Iii республикалық студенттік ғылыми-практикалық конференциясының баяндамалар жинағЫ



бет75/184
Дата08.06.2018
өлшемі13,94 Mb.
#41389
1   ...   71   72   73   74   75   76   77   78   ...   184

УДК 517.51




ОБ ОДНОМ МЕТОДЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАИБОЛЕЕ ПОДХОДЯЩЕЙ НЕСМЕЩЕННОЙ ОЦЕНКИ ВЕРОЯТНОСТЕЙ ПРОЦЕССОВ ИСКАЖЕНИЙ ИЗЛУЧЕНИЙ ПО ДАННЫМ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ




Мухамбетов М.К.


Евразийский национальный университет им.Л.Н.Гумилева, Астана
Научный руководитель - к.ф.-м.н. Искакова А.С.
Одной из характерных особенностей поставленных перед Астанинским филиалом АО "НЦКИТ" центра космического мониторинга является регулярный прием и запись входного потока данных дистанционного зондирования земли с космических аппаратов IRS-1C, IRS-1D, IRS-P6, RADARSAT, AQUA находящихся в зоне радиовидимости.

Международная спутниковая система METEOSAT базируется на геостационарных космических аппаратах и предназначена для решения задач глобального метеорологического обеспечения потребителей в европейском, азиатском и африканском регионах.

Дистанционное зондирование (ДЗ) можно представить как процесс, посредством которого собирается информация об объекте, территории или явлении без непосредственного контакта с ним. Часть данных ДЗ сразу поступает в цифровом виде, что позволяет непосредственно использовать для их обработки современные компьютерные технологии. Снимки на фотоносителях могут быть преобразованы в цифровую растровую форму представления с помощью специальных сканирующих устройств (сканеров). Цифровое изображение в форме растра представляет из себя матрицу чисел.

ДЗ содержат целый ряд случайных, системных и систематических искажений, связанных с влиянием атмосферы, кривизны Земли, движения съемочного аппарата относительно ее поверхности в момент съемки, физическими характеристиками используемых датчиков и каналов связи. Для устранения упомянутых, довольно многочисленных искажений, с учетом их специфики, используется коррекция нескольких видов: радиационная, радиометрическая, геометрическая и калибровка.

Рассмотрим вероятностную модель процессов искажений излучений по данным дистанционного зондирования. То есть определим оценку вероятности появления искажений. В работе [1] приведена вероятностно-статистическая вероятности оправдываемости метеорологического прогноза.

Как было ранее указано, что цифровое изображение в форме растра представляет из себя матрицу чисел х, связанных с влиянием атмосферы, кривизны Земли, движения съемочного аппарата относительно ее поверхности в момент съемки, физическими характеристиками используемых датчиков и каналов связи. Иными словами на искажение влияют четыре фактора, то есть n=4. Допустим, что истинное изображение представимо в виде матрицы l0, на которые наложили искажение u, состоящее их четырех факторов (матриц) искажений, принимающие значения из множества l1, l2,…, ld.



Очевидно, что факторы (матрицы) искажения l1, l2,…, ld являются реализациями случайных матриц L1, ... , Ld, которые проявляются с соответствующими вероятностями p=(p1, … , pd), причем Обозначим через Vu число разбиений матрицы u на матрицы L1, ... , Ld. Иными словами, Vu представляет количество решений следующей системы уравнений

где для каждого vu = 1, …, Vu элементы вектора ( r1νu , …, rdνu), элементы которого принимают значения от 0 до 4.



Предложение. Вероятность искажения значения u определяется по формуле

(1)

На практике, как правило, элементы вектора р = (р1 , ... , рd ) не известны. Также не известны матрицы L1, ... , Ld. Следовательно, формула (1) не находит фактического применения.


Допустим, что имеются снимки в количестве k определенной местности с искажениями х = {х1, ... ,хk}. Иначе говоря, ряд фактических данных х можно трактовать как реализацию выборки объема k, элементы которой подчиняются распределению (1).

Обозначим через rvβ вектор (r1v β, …, rdv β ), который определяет vβ – ое решение системы уравнения


(2)
vβ =1, …, Vβ, где Vβ – число разбиений матрицы х на матрицы L1, ... , Ld. Используя решения системы уравнений (2), матрицы L1, ... , Ld и фактические данные х, определим для каждого β=1, ..., k число разбиений Vβ матрицы хβ на L1, ..., Ld и векторы r1β , …, rvβ . Пусть, при j=1, ..., μ, где вектор zj =(z1j , …, zdj ) представляет решение, основанное на наблюдении, которое имеет следующий вид .

Теорема 1. Элементы множества W(u, z)={W(u, z1), …, W(u, zμ)} являются несмещенными оценками для вероятности P(U=u) распределения (1), которые при j=1, …, μ определяются как
(3)

где Vu число разбиений матрицы u на части L1,…, Ld; для каждого разбиения r1vu,…, rdvu определяют возможное количество матрицами L1, …, Ld; k≥1 и zαjrαvu, при α=1, …, d, vu=1, …, Vu.

