Программное средство CATBasesCreating, предназначенное для построения и выбора ортогональных базисов декоррелирующих клеточных преобразований

Алгоритм работы программного средства

Так как программное средство CATBasesCreating реализует описанные ранее алгоритмы построения и выбора базисов декоррелирующих клеточных преобразований, все задаваемые пользователем данные в точности соответствуют входным параметрам данных алгоритмов. Отметим только, что элементы интерфейса программы CATBasesCreating можно разделить на три группы в соответствии с группами задаваемых пользователем входных данных: параметры блочного клеточного автомата и множество базисных коэффициентов (рис. 3.2); параметры алгоритма выбора базисов (рис. 3.3); число просматриваемых историй развития клеточного автомата и глубина поиска в отдельно взятой истории развития (рис. 3.4).

Параметры блочного клеточного автомата

Рис. 3.2. Параметры блочного клеточного автомата

Число просматриваемых историй развития

Рис. 3.4. Число просматриваемых историй развития

Состояние решетки клеточного автомата, с которого начинается построение базисов, состояние, по достижении которого построение заканчивается, а также глубина поиска в отдельной истории развития клеточного автомата задаются графически в виде последовательности состояний клеток решетки.

Следует отметить, что повторный ввод задаваемых ранее правил развития блочного клеточного автомата представляет определенное неудобство для пользователя программного средства, поэтому для хранения используемых правил развития клеточного автомата в программе CATBasesCreating была организована работа с файлами. Но так как отдельно взятое правило развитие блочного клеточного автомата представляет собой подстановку ф 6 Sk, т. е. не обладает сложной структурой, было решено отказаться от использования какой-либо системы управления базами данных и использовать обычные бинарные файлы.

Теперь опишем алгоритм работы программы CATBasesCreating.

Шаг 1. Пользователь задает параметры блочного клеточного автомата: длину решетки N: длину блока разбиения ?п; алфавит внутренних состояний А: правило развития ipS д jm

Шаг 2. Пользователь задет множество базисных коэффициентов В. |В| |А|.

Шаг 3. Пользователь задает параметры выбора базисов декоррелирующих клеточных преобразований: вектор значений одномерной функции, обладающей пространственной избыточностью, F; количество низкочастотных составляющих г; минимальное отношение преобразованного элемента данных к математическому ожиданию M[F], при котором элемент может считаться низкочастотной составляющей, Л; маску, определяющую расположения частотных составляющих среди преобразованных элементов данных, Н; флаг, определяющий необходимость учета знаков низкочастотных составляющих, ? € {0,1}.

Шаг 4. Пользователь задает параметры поиска базисов: состояние решетки клеточного автомата, с которого начинается поиск базисов; состояние решетки клеточного автомата, на котором завершается поиск базисов; глубину поиска в отдельной истории развития клеточного автомата.

Шаг 5. Запускается поиск базисов.

Шаг 6. Начальное состояние решетки клеточного автомата принимается в качестве первого базисного вектора.

Шаг 7. Если достигнута заданная длина истории развития клеточного автомата, то осуществляется переход к шагу 11. В противном случае состояние решетки клеточного автомата обновляется согласно заданным параметрам, и полученный вектор проверяется на взаимную ортогональность со всеми ранее найденными векторами.

Шаг 8. Если число найденных попарно взаимно ортогональных векторов равно N, то осуществляется переход к шагу 9. В противном случае — к шагу 7.

Шаг 9. Вектор F преобразуется по формуле G FC, где С построенный базис.

Шаг 10. Если вектор G соответствует всем заданным параметрам выбора базисов, то базис С сохраняется в файл. В противном случае осуществляется переход к следующему шагу без сохранения базиса.

Шаг 11. Если достигнуто последнее из рассматриваемых в качестве начального состояний решетки клеточного автомата, то поиск базисов завершается. В противном случае задается следующее начальное состояние решетки клеточного автомата.

Таким образом, для заданного набора значений параметров алгоритмов построения и выбора базисов декоррелирующих клеточных преобразований программа CATBasesCreating строит семейство ортогональных базисов, элементы которых принимают значения из одного множества базисных коэффициентов, и выбирает в данном семействе подсемейство базисов, обладающих схожими характеристиками и поведением по отношению к преобразуемым данным.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >