Экспериментальные результаты апробации жадных алгоритмов

Наконец, для того чтобы продемонстрировать эффективность предложенного алгоритма, был реализован метод сокращения ТН, предложенный в Ошибка! Источник ссылки не найден.. Во второй фазе этого метода ищется маска для словаря неисправностей, полученного из ТН после прохождения первой фазы. В оригинальном алгоритме задача поиска маски сводится к задаче нахождения минимального покрытия множества, для чего производится дополнительное построение так называемой матрицы различимости. В табл. 33.5 сравниваются результаты применения реализованного метода с результатами применения того же метода, но в котором поиск маски осуществлялся по алгоритму 1. Для данной серии экспериментов использовались ТН с разрешающей способностью диагностирования равной . табл. 33.5 показывает, что оба метода дают близкие друг к другу результаты. Вместе с тем, если принять во внимание временные затраты и затраты памяти, то можно сказать, что описанный нами метод более предпочтителен для ДИ значительного объема. Другими словами, с ростом объема ДИ его эффективность становится существенно выше по сравнению с методом в [3].

Таблица 33.5.

Схема		Объем ТН, бит	Результаты оригинального метода				Результаты модифицированного метода
			Объем маски, бит	Объем сокращенной ТН, бит	Время работы алгоритма, сек	Необходимый объем дополнительной памяти, КБ	Объем маски, бит	Объем сокращенной ТН, бит	Время работы алгоритма, сек
S298	150	48300	14	2100	2,304	439,25	16	2400	0,048
S344	187	23749	20	3740	2,328	269,61	21	3927	0,024
S349	190	25460	17	3230	2,712	293,70	19	3610	0,024
S382	165	342210	18	2970	36,216	3425,44	16	2640	0,360
S386	263	75218	41	10783	38,976	1202,83	42	11046	0,120
S400	167	369738	20	3340	43,944	3746,12	20	3340	0,432
S444	158	353920	17	2686	39,504	3391,45	20	3160	0,792
S526	108	243864	16	1728	15,456	1592,62	16	1728	0,480
S641	342	71478	31	10602	59,640	1487,67	32	10944	0,216
S713	340	58820	35	11900	49,728	1217,04	38	12920	0,192
S820	641	714715	84	53844	933,480	27918,55	84	53844	3,360
S832	656	745872	77	50512	948,384	29818,49	76	49856	3,624
S953	138	1932	13	1794	0,04	0,096	13	1794	0,034
S1423	291	43650	33	9603	20,208	772,61	33	9603	0,144
S1488	1218	1425060	77	93786	3004,39	105853,15	77	93786	9,408

Целью следующей серии экспериментов является демонстрация работы алгоритма 2 на ДИ, составленной для реальных ДУ. В табл. 33.6 приведены результаты этой серии.

Из сравнения результатов поиска единой маски (табл. 33.2) и индивидуальной маски можно видеть, что объем индивидуальной маски меньше (а в большинстве случаев гораздо меньше) объема единой маски: объем единой маски в десятки раз превышает средний объем единой маски в совокупности. Но в случае единой маски кроме отфильтрованной диагностической информации необходимо также сохранить соответствие между масками и техническими состояниями ДУ. В этом случае можно организовать словарь неисправностей по подобию вектора обнаружения неисправностей, описанного нами ранее. В нашем случае вместо реакций обнаружения в словаре сохраняются тройки, первые две составляющие которых представляют точку проверки, а последняя - значение данной точки проверки для соответствующего технического состояния. Таким образом, каждый элемент вектора представляет собой индивидуальную маску в совокупности со значениями точек проверки. При такой структуре словаря неисправностей необходим специальный символ, отделяющий элементы вектора друг от друга. Объем словаря неисправностей в этом случае будет равен величине

где - количество бит, необходимых для отделения данных по одному техническому состоянию от остальной информации, - суммарное количество точек проверки по всем маскам с учетом их кратности. Исходя из тех соображений, что для разделения информации необходимо выделить столько же бит, сколько требуется для идентификации одного выходного полюса ДУ, объем словаря равен величине

Для полученных в результате эксперимента словарей неисправностей данная величина показана в пятом столбце табл. 33.6. Из сравнения объемов словарей неисправностей, полученных в результате сокращения ДИ с помощью единой маски и набора индивидуальных масок (табл. 33.4 и табл. 33.6 соответственно), можно сделать вывод, что сокращение информации с помощью индивидуальных масок в большинстве случаев происходит значительно эффективнее.

Ключевые термины:

Оценка эффективности алгоритма - проведение численных экспериментов для определения времени работы алгоритма, обеспечиваемой им глубины диагностирования , доли сокращения ДИ и т.п.

Испытательные схемы каталога ISCAS ? 89 -набор типовых цифровых схем, используемых для оценки параметров различных алгоритмов решения задач технической диагностики.

Краткие итоги:

В лекции представлены экспериметальные данные по применению двух жадных алгоритмов к сокращению ДИ,подтверждающие их достаточно выскую эффективность.

Вопросы и упражнения

1. Перечислите все серии экспериметов , проведенные с испытательными схемами.
2. Проанализируйте результаты поиска маски полной ДИ , оценив диапазон времени работы алгоритма 1 , данные о разрешающей способности диагностирования и диапазон доли сокращенной ДИ.
3. Проанализируйте аналогичные результаты поиска в случае предварительной замены полной ДИ на таблицу неисправностей. Как это сказалось на разрешающей способности диагностирования?
4. Проанализируйте результаты серии экспериментов с алгоритмом 2 и сформулируйте выводы.