голосов 67: ↑67 и ↓0 +67
Просмотры 146K
Комментарии 15

Применение MATLAB/Simulink с аппаратурой производства АО «ИнСис»

FPGA *Matlab *
Важной практической задачей является использование Matlab/Simulink с реальной аппаратурой которая позволит принять сигнал из реального мира. Это очень полезно для отладки алгоритмов. В данной работе представлена технология подключения к Simulink устройств АЦП производства АО «ИнСис». Для подключения используется DLL, которая видна в Simulink как компонент sm_adc. Для работы с аппаратурой используется отдельная консольная программа. Связь с DLL производится через разделяемую память. По данной технологии могут быть подключены любые АЦП на любых несущих модулях АО «ИнСис». В работе представлена система из генератора A7_DAC и модуля сбора FMC128E/FM412x500M.

Данная работа демонстрировалась на конференции «Технологии разработки и отладки сложных технических систем» 27-28 марта 2018 года.



Читать дальше →
Всего голосов 26: ↑26 и ↓0 +26
Просмотры 7.2K
Комментарии 15

Matlab vs. Julia vs. Python

Блог компании Edison Python *Julia *Учебный процесс в IT Matlab *
Перевод
Я использовал MATLAB более 25 лет. (А до этого я даже использовал MATRIXx, земля ему пухом.) Это не первый язык, на котором я научился программировать, но это тот язык, с которым я достиг математического совершеннолетия. Знание MATLAB было полезным для моей карьеры.

Тем не менее, невозможно игнорировать рост Python в научных вычислениях. MathWorks должен чувствовать то же самое: они не только добавили возможность вызывать Python напрямую из MATLAB, но и заимствовали некоторые его языковые функции, такие как более агрессивную передачу для компонентов бинарных операторов.

Наступил момент, когда я подверг сомнению мое постоянное использование MATLAB как в исследованиях, так и в преподавании. Тем не менее я столько вложил в материалы, что было трудно найти мотивацию, чтобы научиться чему-то новому.
Читать дальше →
Всего голосов 25: ↑17 и ↓8 +9
Просмотры 9.1K
Комментарии 3

Автомат — вещь событийная?

C++ *Qt *UML Design *Matlab *

1. Введение


Услышав из авторитетных уст, что «автоматы — вещь событийная» [3], понял, что конечные автоматы заклеймили окончательно. Судите сами: в библиотеке Qt реализована событийная модель автоматов [1], в UML — они же [2], смотрим на автоматы пакета расширений Simulink-Stateflow системы MATLAB [4] (далее просто Stateflow) и там о событиях и т.д. и т.д. В таком контексте утверждение д.т.н. А.А. Шалыто трактовать по-другому сложно, т.к. ничего иного уже не может быть, потому что быть не может.

Но, если вспомнить теорию конечных автоматов (ТКА), то в ней о событийных автоматах нет ни слова! Но чтобы противоречить теории нужны веские аргументы. А есть ли основания сомневаться в профессионализме Д. Харелла, как создателя нотации, на которой базирует свои идеи язык UML, пакет Stateflow, которые в свою очередь небезызвестны А.А. Шалыто? Ведь, UML, Stateflow, SWITCH-программирование и иные варианты автоматного программирования существуют и в той или иной мере успешно работают.

Так можно ли снять «клеймо событийности» с модели конечных автоматов, отделив «котлеты от мух»? Т.е. разделить теорию автоматов и вычислительные модели, подобные модели Д.Харела. И считать, что последние, хотя и используют терминологию теории автоматов, представляют, судя по их реализации, развитие модели блок-схем программ.
Читать дальше →
Всего голосов 12: ↑6 и ↓6 0
Просмотры 3.7K
Комментарии 30

Через всю географию: навигационные и геодезические задачи на разных языках

Глобальные системы позиционирования *Программирование *C# *Rust *Matlab *

Приветствую вас, глубокоуважаемые!