Итак, имеем множество несмещенных оценок вероятности проявлений искажений. Наиболее подходящая несмещенная оценка W(u, zg) для вероятности оправдываемости метеорологического прогноза u P(U=u) распределения (1) определяется из всего множества полученных несмещенных оценок W(u, z)={ W(u, z1), …, W(u, z)}, согласно определениям.

Определение 1. Решение zg, основанное на наблюдении, является наиболее подходящим из множества z={z1, … , z}, если



(4)

где при i=1, … , k элементы множества W(xi, z)={ W(xi, z1), … , W(xi, z)}

являются несмещенными оценками для вероятности P(U=u) распределения (1), определенными в (3).

Определение 2. Несмещенная оценка W(u, zg) для вероятности P(U=u) распределения (1) является наиболее подходящей из всего множества несмещенных оценок W(u, z)={ W(u, z1), … , W(u, z)}, определяемых в (4), если zg – наиболее подходящее решение, основанное на наблюдении.



Теорема 2. Наиболее подходящая несмещенная оценка W(u, zg) для вероятности P(U=u) модели (1) является состоятельной, асимптотически нормальной и асимптотически эффективной.
Литература

  1. Искакова А.С. Определение наиболее подходящей несмещенной оценки вероятности оправдываемости прогноза в метеорологии.// Сибирский журнал индустриальной математики. 2002 г.Том V, 1(9). С.79-84.

  2. И.Лисов. Искусственные спутники Земли. // Новости космонавтики, № 01, 1996.

Опубликованные работы:

  1. Мухамбетов М.К. Колебательный характер решений однородных дифференциальных уравнений 2 порядка// Сборник докладов II Республиканской научно-практической конференции по математике, механике и информатике, 25-27 марта, 2010, Астана, 80-82 с.

  2. Мухамбетов М.К., Мырзатаева К.Р. Оссоциляторный метод решений однородных дифференциальных уравнений// Сборник докладов V Международной научной конференции «Проблемы дифференциальных уравнений, анализа и алгебры», 15-18 октября, 2009, Актобе, 104-106 с.

  3. Искакова А.С., Мухамбетов М.К. Об одном методе определения несмещенных оценок вероятностей процессов энергетических характеристик радиолинии ИСЗ Meteosat// Материалы Международной научно-практической конференции «Образование и наука XXI века - 2010», 17-19 октября 2010, Болгария, София.

  4. Мухамбетов М.К. Построение наиболее подходящей несмещенной оценки вероятностей процессов искажений излучений по данным дистанционного зондирования// III Международная научно-практическая Интернет-конференция «Инновационные технологии обучения физико-математическим дисциплинам», 5-9 апреля 2011, Республика Беларусь (В печати)

УДК 512.54
Новый критерий инвариантности подгруппы в группе
Навалихина М. Ю.

Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова, Павлодар
Научный руководитель - Павлюк И. И.

Элемент произвольной группы перестановочны относительно групповой операции, если . Левая часть этого равенства называется коммутатором элементов в указанном порядке [1]. Легко видеть, что . Отсюда в абелевой группе любой коммутатор равен нейтральному элементу. Коммутант группы - это подгруппа порожденная всевозможными ее коммутаторами , где , т.е. . Известно [1], что подгруппа группы инвариантна в , если имеет место в группе формула:

. (1)

В работе устанавливается новый критерий инвариантности подгруппы группы отличный от вышеперечисленных (1).

Ключевые слова: подгруппа, инвариантная подгруппа, коммутатор элементов, коммутант группы [2]. Работа относится к теоретической математике - общей теории групп.

ТЕОРЕМА. Подгруппа группы тогда и только тогда является инвариантной подгруппой , когда любой коммутатор , один из элементов которого является элементом подгруппы , а другой элемент произвольный элемент группы , содержится в, т.е. в группе должна быть верной формула



. (2)

ДОКАЗАТЕЛЬСТВО. Необходимость. Пусть - нормальный делитель группы . Тогда и поскольку - подгруппа , то . Отсюда элемент . Если же рассматривать коммутаторы вида , то необходимо также учесть, что , . И тогда элемент . Отсюда, очевидно, .

Достаточность. Пусть . Тогда . Поскольку , то элемент . Аналогично, если рассмотреть коммутатор вида , то элемент и . Поскольку элемент выбран произвольно, то доказательство завершено.

Теорема доказана.

С помощью полученного критерия приведем свое доказательство известного факта теории групп.

СЛЕДСТВИЕ. Коммутант группы является ее нормальным делителем.

ДОКАЗАТЕЛЬСТВО. Так, по определению коммутанта группы в частности . Отсюда по доказанной теореме - инвариантная подгруппа группы .

Следствие доказано.

Проанализируем условие полученной теоремы. Не обладает ли оно излишней информацией?

ПРЕДЛОЖЕНИЕ. .



доказательство. Необходимость. Пусть . Тогда . Так как - подгруппа , то и .

Достаточность. Пусть . Тогда и .

Предложение доказано.

Теперь, с учетом доказанного предложения, теорема допускает обобщенную формулировку и формула (2) эквивалентна формуле

. (3)

Работа написана в нераздельном соавторстве с научным руководителем.



Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   71   72   73   74   75   76   77   78   ...   184




©engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет