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詳細(xì)介紹機(jī)電一體化系統(tǒng)分析的信息基礎(chǔ)

作時(shí)間：2011-12-12 09:03:57 來(lái)源：作者：

    與任何運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)一樣，機(jī)電一體化系統(tǒng)必然會(huì)有信息流動(dòng).隨著系統(tǒng)的不斷擴(kuò)展，目標(biāo)多元化等復(fù)雜程度的提高，為改特和發(fā)展這些系統(tǒng)必須依靠充分和有效的信息量，才能提高決策的可靠程度。系統(tǒng)分析的液位變送器意義是針對(duì)系統(tǒng)所面臨的問(wèn)題，收集相關(guān)的資料，以了解產(chǎn)生問(wèn)題的原因所在，進(jìn)而提出解決問(wèn)題的方法與可行的邏輯方案，滿足系統(tǒng)需求，實(shí)現(xiàn)預(yù)定的日標(biāo)。系統(tǒng)分析必須依賴于足夠和有效的內(nèi)部因紊和外部條件信息，才能開(kāi)展、獲得合理和可靠的結(jié)果。數(shù)據(jù)和信息是機(jī)電一體化系統(tǒng)分析或系統(tǒng)工程的荃礎(chǔ)。系統(tǒng)分析工作開(kāi)始之前要進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，并將它們加工與處理成有用的信息。
    2.3.1數(shù)據(jù)與信息的墓本概念
    數(shù)據(jù)或信息的形式是數(shù)值、文字、符號(hào)、圖表、音像等。
    1.數(shù)據(jù)
    數(shù)據(jù)是指客觀實(shí)體屬性的值，是記錄下來(lái)的可以鑒別的符號(hào)。例如，齒輪直徑等于x厘米，則客觀實(shí)體是齒輪，屬性是直徑，x厘米是屬性的值，如x=20 cm，這是用一個(gè)具體數(shù)量記錄下來(lái)的數(shù)值型數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)也指在系統(tǒng)活動(dòng)過(guò)程中所發(fā)生、處理和應(yīng)用的一切定量與定性的資料(如工程數(shù)據(jù)、圖表、專家經(jīng)驗(yàn)與知識(shí)等).
      2.信息
    在自然界中，物質(zhì)、能量、信息是三個(gè)重要的概念。自然界是不斷運(yùn)動(dòng)著的錐形流量計(jì)物質(zhì)世界，物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力是能最.而信息則是描述客觀和主觀事物運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的時(shí)間特性中用以消除其不確定的某種東西。信息既不是物質(zhì)，又不具備能沮特性，而是某種消除了主、客觀事物運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不確定性的抽象的內(nèi)容。但是信息與物質(zhì)、能云有密切的聯(lián)系.信息只有裝載在物質(zhì)、能量上才能傳輸。
    如將傳感器所檢側(cè)到的被測(cè)對(duì)象稱為信源，則信息是由信x產(chǎn)生的.信源以信號(hào)的形式發(fā)出信息，也就是傳感器捕捉信息載體信號(hào)。信號(hào)是具體的、物理性的，而信息是抽象的。數(shù)據(jù)是原材料，它只是描述發(fā)生了什么事，并不能構(gòu)成決策或行動(dòng)的可靠基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析找出其中關(guān)系，賦子數(shù)據(jù)以某種定義和關(guān)聯(lián)，這就形成了信息。信息雖然給出了一些有一定意義的東西，但是，它往往和人們需要完成的任務(wù)沒(méi)有直接聯(lián)系，也不能作為作出判斷、決策和行動(dòng)的依據(jù)。對(duì)信息進(jìn)行再加工，即進(jìn)行再深入地歸納分析，才能得到更有用的信息、知識(shí).而“知識(shí)”可以定義為“信息塊中的一組邏輯聯(lián)系，其關(guān)系是通過(guò)上下之間或過(guò)程的貼近后發(fā)展的”。從信息中理解模式，即形成知識(shí)，在大量知識(shí)積累基礎(chǔ)上總結(jié)出原理和法則，就形成所謂的智慧。例如，共有50個(gè)溫度校驗(yàn)儀齒輪零件，直徑的理論值(設(shè)計(jì)值)為20 cm,實(shí)際測(cè)得80%齒輪零件的直徑等于20 cm, 20%的齒輪直徑為大于或小子20 cm。這是一批通過(guò)對(duì)每個(gè)齒輪直徑側(cè)量后得到的客觀存在的數(shù)據(jù)，通過(guò)統(tǒng)計(jì)計(jì)算，可以得出這批齒輪直徑的量值分布情況，抽象地反映出齒輪直徑值的總體分布情況，這些數(shù)據(jù)提供了較豐富的信息，使決策者更清楚地丁解丁生產(chǎn)中的情況以及改進(jìn)方向。再例如，兩人交流思想，當(dāng)雙方面談時(shí)，是通過(guò)語(yǔ)言形式發(fā)出各自信息，運(yùn)載信息的語(yǔ)言信號(hào)是聲波信號(hào):當(dāng)二者通過(guò)書信交流時(shí)，雙方是以文字符號(hào)的形式發(fā)出信息，而運(yùn)載信息的文字是光信號(hào)，傳遞信息的書信是物質(zhì)。
