Материал: Инновационные технологии и материалы. сборник докладов Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых

стем с камерами таковы, что необходимы качественные камеры, а при некоторых движениях отслеживаемые части тела будут не видны, следовательно, во избежание таких ситуаций понадобятся несколько камер, что существенно поднимает стоимость и ресурсоемкость системы. Такие системы не обладают высокой точностью, и, следовательно, могут успешно использоваться, разве что, только в сфере развлечений.

На данный момент были произведены исследования существующих микрочипов, потенциально подходящих для использования в проекте, и были выявлены наиболее подходящие, ими оказались электронные трехосевые гироскопы L3G4200D фирмы STMicroelectronics. Из микроконтроллеров для управления системой было выбрано семейство чипов AVR фирмы Atmel. Они обладают довольно простой архитектурой, позволяющей создавать программную часть довольно оптимизированной, по сравнению с другими аналогами, а также позволяющей производить быстрый опрос вспомогательных устройств, производить предварительную обработку данных и передавать их на компьютер, для последующей работы, довольно быстро.

Планируемые этапы работы:

разработка эргономичной системы крепления датчиков на руке;

разработка и составление программы для микроконтроллера;

создание проводного прототипа;

создание программного обеспечения для корректного функционирования прототипа;

создание программного обеспечения для графической визуализации состояния GACD;

оптимизация работы микроконтроллера и системы гироскопов;

оптимизация работы сопровождающего программного обеспечения;

создание беспроводного прототипа;

оптимизация программного обеспечения под беспроводную связь.

Входе выполнения НИОКР планируется создать полезную модель GACD с автономным питанием и беспроводной связью с компьютером, программный продукт, позволяющий использовать GACD, поддерживающий управление компьютера с помощью жестов. Так же планируется запатентовать устройство.

56

УДК 621.396.93

РАСЧЕТ УРОВНЯ СИГНАЛА В МОБИЛЬНЫХ СИСТЕМАХ СВЯЗИ В ПРЯМОУГОЛЬНОЙ ЗАСТРОЙКЕ МЕСТНОСТИ

И.С.Ломов, А.П.Преображенский Воронежский институт высоких технологий

E-mail: luckylis_@mail.ru

Вследствие бурного роста развития информационных технологий основным и наиболее перспективным видом передачи данных являются технологии с беспроводной передачей данных. Самым распространенным стандартом такой передачи данных является GSM. Сети GSM не достигли пика своего развития. База абонентов постоянно растет, строятся новые здания, дороги, меняется, городской ландшафт и в связи с этим возникает необходимость создания специализированных программных средств, позволяющих с помощью электронных карт местности оценить характер распространения сигнала.

При решении задачи расчета уровня сигнала в условиях городской застройки в виде прямоугольной уличной сетки была использована модель, приведенная в [1]. На Рис. 1 приведен пример прямоугольной городской застройки с длинной зданий 100, а шириной 25 метров. Расстояние между зданиями 50 метров.

Внизу расположены мобильные станции, к которым схематично указан путь, который преодолевают электромагнитные волны.

С помощью громоздких формул произведены вычисления количества лучей электромагнитных волн, достигших приемника. Суммировав лучи, получили мощность сигнала в данной точке и произведены исследования в разных местах городской застройки.

Исследования показали, что изменение высоты базовой станции (БС) от 10 до 30 метров и удаленность от зданий практически не влияют на общий сигнал, затухание составляет 0.5 дБ. Эксперимент был проведен с высотой БС в 20 метров, а приемник и передатчик находились на равном удалении от зданий. Амплитуда затухания сигнала в каждом из проулков не превышала одного децибела, но удаление приемника от БС сказывалось более существенно.

В первом проулке замер проводился на расстояниях от 110 до

57

250 метров, затухание на общей картине сигнала не превысила 1 дБ. Во втором проулке, на расстоянии 260-400 метров, затухание составило 4-5 дБ. В третьем проулке, на удалении 440 -550 метров от передатчика затухание составило 6.5-7.1 дБ. В четвертом проулке, на удалении 560-700 метров затухание изменяется от 7.5 до 8 дБ.

Городская застройка

В рамках городской застройки детерминированными методами можно будет рассчитать уровень сигнала быстрее и точнее, а так же предсказывать расположение БС обеспечивая уверенную передачу сигнала.

Литература

1.H. M. El-Sallabi and P. Vainikainen Radio wave propagation in perpendicular streets of urban street grid for microcellular communications / Progress In Electromagnetics Research, PIER 40, 229–254, 2003.

2.В.Г.Гавриленко, В.А.Яшнов Распространение радиоволн в современных системах мобильной связи 2003 г. – 148.

58

УДК 519.237

МЕДИЦИНСКАЯ ЭКСПРЕСС - ДИАГНОСТИКА НА БАЗЕ ДИСКРИМИНАНТНОГО АНАЛИЗА

А.В.Плотников Воронежский государственный технический университет

E-mail: plot1988@mail.ru

Традиционная медицина оперирует большим количеством параметров при дифференциальной диагностики, причем подавляющее их большинство характеризует общее состояние гомеостаза и может относиться к нескольким заболеваниям одновременно. Искусство диагностики в большинстве случаев сводиться к поиску таких характерных сочетаний и таких количественных уравнений для инструментально определяемых параметров, которые однозначно определяли бы именно это заболевание.

Дискриминантный анализ обладает огромным потенциалом, ещѐ не достаточно используемый в биомеханических приложениях.

Дискриминатный анализ наиболее точно разделяет состояния «болен» (возможно, обнаружение различных диагнозов) и состояние «здоров», с учетом корреляции параметров. Применение дискриминантного анализа увеличивает эффективность выявления заболевания у пациента.

Целью работы является разработка программной системы (как WinForms приложения, так и Web-приложение) на языке программирования C# с использованием передовых технологий про-

граммирования (Framework 4.0, ADO.NET, ASP.NET, AJAX) с ис-

пользованием современной СУБД (MS SQL Server 2008, MySQL) для медицинских учреждений различного профиля (урологических, неврологических и прочих) для увеличения эффективной диагностики пациентов (постановка и уточнение диагноза, прогнозирование возможности возникновения заболевания у пациента, визуализация диагностики).

В ходе создания программной системы необходимо решить следующие научные задачи: проверки точности получаемого диагноза в зависимости от разных типов распределения (как для классических, так и для специальных медицинских) входящих данных (обучающей выборки); изучение и сравнение различных алгорит-

59

мов прогнозирование, выбор оптимального для создаваемой системы.

На рынке существует разнообразные пакеты для обработки статистической информации, в которых реализован дискриминантный анализ.

Вбольшинстве статистические пакеты имеют сложный интерфейс и множество различных методов для обработки информации, которые больше необходимы в научных целях, нежели в практической, повседневной работе врача. Изучения любого пакета даже на базовом уровне, необходимом врачу для повседневно использования, займет много времени, потребует знание компьютера на уровне продвинутого пользователя и багаж знаний в области статистики.

На данный момент изучена возможность применения нелинейных дискриминантных функций с возможностью их визуализация для задач медицинской диагностики.

Иметься программа экспресс - диагностики написанная на языке программирования Delphi. Иметься реализация дискриминантного анализа в dll библиотеке для языка программирования C#.

Внастоящее время получены два свидетельства о государственной регистрации программ для ЭВМ: №2010611265 «Визуализация результатов мониторинга на базе дисриминантного анализа» (дата регистрации 12 февраля 2010 года) и №2010611266 «Ультразвуковая экспресс-диагностика недостаточности кровотока на базе дискриминантных функций» (дата регистрации 12 февраля 2010 года). Была опубликована статья «Компьютерная система диагностики недостаточности кровотока на базе нелинейного дискриминантного анализа» (журнал «Вестник ВГТУ» №5, 2010 года).

Планируется получить: два свидетельства о государственной регистрации программ для ЭВМ: для WinForms приложения (нача- ло-средина 2012) и для Web-приложения (начало 2013). Опубликовать ряд статей по данной проблематике в течение всего периода работ над проектом.

60