Ionogram releváns területeinek meghatározása és elemzésének automatikus megvalósítása



Hasonló dokumentumok
Algoritmuselmélet 11. előadás

Gráfalgoritmusok és hatékony adatszerkezetek szemléltetése

Adatszerkezetek 2. Dr. Iványi Péter

Algoritmusok és adatszerkezetek gyakorlat 07

Adatszerkezetek I. 7. előadás. (Horváth Gyula anyagai felhasználásával)

Algoritmuselmélet. 2-3 fák. Katona Gyula Y. Számítástudományi és Információelméleti Tanszék Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem. 8.

DIGITÁLIS KÉPANALÍZIS KÉSZÍTETTE: KISS ALEXANDRA ELÉRHETŐSÉG:

Kupac adatszerkezet. A[i] bal fia A[2i] A[i] jobb fia A[2i + 1]

(Solid modeling, Geometric modeling) Testmodell: egy létező vagy elképzelt objektum digitális reprezentációja.

Gráfok 1. Tárolási módok, bejárások. Szoftvertervezés és -fejlesztés II. előadás. Szénási Sándor

B-fa. Felépítés, alapvető műveletek. Programozás II. előadás. Szénási Sándor.

23. SZÉLESSÉGI BEJÁRÁS

Adatszerkezetek 7a. Dr. IványiPéter

Fák Témakörök. Fa definíciója. Rekurzív típusok, fa adatszerkezet Bináris keresőfa, bejárások Bináris keresőfa, módosítás B-fa

A számítástudomány alapjai. Katona Gyula Y. Számítástudományi és Információelméleti Tanszék Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem

Ugrólisták. RSL Insert Example. insert(22) with 3 flips. Runtime?

Algoritmusok és adatszerkezetek gyakorlat 06 Adatszerkezetek

V. Kétszemélyes játékok

Algoritmizálás. Horváth Gyula Szegedi Tudományegyetem Természettudományi és Informatikai Kar

30. ERŐSEN ÜSSZEFÜGGŐ KOMPONENSEK

Térinformatikai adatszerkezetek

SZOFTVERES SZEMLÉLTETÉS A MESTERSÉGES INTELLIGENCIA OKTATÁSÁBAN _ Jeszenszky Péter Debreceni Egyetem, Informatikai Kar jeszenszky.peter@inf.unideb.

Kétszemélyes játékok Gregorics Tibor Mesterséges intelligencia

Egyesíthető prioritási sor

7. BINÁRIS FÁK 7.1. A bináris fa absztrakt adattípus 7.2. A bináris fa absztrakt adatszerkezet

Kupac adatszerkezet. 1. ábra.

Gráfok, definíciók. Gráfok ábrázolása. Az adott probléma megoldásához ténylegesen mely műveletek szükségesek. Ábrázolások. Példa:

EGYSZERŰ, NEM IRÁNYÍTOTT (IRÁNYÍTATLAN) GRÁF

file:///d:/okt/ad/jegyzet/ad1/b+fa.html

Adatszerkezetek és algoritmusok

Adatmodellek komponensei

Termék modell. Definíció:

Adatszerkezetek Adatszerkezet fogalma. Az értékhalmaz struktúrája

Algoritmuselmélet 2. előadás

GráfRajz fejlesztői dokumentáció

22. GRÁFOK ÁBRÁZOLÁSA

Űr-méréstechnika. Felszíni és mesterséges holdakon végzett mérések. Dr.Bencze Pál DSc c. egy. tanár MTA CSFK GGI

Önálló labor beszámoló Képek szegmentálása textúra analízis segítségével. MAJF21 Eisenberger András május 22. Konzulens: Dr.

Diszkrét matematika 2.C szakirány

Nyílt forrású, webes WGS84-EOV transzformáció

Struktúra nélküli adatszerkezetek

Troposzféra modellezés. Braunmüller Péter április 12

Diszkrét matematika 2. estis képzés

Adatszerkezetek II. 1. előadás

5. SOR. Üres: S Sorba: S E S Sorból: S S E Első: S E

Adatszerkezet - műveletek

Teljesítmény Mérés. Tóth Zsolt. Miskolci Egyetem. Tóth Zsolt (Miskolci Egyetem) Teljesítmény Mérés / 20

Gráfok 2. Legrövidebb utak, feszítőfák. Szoftvertervezés és -fejlesztés II. előadás. Szénási Sándor

Gyakorló feladatok ZH-ra

Adatszerkezetek II. 2. előadás

Kereső algoritmusok a diszkrét optimalizálás problémájához

1. ábra. Egy rekurzív preorder bejárás. Egy másik rekurzív preorder bejárás

10. tétel. Adatszerkezetek és algoritmusok vizsga Frissült: január 28.