«… истинное место судна хотя и неизвестно, но оно не случайно, оно есть, но неизвестно в какой точке» Алексишин В. Г. и др. Практическое судовождение, 2006. стр. 71
«С двух краев галактики вышли пешеходы...» (С) Сергей Попов (Астрофизик)
В свете новых тенденций стиля арт-нуво я хотел написать о решении геодезических задач на плоской земле. Но пока еще заявление о том, что форма земли удобно аппроксимируется эллипсоидом не является ересью и крамолой, предлагаю всем интересующимся приобщиться к более консервативным моделям.

  • расстояние между двумя географическими точками
  • определение точки по известной, расстоянию до нее и азимутальному углу
  • определение положения точки по измеренным дальностям до известных точек (TOA, TOF)
  • определение положения точки по измеренным временам прихода сигнала (TDOA)

Все это на C#, Rust и Matlab, на сфере и эллипсоидах, с картинками, графиками, исходным кодом — под катом.

А это, релевантная КДПВ:


Читать дальше →
Всего голосов 14: ↑14 и ↓0 +14
Просмотры 3.5K
Комментарии 13

Блеск и нищета модельно ориентированного проектирования по авиационным стандартам DO-331

Анализ и проектирование систем *CAD/CAM *Промышленное программирование *Программирование микроконтроллеров *Matlab *
Перевод

В предыдущих статьях про модельно-ориентированное проектирование Как не повторить Чернобыль, Электропривод с бесколлекторным двигателем постоянного тока, и Создание достоверной модели, на примере авиационного теплообменника, я показал на примерах, что не все методики модельно-ориентированного проектирования (МОП) одинаково полезны.


Начиная свою инженерную деятельность в атомной отрасли, я привык, что первым этапом проектирования является создание модели объекта. Модель объекта в атомной отрасли, является обязательной частью проекта. Средства моделирования для АЭС проходят аттестацию, где экспертиза определяет их применимость для расчетного моделирования процессов АЭС. И если есть модель объекта, то модель системы управления естественно разрабатывается совместно в виде комплексной модели. Именно это и является в моем представление методом модельно-ориентированного проектирования.


По моему мнению, моделирование одной только системы управления без создания модели объекта является ущербным. Поэтому, когда вы слушаете рассказы поставщиков моделирующего софта для разработки ПО, необходимо понимать о чем идет речь: о новых передовых методиках разработки систем или о модельно-ориентированном проектировании в понимании авиационного стандарта DO-331.




Нужно помнить, что МОП в авиационных стандартах отражает устаревший и консервативный подход к модельно-ориентированной разработке ПО. И в этом подходе, даже если ваша модель – это только набор UML диаграмм, где собраны требования к ПО, это все равно будет модельно-ориентированное проектирования в терминах DO-331.


Предлагаю перевод статьи «DO-331 Model based development for engineer and manager», публикуемый мной с любезного разрешения автора Vance Hilderman (vance.hilderman@afuzion.com) Vance Hilderman www.afuzion.com


Данный текст позволит сориентироваться в основных положениях стандарта DO-331, терминах и понятиях, которые в нем используются.

Читать дальше →
Всего голосов 6: ↑6 и ↓0 +6
Просмотры 2.6K
Комментарии 0

Цифровой двойник системы кондиционирования воздуха (СКВ) самолета

Анализ и проектирование систем *CAD/CAM *Математика *Промышленное программирование *Matlab *

Продолжаем тему модельно-ориентированного проектирования. Ранее мы рассмотрели пример создания «цифрового двойника» для отдельного авиационного теплообменника. В этой статье рассматривается уже авиационная система кондиционирования воздуха и методы создания ее «цифрового двойника», в виде структурной динамической модели.



Для реального модельно-ориентированного проектирования, мы должны иметь модель объекта, на котором мы проверяем работу системы управления максимально приближенно к реальной. Основной вопрос, на который мы пытаемся ответить, каким образом обеспечить соответствие модели и реальному техническому объекту.


Далее под катом:


Рассматриваются проблемы обеспечения точности расчета и скорости вычислений при создании достоверной математической модели реальной технической системы методами структурного моделирования для цифровых двойников. Описывается опыт создания достоверной модели стенда системы кондиционирования воздуха (СКВ). Даются примеры методик достижения необходимой точности модели для разных типов агрегатов системы.

