超音波システム研究所

超音波の新しい利用に関するブログです

超音波システム研究に関する動画・スライドを投稿しています ultrasonic-labo

2018-07-31 12:51:47 | 超音波システム研究所2011

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2018-07-31 11:45:54 | 超音波システム研究所2011

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2018-07-31 09:59:21 | 超音波システム研究所2011

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超音波伝搬状態の測定解析(超音波テスター)

2018-07-30 15:46:27 | 超音波システム研究所2011
超音波伝搬状態の測定解析(超音波テスター)




超音波の音圧データ解析
 R(フリーソフト)の統計処理ソフトに含まれている
 時系列データに関する各種解析方法を利用しています

複雑に変化する超音波の利用状態を、
 音圧や周波数だけで評価しないで
 「音色」を考慮するために、
 オリジナル製品(超音波テスター)による
 測定(時系列)データの自己回帰モデルを
 応用した解析手法で
 評価・応用しています




統計数理に基づいた
 実験を繰り返しながら
 超音波の論理モデルを検討しています

<統計的な考え方について>
 統計数理には、抽象的な性格と具体的な性格の二面があり、
 具体的なものとの接触を通じて
 抽象的な考えあるいは方法が発展させられていく、
 これが統計数理の特質である




解析例
 BURG法
 YULE-WALKER法
 HOUSEHOLDER法
 GOERTZEL法・・・・・によるスペクトル解析

解析技術
1)多変量自己解析モデルによるフィードバック解析結果で
 超音波の安定性・バラツキ・・について検討します




2)インパルス応答特性・自己相関の解析により
 水槽・振動子・治工具・・の影響による非線形現象の検討を行います




3)パワー寄与率の解析により
 超音波(周波数・出力)、水槽、液循環・・
 の最適化に関する検討を行います




4)その他(表面弾性波の伝搬)の非線形(バイスペクトル)解析により
 対象物に合わせた、洗浄・攪拌・分散・改質・・・
 の検討を行います




この解析方法は、
 複雑な超音波振動のダイナミック特性を
 時系列データの解析手法により、
 超音波の測定データに適応させることで実現しています。

具体的な超音波伝播周波数の状態により、
 解析の有効性(相互作用・・)を考慮する必要があるため
 すべてに適応する設定はありません。
 (事前のシミュレーション検討を行っています)





<<超音波システム研究所>>
ホームページ  http://ultrasonic-labo.com/

音圧測定装置(超音波テスター)の標準タイプ
 http://ultrasonic-labo.com/?p=1722

音圧測定装置(超音波テスター)の特別タイプ
 http://ultrasonic-labo.com/?p=1736

新しい超音波(測定・解析・制御)技術
 http://ultrasonic-labo.com/?p=1454

超音波(論理モデルに関する)研究開発資料
http://ultrasonic-labo.com/?p=1716




物の動きを読む(統計数理)
http://ultrasonic-labo.com/?p=1074

超音波コンサルティング
http://ultrasonic-labo.com/?p=2187

複数の超音波プローブを利用した「測定・解析・評価」技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=3755






超音波の統計処理(基礎解析データ)

 Ultrasonic analysis 
http://youtu.be/2AD8jn-OeLc

http://youtu.be/yHe050kvbRY

http://youtu.be/ll3702qSetw

http://youtu.be/kYFW4nPivuc

http://youtu.be/y1WDzB0oS2s

http://youtu.be/c92O7tqOktg

http://youtu.be/VOcOzyrT4uA

http://youtu.be/GeXtGWUgEhU

http://youtu.be/YoiT5_5G6l0




超音波データの統計処理

(多変量自己回帰モデル解析) 

http://youtu.be/30WSjkiBhbI

http://youtu.be/q9caJGWKkYk

http://youtu.be/utECtIBKBY4

http://youtu.be/tq53AIjyEA4

http://youtu.be/U4Dk6hSHF1E

http://youtu.be/8ln7ux4FaPk

http://youtu.be/4Idfb5VQvVA

http://youtu.be/hcQ49j2cKew

http://youtu.be/hR9bkqSNRec

http://youtu.be/xJ-nbhfEQQo


 

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2018-07-30 12:49:49 | 超音波システム研究所2011

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超音波実験 Ultrasonic experiment (超音波システム研究所 ultrasonic-labo)

2018-07-30 07:32:39 | 超音波システム研究所2011

超音波実験 Ultrasonic experiment (超音波システム研究所 ultrasonic-labo)


超音波の音圧測定 (超音波システム研究所 ultrasonic-labo)

2018-07-30 07:10:10 | 超音波システム研究所2011

超音波の音圧測定 (超音波システム研究所 ultrasonic-labo)


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2018-07-28 17:05:06 | 超音波システム研究所2011