Adatszerkezetek Tömb, sor, verem. Dr. Iványi Péter

A gráffogalom fejlődése

7 7, ,22 13,22 13, ,28

Adatszerkezetek 1. Dr. Iványi Péter

21. Adatszerkezetek Az adattípus absztrakciós szintjei Absztrakt adattípus (ADT) Absztrakt adatszerkezet (ADS) Egyszerű adattípusok Tömbök

ADATBÁZISOK gyakorlat: SQL 2. rész SELECT

R ++ -tree: an efficient spatial access method for highly redundant point data - Martin Šumák, Peter Gurský

Kereső algoritmusok a diszkrét optimalizálás problémájához

T E R M É K T Á J É K O Z TAT Ó

15. A VERSENYRENDEZÉS

sallang avagy Fordítótervezés dióhéjban Sallai Gyula

Akusztikai tervezés a geometriai akusztika módszereivel

Adatszerkezetek Bevezetés Adatszerkezet Adatszerkezet típusok Műveletek Bonyolultság

Diszkrét matematika 2.C szakirány

DIGITÁLIS TEREPMODELL A TÁJRENDEZÉSBEN

Az alállomási kezelést támogató szakértői funkciók

Elemi adatszerkezetek

3D-s számítógépes geometria és alakzatrekonstrukció

Új típusú döntési fa építés és annak alkalmazása többtényezős döntés területén

5/1. tétel: Optimalis feszítőfák, Prim és Kruskal algorithmusa. Legrövidebb utak graphokban, negatív súlyú élek, Dijkstra és Bellman Ford algorithmus.

10. előadás Speciális többágú fák

Algoritmuselmélet 7. előadás

ELTE IK Esti képzés tavaszi félév. Tartalom

Szakdolgozat. Balázs Ádám Kuk József

A szemantikus elemzés elmélete. Szemantikus elemzés (attribútum fordítási grammatikák) A szemantikus elemzés elmélete. A szemantikus elemzés elmélete

IT - Alapismeretek. Feladatgyűjtemény

EURADIN - Európai címadat infrastruktúra

Verem Verem mutató 01

Algoritmusok és adatszerkezetek II.

Grafikus folyamatmonitorizálás

Petőfi Irodalmi Múzeum. megújuló rendszere technológiaváltás

Sergyán Szabolcs szeptember 21.

Pontműveletek. Sergyán Szabolcs Óbudai Egyetem Neumann János Informatikai Kar február 20.

Mesterséges intelligencia 3. laborgyakorlat

15. tétel. Adatszerkezetek és algoritmusok vizsga Frissült: január 30.

Pontfelhő létrehozás és használat Regard3D és CloudCompare nyílt forráskódú szoftverekkel. dr. Siki Zoltán

Képfeldolgozási módszerek a geoinformatikában

Térinformatikai algoritmusok Elemi algoritmusok

Shannon és Huffman kód konstrukció tetszőleges. véges test felett

Gyakori elemhalmazok kinyerése

2. Visszalépéses keresés

3D számítógépes geometria és alakzatrekonstrukció

Algoritmusok és adatszerkezetek I. 1. előadás

Algoritmusok és adatszerkezetek I. 3. előadás

Térinformatikai algoritmusok Elemi algoritmusok

Informatika Rendszerek Alapjai

Egyirányban láncolt lista

Átírás:

Ionogram releváns területeinek meghatározása és elemzésének automatikus megvalósítása Előadó: Pieler Gergely, MSc hallgató, Nyugat-magyarországi Egyetem Konzulens: Bencsik Gergely, PhD hallgató, Nyugat-magyarországi Egyetem

Ionoszféra, ionszonda és ionogram Ionoszféra: Egy szabad elektronokból és ionokból álló héj a Föld körül. Az ionoszondák az ionoszféra rétegeit szondázzák magas hullámú rádiójelekkel és a különböző magasságokból visszatérő jelek kibocsájtási és beérkezési idődifferenciálját dolgozzák fel. A feldolgozott szöveges adatokból hozható létre az ionogram, amely egy olyan bináris kép, ami a visszaverődési helyek látszólagos magasságát jelöli, az adott frekvencia függvényében. Az ionoszféra ezáltal jelentősen befolyásolják a rádióhullámok terjedését.

