science-review.ru
Целью исследовательской работы является разработка концептуальных моделей биотехнологических процессов в создании распознающих систем биотехнологических процессов на примере распозновании цвета.
В проведении экспериментальных - лабораторных работ биотехнологических процессов исследователю приходится, сталкиваться с распознаванием: запаха, вкуса, цвета получаемого агента и со звуком проводимого технологического процесса, которые, являются результатом проводимого эксперимента. Так как, исследование является непрерывным, т.е. итерационным процессом, то до получения конечного, т.е. оптимального результата необходимо проводить экспериментально и многократно.
В связи с этим, в целях улучшения и ускорения, а также повышения качества проводимого исследования предлагается разработка распознающий системы, где исследуемый биотехнологический процесс, которое непосредственно связан: с цветом исследуемого агента.
В настоящее время в фармацевтической промышленной отрасли, потребительский интерес становится более востребованным к естественным лекарствам растительным средствам, чем синтетическим, потому что она является природным и не дает осложнение человеческому организму.
А это в свою очередь приводить к исследованию и определению физико-химических свойств лекарственных трав и растений при их сборке, сушке и хранении. Для этого требуется анализ, измерения и определения в нашем случае с использованием распознавания структуру и свойства растений перед изготовлением лекарства на основе цвета растения с помощью видиоглаза даст оптимальный вариант управления технологическим процессом.
В связи с чем, нами предлагается распознавание цвета растительных трав или веществ, перед технологической обработкой и изготовлением лекарств, с целью сохранением полноценных необходимых свойств.
Исследование показывают что, сбор данных всех существующих лекарственных трав и растений в нашей стране требует в свою очередь измерение и разработка для создания Базы Данных в определения оптимальных режимов управления технологическим процессом подготовки лекарств без потери сырья и ее сбора и сушки.
Нами предлагается методика распознавания цвета лекарственных трав, которое является эффективным, дешевым, удобным и не требует вмешательство разных технических средств.
Для этого необходимо разработать:
- технического обеспечения устройства, которые измеряют или фиксирует аналоговые величины/импульсы проводимого биотехнологического процесса; а также преобразующие устройства для преобразования полученных импульсов в сигнал;
- разработать концептуальные модели, связанные с определением методов исследования биотехнологических процессов:
- создать:
- имитационную модель проводимого биотехнического процесса;
- математические модели объекта исследования, которые описывают проводимую биотехническую процесс;
- используются математические и стандартные статистические методы и алгоритмы решения;
- информационное обеспечение, связанное с накоплением и обработкой полученных результатов;
- программное обеспечение, распознающей системы биотехнологического процесса исследования.
Процесс исследования проводимого биотехнологического процесса состоит из следующих этапов:
- I этап разработка принципиальной электрической схемы объекта измерения;
- II этап – измерение параметров объекта исследования (в проведение измерения выше указанных параметров (звука, запаха, цвета и вкуса);
- III этап –усиление полученных непрерывных данных из объекта исследования(звука, запаха, цвета и вкуса);
- IV этап – преобразование полученных непрерывных импульсов с помощью аналогово-цифрового преобразователя, в цифровую;
- V этап –запись в Базу Данных;
-VI этап –расчет с помощью заранее составленной программы с использованием соответствующих математических методов;
- VII этап –обработка результатов эксперимента и оформление научного отчета в соответствии со стандартом ISO.
Выше перечисленные этапы исследования являются техническим проектом, но в технологическом смысле биотехнологического процесса проведение, как приведено в структурной схеме 1.
Этапы 2-3-4 ТП осуществляется с использованием платы ArduinoMega 2560 с помощью микроконтроллера АТ Mega 2560, которая имеет 54 цифрового пина ввода/вывода информации, где 15 их них могут быть использованы как выводы ШИМ (шина информационной магистрали).
При работе с этой платой необходимо подключить ее к компьютеру с помощью интерфейса USB или же подать питание с источника постоянного тока (например -батарейки). Одним из лучших свойств является совместимость с большинством плат расширения, т.е. – шилдов, разработанных для Arduino UNO, Duemilanoveили Diecimila.