    由此可見(jiàn)，信息可以用不同的信號(hào)形式發(fā)出。用不同的信號(hào)形式發(fā)出信息，就是用不同的編碼或調(diào)制方式將信息轉(zhuǎn)換為信號(hào)。信號(hào)是信息的載體，信息只有裝載在信號(hào)上才能進(jìn)行變換與傳遞、信息處理，信號(hào)是變換與傳遞的對(duì)象.通常所說(shuō)的信息傳遞、信息處理，實(shí)際上是傳遞載有信息的信號(hào)或物質(zhì)，處理載有信息的信號(hào)。信號(hào)只有經(jīng)過(guò)受信者接收，并經(jīng)過(guò)對(duì)信號(hào)的譯碼或解調(diào)，才能從信號(hào)中提取信息。受信者提取信息量的多少與多種因素有關(guān)，例如，二人通過(guò)聲波交流時(shí)，聲波傳遞通道上的噪聲、受信者耳朵的靈敏度、受信者的理解力(或解碼能力)都將影響受信者對(duì)信息的提取。因此，發(fā)信者發(fā)出的信息量和受信者提取的信息量并不完全相等，主要是傳遞信息通道的質(zhì)量問(wèn)題。
    3.數(shù)據(jù)收集與分析
    數(shù)據(jù)作為信息有一個(gè)處理過(guò)程，這一過(guò)程稱為數(shù)據(jù)處理。數(shù)據(jù)必須經(jīng)過(guò)處理才能發(fā)揮作用。收集的數(shù)據(jù)要加以整理和組織，通過(guò)分類、篩選、匯總、累計(jì)和規(guī)格化等，使之初步有序，然后入數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)。并不是所有數(shù)據(jù)都要加工存儲(chǔ)為信息，只有那些與問(wèn)題的規(guī)模、特征和條件等有關(guān)的最基本的數(shù)據(jù)才需要加工和提取成有用信息。而基木數(shù)據(jù)要經(jīng)過(guò)按其性質(zhì)進(jìn)行有系統(tǒng)的分類與排隊(duì)后，才能顯示出一定的規(guī)律性。
    因此，數(shù)據(jù)處理是指從原始數(shù)據(jù)資料中提取有意義的結(jié)果以形成有用信息。
    數(shù)據(jù)收集的幾個(gè)途徑:①直接側(cè)盆，獲取與系統(tǒng)有關(guān)事物的屬性、行為和結(jié)果的表征量:
②間接獲取，從已經(jīng)存在的數(shù)據(jù)源處獲取，如:統(tǒng)計(jì)部門、企業(yè)管理部門等;⑧專家經(jīng)驗(yàn)，征集專家和有關(guān)人員的經(jīng)驗(yàn)、意見(jiàn)、知識(shí)和數(shù)據(jù)等.
    進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，需要注意:①明確收集數(shù)據(jù)的目標(biāo)。數(shù)據(jù)包羅萬(wàn)象.如果無(wú)目標(biāo)地收集，可能有用的數(shù)據(jù)很少，不能為系統(tǒng)分析與決策服務(wù):②有時(shí)間的連續(xù)性和一定的時(shí)間跨度，某些統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，如時(shí)間序列數(shù)據(jù)，需要有相當(dāng)?shù)臅r(shí)間段才能分辨出其規(guī)律性;③鑒別可靠性，數(shù)據(jù)的真?zhèn)�、可乖與否，將直接影響決策的正確程度。
    為避免浪費(fèi)時(shí)間、人力、物力和經(jīng)費(fèi)，數(shù)據(jù)收集必須仔細(xì)規(guī)劃，運(yùn)用良好的工程知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。從需要解決的問(wèn)題定義開(kāi)始，到整個(gè)系統(tǒng)完成并實(shí)施，要不斷地收集、補(bǔ)充有關(guān)數(shù)據(jù)和資料，這是一個(gè)反復(fù)、循環(huán)進(jìn)行的過(guò)程，在整個(gè)系統(tǒng)分析過(guò)程中持續(xù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集、分析與反饋。