Példa ionogram

Probléma bemutatása Képek kb. 70%-a zaj Releváns területek nehezen szeparálhatóak Összefüggő görbeszerű foltok egyesítése kérdéses Melyek azok a foltok, amik még relevánsak lehetnek? Ionogramok sokfélesége Sok szervezet és egyetem foglalkozik automatikus kiértékeléssel Mai napig nincs tökéletes eljárás Csak a kézileg ellenőrzött és utókalibrált ionogramok a hivatalosan elfogadottak

Alapkoncepció Nagy mennyiségű zaj csökkentése Releváns területek meghatározása Összefüggő görbeszerű foltok megkeresése/megtartása Megoldás digitális képfeldolgozó algoritmussal Connected-Component Labeling algoritmus (CCL)! Képosztályozó algoritmus! Kapcsolódó komponenseket egy foltba sorolja

Kétfázisú CCL algoritmus (1) I. Fázis: Végighalad a képen, ha a pixel az általunk megadott értékű, akkor megvizsgálja a szomszédságában lévő 8 pixelt. Ez leszorítható 4 pixelre, mivel a többi pixel csak a következő iterációs során kerül felcímkézésre.

Kétfázisú CCL algoritmus (2) I. Fázis: Végighalad a képen, ha a pixel az általunk megadott értékű, akkor megvizsgálja a szomszédságában lévő 8 pixelt: 1. Ha nincs címkézett szomszéd, akkor új címkeszám 2. Ha van címkézett szomszéd: A. Ha csak egy van, annak címkeszámát kapja meg B. Ha több van, akkor az egyedi címkéket növekvő számsorrendbe rakja: a. Ha egy marad, akkor annak címkeszámát kapja meg. b. Ha több van, akkor a legkisebb címkével rendelkező szomszéd címkéjét kapja meg és az összes többi szomszéd szülőjévé teszi a legkisebb címkét.! Megvalósítás Unió-Holvan adatszerkezettel! II. Fázis: Végigmegy újra a képen és az Unió-Holvan adatszerkezetben kikeresi az összes címkéhez tartozó szülőcímkét, majd ez alapján újracímkézi az egész képet.

Unió-Holvan adatszerkezet Gráfelméletből jól ismert Feladat: Véges S halmaz partícióit (egymással diszjunkt, de összegezve S-t kiadó halmazok) tárolja. Címkék tárolása Unió-Holvan adatszerkezettel! Adott halmaz egy gyökérrel rendelkező, felfelé irányított fa! A fa csúcsai szülőmutatóval a felettük lévő elemre hivatkoznak! Fa gyökere saját magára mutat! Unió művelet O(1), Holvan művelet O(log n)

Union-by-rank heurisztika 1. Union-by-rank: Mindig a kisebb mélységű (rank) fa lesz a nagyobb mélységű gyökeréhez kapcsolva a. Fák csúcsainak mélységét tárolni kell, valamint Unió műveletben vizsgálni a mélységeket b. Worst case: O(log n)

Útösszenyomás 1. Útösszenyomás: A gyökérbe vezető utak összenyomása a. Unió műveletnél egyből a gyökérelemhez kapcsolja a másik elemet Együttes hatás:! Költség lecsökken O(m α(m))-re! Inverz Ackermann függvény! Például egy m < 2 65536 esetén α(m) 4

Ionogram elemző rendszer implementálása Platformfüggetlen megoldás! Qt keretrendszer C++ nyelv Szoftver alappillérei: 1) Ionogram adatstruktúra és betöltés! Egyszerű tárolás, módosítás és prezentációs réteg számára kezelhető! Ionogram: Képes az ionogram eltárolására, lekérdezésére és módosítására! Point: X, Y, Mérési érték, Címkeszám négyes! CsvParser osztály: ionoszonda szöveges adatainak beolvasása 2) CCL algoritmus! Ionogram felcímkézése! Küszöbérték megadás a szűrésnek, hogy mekkora elem feletti foltokat tartson meg 3) Kezelői felület! QCustomPlot megjelenítésre! Funkciók: ionogramok betöltése, szemléltetése és szűrése

Eredmények Ionogram1 (1) Teljes ionogram

Eredmények Ionogram1 (2) Csak ordinary komponens

Eredmények Ionogram1 (3) Szűrés 20-as küszöbértékkel

Eredmények Ionogram1 (4) Szűrés 40-es küszöbértékkel

Eredmények Ionogram1 (5) Szűrés 50-es küszöbértékkel

Eredmények Ionogram1 (6) Szűrés 80-as küszöbértékkel

Eredmények Ionogram2 (1) Ordinary komponens

Eredmények Ionogram2 (2) Szűrés 80-as küszöbértékkel

Eredmények Ionogram3 (1) Ordinary komponens

Eredmények Ionogram3 (2) Szűrés 80-as küszöbértékkel

Eredmények Ionogram4 (1) Ordinary komponens

Eredmények Ionogram4 (2) Szűrés 80-as küszöbértékkel

Konklúzió Általunk implementált eljárással:! Csökkentettük az ionogramok zajszintjét! Ezáltal megmaradt a releváns területek nagy része További elemzéshez felhasználható Szükség merült fel egy távolságalapú foltegyesítő algoritmusra Biztos alapot hoztunk létre a további fejlesztésekhez

Köszönöm a figyelmet! Várom a kérdéseket!