Одним из основных параметров исследования биотехнологического процесса является точность, так как она проводится в нескольких этапах. А также необходимо учесть точность: измерения, усиления, и метода вычисления, которые дают суммарную-допустимую точность исследования биотехнологического процесса на каждом ее этапе исследования. Для этого необходимо подобрать/настроить фиксирующий /измерительный прибор по соответствующим параметрам, учитывая их max/minих колебаний описывающий технологический процесс.
Так как данная работа является научно-исследовательской, то необходимо разработать и создать:
- техническое обеспечение, которое состоят из логических элементов вычислительной техники и автоматики, устройствами и оборудованиями как: (микрофон, подслушивающий аппарат распознающий - звук); webcamera/видео глаз распознающие: цвет;тензор-датчик и датчики разных видов и марок фиксирующий – вкус;чувствительные элементы электроники -фиксирующие запах; и преобразователейс аналогового на цифру, и обратное;
- информационное обеспечение системы: в виде Базы Данных, которая состоит из двух частей:
- первое это заранее заложенные стандартные данные про цвета лакмуса или запаха или вкуса,полученного агента технологического процесса, т.е. полученные результаты;
- и второе полученные данные распознающим электронным элементом цвет, запах, звук и вкус исследуемого агента, заносимые в Базу Данных, которые будут: сопоставляться со стандартными цветами.
Рассчитывается разными методами, измеряется разными видами приборов и электронных схем.
Со стандартным;
- программное обеспечение состоит из двух частей:
- первое это программный продукт, который будет разработан для распознавания звука, вкуса, запаха и цвета, по отдельности используя математическую логику и т.д.
- и второе -программа, которая будет управлять над всеми технологическим процессами, распознающей системы в процессе исследования;
- математическое обеспечение состоит из следующих работ:
- методов обработок, полученных данных после спектрального анализа агента, т.е. калибровки;
- разработке новых методов расчетов в исследовании;
-вычисление и определение оптимальных результатов исследования,
в распознавание цвета биотехнологического процесса.
В настоящее время в фармацевтической промышленной отрасли, потребительский интерес становится более востребованным к естественным лекарствам растительным средствам, чем синтетическим, потому что она является природным и не дает осложнение человеческому организму.
А это в свою очередь приводить к определению физико-химических свойств лекарственных трав и растений при их сборке, сушке и хранении. Для этого требуется анализ, измерения и определения в нашем случае с использованием распознавания структуру и свойства растений перед изготовлением лекарства на основе цвета растения с помощью видио глаза даст оптимальный вариант управления технологическим процессом.
Из – за этого нами предлагается распознавание цвета растительных трав или веществ, перед технологической обработкой и изготовлением лекарств с целью сохранением полноценных необходимых свойств.
Исследование показывают что, сбор данных всех существующих лекарственных трав и растений в нашей стране требует в свою очередь разработки и создания Базы Данных для определения оптимальных режимов управления технологическим процессом подготовки лекарств без потери сырья и ее сбора и сушки.
Нами предлагается методика распознавания цвета лекарственных трав, которое является эффективным, дешевым, удобным и не требует вмешательство разных технических средств.
Выводы: Результатом исследования разработки, распознающих систем биотехнологических процессов являются:
- самое главное сохранение здоровья человека-исследователя от разных вредных – составляющих: запахов, шума, запаха и т.д.;
- успешное сокращение срока исследования;
- получение оптимального результата исследования в системе распознаваний выше указанных;
- достижение точности проводимого измерения и исследования;
- сбор информации об объекте исследования и создание Базы Знаний; изображение, цвет, запах, вкус;
- на основе проведенных научных исследований и по полученным данным разработать имитационную модель объекта исследования для проведения дальнейших исследований с учетом выявления других параметров биотехнологических процессов;
- разработка рекомендаций при ведении научно-исследовательских работ в области биотехнологических процессов;
- определение качественных характеристик, как:
- оптимальное управление технологическим процессом;
- исследование устойчивостиуправления технологическим процессом;
- расчет надежности управления технологическим процессом;
- исследование чувствительности и грубости системы к другим параметрам проводимых экспериментов и т.д.;
- внедрение достигнутых результатов,проведенных исследований в народное хозяйство;
- использование результатов исследований в учебном процессе;
- и самое главное выигрыш во времени.