Читать дальше →
Всего голосов 3: ↑2 и ↓1 +1
Просмотры 4.3K
Комментарии 6

Проектирование на системном уровне. Часть 1. От идеи к системе

Блог компании ЦИТМ Экспонента Matlab *Инженерные системы
Tutorial
Всем привет. Я часто применяю в своей работе принципы системной инженерии и хотел бы поделиться этим подходом с сообществом.

Системная инженерия – без стандартов, а по-простому, это процесс разработки системы как достаточно абстрактных компонентов, без привязки к конкретным образцам устройств. В ходе данного процесса устанавливаются свойства компонентов системы и связи между ними. Дополнительно требуется сделать систему непротиворечивой и оптимальной, а также соответствующей требованиям. В этом туториале я покажу приемы системной инженерии на примере проектирования достаточно простой системы контроля доступа (СКУД).
Читать дальше →
Всего голосов 5: ↑4 и ↓1 +3
Просмотры 2K
Комментарии 2

Нечеткая логика в красивых картинках. Поверхности отклика для разных функций принадлежности

Анализ и проектирование систем *Алгоритмы *Математика *Промышленное программирование *Matlab *
Tutorial

Продолжаем изучать нечеткую логику вместе с книгой Гостева В.И. «Нечеткие регуляторы в системах автоматического управления».


Следующая задача, разобранная автором, – это синтез цифровых нечетких регуляторов с переключением на два режима работы в системе управления температурой газа двухроторного газотурбинного двигателя (ГТД).

Пытаясь разобраться с этой задачей, я решил посмотреть, как функции принадлежности и их параметры влияют на работу регуляторов. И не смог пройти мимо такого красивого объекта из мира нечетких регуляторов, как поверхность отклика, – 3D-график зависимости выхода нечеткого регулятора от двух входов в регулятор.



Как оказалось, это затягивающее занятие (построение поверхности отклика) доставляет не просто эстетическое удовольствие, а еще раз доказывает на практике известное философское утверждение «красота спасет мир».


Поэтому разбор очередной задачи из книги Гостева В.И. у меня распался на две части:


  1. Анализ влияния параметров функции принадлежности для фазификации входных переменных на работу регулятора на базе нечеткой логики.
  2. Непосредственное решение задачи.

Далее, под катом, первая часть.
Внимание! Для тех, кто впервые касается темы нечеткого регулирования, рекомендую начать вот с этой статьи: Простой регулятор на базе нечеткой логики. Создание и настройка
Читать дальше →
Всего голосов 10: ↑9 и ↓1 +8
Просмотры 7.8K
Комментарии 2

MEMS accelerometers, magnetometers and orientation angles

Глобальные системы позиционирования *Алгоритмы *Математика *Робототехника
Перевод


When it's necessary to evaluate the orientation angles of an object you may have the question — which MEMS sensor to choose. Sensors manufacturers provide a great amount of different parameters and it may be hard to understand if the sensor fit your needs.

Brief: this article is the description of the Octave/Matlab script which allows to estimate the orientation angles evaluation errors, derived from MEMS accelerometers and magnetometers measurements. The input data for the script are datasheet parameters for the sensors. Article can be useful for those who start using MEMS sensors in their devices. You can find the project on GitHub.
Read more →
Всего голосов 5: ↑5 и ↓0 +5
Просмотры 4.5K
Комментарии 0

Проектирование на системном уровне. Часть 2. Детализация архитектуры

Блог компании ЦИТМ Экспонента Matlab *
Tutorial
В первой части туториала я получил архитектуру системы контроля доступа. Достигнутый результат уже имеет практическую пользу, но недостаточен, так как сейчас архитектура не учитывает форматы и типы данных и природу компонентов. В этой части туториала я покажу, как проектировать потоки данных в системе и работать с компонентами различной природы.
Читать дальше →
Рейтинг 0
Просмотры 1.3K
Комментарии 0

Нечеткая логика и конечные автоматы против ПИД-регулятора. Избиение младенцев продолжается

Анализ и проектирование систем *Алгоритмы *CAD/CAM *Промышленное программирование *Matlab *
Tutorial

Продолжаем изучать нечеткую логику по книге Гостева В.И «Нечеткие регуляторы в системах автоматического управления». После того, как мы насладились прекрасными видами поверхностей отклика, перейдем непосредственно к решению очередной задачи из книги Гостева В.И «Нечеткие регуляторы в системах автоматического управления».


Этот текст является продолжением предыдущих публикаций:


  1. Простой регулятор на базе нечеткой логики. Создание и настройка.
  2. Нечеткая логика в красивых картинках. Поверхности отклика для разных функций принадлежности.
  3. Создание регулятора на базе нечеткой логики с многоканальной настройкой.
  4. Простая нечеткая логика слеплена «из того что было» для газотурбинного двигателя.
  5. Нечеткая логика против ПИД. Скрещиваем ежа и ужа. Авиадвигатель и алгоритмы управления АЭС.


Тем, кто незнаком с нечеткой логикой рекомендую сначала ознакомиться с первым текстом, после этого, все что изложено ниже будет просто и понятно.


Сразу должен предупредить, у меня получился очередной пост унижения традиционного ПИД-регулятора со стороны нечеткой логики. Это не потому, что я специально старался. Должен ответственно заявить, что в исходной книге нет сравнения качества управления ПИД и Fuzzy. Все сравнения я выполнял сам, по собственной воле, в трезвом уме и ясной памяти. И, да, мне не платили наймиты мировой буржуазии, распространяющие нечеткую логику, как продажную девку империализма.


Возможно, задачи в книге специально подобраны так, что нечеткие регуляторы подходят лучше для управления, чем классический ПИД.


Далее под катом – ПИД-регулятор, нечёткая логика и конечные автоматы для управления газотурбинным двухроторным двигателем (ГТД). Тем, кто впервые планирует познакомиться с работой нечеткой логики, рекомендую начать со статьи «Простой регулятор на базе нечеткой логики. Создание и настройка»

Читать дальше →
Всего голосов 34: ↑33 и ↓1 +32
Просмотры 15K
Комментарии 82

Пандемия COVID-19 глазами математика, или почему классическая модель SEIRD не работает

Matlab *Научно-популярное Здоровье
Из песочницы

Аннотация, или о досуге молодых ученых


Последние несколько недель мы с коллегами заканчиваем рабочий день тем, что соревнуемся в точности прогноза развития эпидемии COVID-19 в России, используя различные методы нелинейной регрессии. И если прогноз на завтрашний день неизбежно оказывается хорош, то предсказание на срок больше одной недели отражает реальность лишь в общих чертах. Казалось бы, все понятно: есть эпидемиологические модели, есть методы оптимизации, есть достаточно подробные данные, — достаточно совместить это воедино и получить точный прогноз на месяц, а то и полгода, вперед. В этой статье я поделюсь своими соображениями, что не так с классической моделью SEIRD и как это исправить. И, конечно, приоткрою завесу тайны, окутывающую наше с вами будущее.

Усаживайтесь поудобнее, нас ждет зубодробительный матан для тех, кто знает, что такое дифференциальные уравнения (для остальных красивые картинки прилагаются).


На рисунке выше приведено общее число подтвержденных случаев COVID-19 в логарифмическом масштабе для России и трех европейских стран, входящих в топ-5 по числу зараженных. Объяснение далее в тексте.
Читать дальше →
Всего голосов 63: ↑58 и ↓5 +53
Просмотры 36K
Комментарии 156

Проектирование на системном уровне. Часть 3: связь System Composer и тулчейна MathWorks