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シャノンの第一定理に関する経験談

2018-07-28 13:38:44 | 超音波システム研究所2011

シャノンの第一定理に関する経験談




1) テーマ
 「シャノンの第一定理が、具体的に経験上で役に立つ」


1-1)基本システムの考察(注1)に関する
    モデル作成として役に立つ

1-2)データとノイズに関する基礎事項として役に立つ
   (ルーチンワーク的な開発業務の中では
    必要性を理解しにくいが、
    オリジナリティの高い、新製品の研究開発の
    立場で考えると、
    研究の視点(注2)としてとして
    大変有効

注1:例 システム開発に関するオブジェクト
   (アルゴリズム 等)の整合性・体系化

注2:例 機械振動・電気ノイズ・プログラム
     バグ・不具合・・の原因解析




2) 基礎知識

 理論と歴史の流れ

* サイバネティクス(フィードバック)から
  情報の単位としてビットが基準になるまで

* 「シャノンの通信モデル」
(情報源) -> 送信機(符号化) 
  -> 通信路(外乱・ノイズ含む) ->
     受信機(複合化) -> (目的位置)

* 情報容量:H=log n(ハートレイ 1928年)
 n:1つの系で区別される状態の数(単純化で2にする)
 対数の底は、情報を測定する単位の選択とする

 (J.W.テューキー)
 すなわち、ビットは2者択一の概念に基づくもので、
 2つから1つの選択では1ビット、
 4つから1つでは2ビット

* シャノンによる情報量の(確率概念による)定義
 事前確率がわかっているとき、
 1つの通報を記憶するのに必要で最小な情報容量が、
 その情報のもつ情報量である(シャノン 1948年)

  通報:情報源が発するもの
  情報:通報に含まれる
(情報量:情報源が発する通報の集合量の
     確率統計的あつかいによる数学的な公式による量)

ポイント:信号の持つ意味の取り扱いをしない




3) 基礎知識の理解

 「基礎知識を深めると重要な定理や法則が理解できる」

* 「シャノンの第一定理」
 情報とテントロピーの関係
 (情報が増えるとエントロピーは減少する)
 エントロピー:無記憶情報源のシンボル当たりの平均情報量
   (情報量*確率の総和)
 無記憶情報源<->マルコフ情報源
 (その情報以前の有限個(m)の情報に影響される
    情報源:m重マルコフ情報源)
 情報と確率過程の関係->エルゴード的->
      確立の再定義->統計処理->・・




4) 理解から応用(創造)

 経験と実例
 4-1)論理は用意されていない  ?である
      :データとノイズの関係

 4-2)考えなければならない:どこから? 
     何を考えるか?
    経路とノイズとデータの特定
 (例 ロボットの動作、デジタル解析のデータ
       :デジタルアナライザー、

  プログラム言語のコンパイラー、システムの取り扱い方法)

  ロボットの動作データ(注1 機械・電気・ソフト)と
    動作測定によるデータの検討に関する

  通信モデルの利用(通信モデルに対する第一定理の保証)

注1:機械(特性) 伸び・たわみ・疲労・・・
   電気(信号) 電気的な性質・応答特性・・・
   ソフト 制御のアルゴリズム・データ構造・チューニング処理・・・

 4-3)論理モデルをつくる:現象との違いを考察する

  解析事例(振動解析 プログラムのバグ解析 
       人間と言う要因の検討)
 振動と言う現象(全体)と測定(ポイント)による
 データの論理的考察
 時間的変化に対する、
 条件の設定と統計やシュミレーション等の解析方法の考察

 4-4)論理モデルの限界と現象を考察する

 4-5)その現象に対するオリジナルな論理を作成する

 新規開発事例(材質、特性、一般理論の組み合わせと現象
        :総合力)

理論やデータでは突破できない
(注:基礎知識の理解は必要である)

感触やイメージが必要である





5) 設計思想への発展

オリジナルな理論を忠実に開発・設計し、
 一つの製品(システム)にまとめあげることは、
 その理論(人)による思想(identity)にまで広がります

そして思想からモデル(システム)の修正や変更が行われ、
 繰り返す中で発展していくように思います


このような観点でモノを見ると、良い製品、良い設計にふれることの大切
さが理解できると思います
私は、これが設計する力だと思います




6) まとめ

* 応用できれば知識は技術力として役に立つ
* プログラム言語や環境の知識も応用できるところまで
  高めなければいけない
* そのためには、クリアすべき基礎知識がある

結局、好きな部分は基礎知識がわかるまで学習する必要がある
(あるいは、実際に製品に組み込みと、理解不足の部分が問題になり苦労し
 て身につけることになる)
最終的には、設計思想を形成し深めていくことが本質だと思います
(そのために観察することと工夫することの重要性をまとめにします
 数式や統計処理は有効ですが、
 各処理のそれぞれの段階も
 技術的説明(検討・考察)を行う必要があることの重要性を考
 えてもらいたいと考えています)

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超音波システム研究所
ホームページ  http://ultrasonic-labo.com/
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http://youtu.be/vZ0do-0bfvs















散歩 超音波システム研究所

2018-07-28 13:38:26 | 超音波システム研究所2011

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