информационный портал по вопросам биомедицинской инженерии

Сейчас на сайте 0 пользователей и 0 гостей.

Вход в систему

аватар: Асташин Александр Валерьевич

Асташин А.В.

АВТОМАТИЗАЦИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА

- комплекс средств и методов для ускорения сбора и обработки эксперим. данных, интенсификации использования эксперим. установок, повышения эффективности работы исследователей. Характерной особенностью А. э. является использование ЭВМ, что позволяет собирать, хранить и обрабатывать большое кол-во информации, управлять экспериментом в процессе его проведения, обслуживать одновременно неск. установок и т. д. Первые попытки А. э. возникли в 1950-е гг. в исследованиях, связанных с ядерной физикой. В последующие годы А. э. нашла применение в др. областях физики и естествознания вообще: в физике элементарных частиц, термоядерных, космич. и медико-биол. исследованиях, в геофизике, радиоастрономии и т. п. Используемые при этом автоматизир. системы (АС) эксперим. исследований отличаются большим разнообразием, однако можно выделить общие принципы, обеспечивающие их эффективность.

Общие принципы и требования:

1. Повышенные требования к быстродействию АС, поскольку такие системы предназначены для быстрого получения и анализа данных и быстрого принятия решений.

2. Высокая надёжность АС, возможность длительной безотказной работы, что связано с увеличением стоимости совр. эксперим. установок.

3. Простота эксплуатации АС и использование готовых унифициров. блоков.

4. Необходимость предварительного планирования исследований и разработка возможных вариантов.

5. Гибкость АС, допускающая изменение её структуры и состава в процессе работы.

6. Возможность коллективного обслуживания разл. установок.

7. В АС должен быть предусмотрен диалоговый режим работы, когда осуществляется непосредств. связь человека с системой с помощью спец. языка.

8. В АС необходима простая и быстрая система контроля. Для контроля системы в целом обычно вводят нек-рый синте-тич. критерий, характеризующий работу системы в среднем. Таким критерием может быть результат измерения известной величины: если полученные значения находятся в допустимых пределах, то состояние системы считается удовлетворительным.

ЭВМ в АС работают в режиме "реального масштаба времени", или "в линию". При этом ЭВМ, получая от системы данные, обрабатывает их и выдаёт результаты настолько быстро, что их можно использовать для воздействия на систему (или объект исследования). В эксперим. исследованиях чаще применяют смешанный режим. Часть данных обрабатывают в реальном времени и используют для контроля и управления, а осн. массив данных с помощью ЭВМ записывают на долговременный носитель (чаще на магн. ленты) и обрабатывают после окончания сбора данных. Целесообразность такого режима обусловлена скорее эко-номич. причинами, ибо невыгодно применять быстродействующее дорогое оборудование, к-рое успевало бы в реальном времени обрабатывать полный массив данных. Это связано с тем, что полностью автоматизир. обработка данных может производиться только в рутинных исследованиях по уточнению нек-рых констант, когда вся процедура обработки, все поправки уже известны.

При выполнении новых исследований трудно предусмотреть все тонкости измерений. В ходе исследования могут появиться неожиданные результаты, к-рые необходимо уточнить или подтвердить. Для решения этой задачи с помощью АС приходится проводить предварит. обработку данных в возможно более короткие сроки (лучше в реальном времени), пусть даже по приближённым ф-лам, с худшей, чем окончат. обработка, точностью. Подобное оперативное изменение условий эксперимента на основании экспресс-обработки данных получило назв. управление экспериментом, что не совсем точно, поскольку происходит лишь изменение условий измерений на основании анализа полученных данных. 

Комментарии