Блог компании ЦИТМ Экспонента Matlab *
Tutorial
В первых двух частях туториала мы рассматривали построение архитектуры системы и проектирование на системном уровне и заодно посмотрели на System Composer. Сама по себе архитектура системы — это отлично, но надо сделать так, чтобы она была связана с разработанной системой. Отсутствие такой связи в традиционных инструментах использующих SysML или UML, кстати, и послужила причиной создания System Composer. Дело в том, что многие компании уже используют для разработки парадигму модельно-ориентированного проектирования (МОП), и им приходилось использовать сторонние инструменты для системной инженерии, что было неудобно. System Composer был создан, чтобы устранить этот разрыв. В этой заключительной части туториала я покажу, как использовать System Composer совместно с тулчейном MathWorks для модельно-ориентированного проектирования.
Читать дальше →
Всего голосов 5: ↑5 и ↓0 +5
Просмотры 762
Комментарии 4

Вызов разделяемых библиотек из Simulink

Блог компании ЦИТМ Экспонента Программирование *Алгоритмы *C *Matlab *
Перевод
Привет, Хабр!
Представляю вашему вниманию перевод статьи моего коллеги Михаила, посвященной методам вызова разделяемых библиотек в Simulink. Зачем она была создана вообще? Дело в том, что у многих компаний уже есть множество легаси-моделей, которые хотелось бы переиспользовать и нам часто задают вопросы «А как мне легаси интегрировать в Simulink? А если мое легаси в виде DLL?» Поэтому-то и была написана оригинальная статья.
Под катом рассматривается несколько способов по вызову разделяемых библиотек в Simulink.

Все изменения в код внесены с разрешения Михаила и сделаны, чтобы не перегружать статью.

Читать дальше →
Всего голосов 3: ↑3 и ↓0 +3
Просмотры 936
Комментарии 0

Символьная математика, наконец, начинает поддаваться нейросетям

Математика *Машинное обучение *Искусственный интеллект
Перевод

Переведя на язык машин часть сложных математических уравнений, исследователи создали систему с искусственным интеллектом, надеясь, что она даст ответы на ещё более сложные вопросы



Переводя задачи символьной математики в древовидные структуры, мы, наконец, можем заставить нейросети решать абстрактные задачи

Более 70 лет назад исследователи на переднем крае изучения искусственного интеллекта (ИИ) придумали нейросети – революционный способ представить работу мозга человека. В мозге человека сети, состоящие из миллиардов связанных между собой нейронов, осмысливают приходящие с органов чувств данные, что позволяет нам учиться на опыте. Искусственные нейросети тоже умеют фильтровать через взаимосвязанные слои данные в огромных количествах, и, пользуясь самостоятельно выученными правилами, делать предсказания и распознавать закономерности.

Сегодня люди считают нейросети некоей панацеей из области ИИ, способной решать любые технические задачи, которые можно переформулировать в виде задач на распознавание закономерностей. Они умеют делать [почти] естественно звучащие переводы с языка на язык. Приложения для работы с фотографиями используют их для распознавания и разделения по категориям лиц, встречающихся на снимках. Программы на основе нейросетей обыграли лучших игроков мира в разные настольные игры, включая шахматы и го.
Читать дальше →
Всего голосов 21: ↑17 и ↓4 +13
Просмотры 5.3K
Комментарии 16

2. Математическое описание систем автоматического управления

Анализ и проектирование систем *Алгоритмы *CAD/CAM *Математика *Matlab *
Tutorial

Публикую первую часть второй главы лекций по теории автоматического управления.
В данной статье рассматриваются:


2.1. Получение уравнений динамики системы. Статическая характеристика. Уравнение динамики САУ (САР) в отклонениях
2.2. Линеаризация уравнений динамики САУ (САР)
2.3. Классический способ решения уравнений динамики


Лекции по курсу «Управление Техническими Системами», читает Козлов Олег Степанович на кафедре «Ядерные реакторы и энергетические установки», факультета «Энергомашиностроения» МГТУ им. Н.Э. Баумана. За что ему огромная благодарность.


Данные лекции только готовятся к публикации в виде книги, а поскольку здесь есть специалисты по ТАУ, студенты и просто интересующиеся предметом, то любая критика приветствуется.


Первая часть: «Введение в теорию автоматического управления. Основные понятия теории управления техническим системами»



Читать дальше →
Всего голосов 9: ↑6 и ↓3 +3
Просмотры 12K
Комментарии 6