آموزش تلفیق داده یا Data Fusion

faradars.org/fvdm9405

:مدرس

مقداد خزایی

دانشجوی دکتری مکانیک بیوسیستم

دانشگاه تربیت مدرس

فرادرسراهبرد تلفیق داده و کاربردهای آن

FaraDars.org

آموزش تلفیق داده یا Data Fusion

faradars.org/fvdm9405

اما چگونه؟

بارامختلفحسگرچندهایدادهتوانمیچگونهکهاستاینزمینهایندرمحوریسوالملکردعبازدهیموثریصورتبههریکیادشدهموارداگرچهواقعدرنمود؟تلفیقیکدیگر

هایدادهبتوانکهافتدمیهنگامیاتفاقایناماداد،خواهندافزایشراسامانهیک.نمودترکیبیکدیگربادقیقوموثرنحویبهراحسگرها

بدترجهنتیدروورودیفضایدراغتشاشباعثکهپذیردانجامطوریبایدمیترکیباینعنییحیاتیموضوعاینتشریحبهادامهدر.نشودمرکزیتحلیلسامانهعملکردشدن

جامانسطحسهدرتواندمیهادادهتلفیق.پردازیممیحسگرهاترکیبروندوچگونگیپذیرد

فرادرس

FaraDars.org

آموزش تلفیق داده یا Data Fusion

faradars.org/fvdm9405

سطوح مختلف تلفیق داده ها

پذیردانجامسطحسهدرتواندمیهادادهتلفیق:

(خامهایدادهسطح)سیگنالسطح

ویژگیسطح

تصمیمسطح

فرادرس

FaraDars.org

آموزش تلفیق داده یا Data Fusion

faradars.org/fvdm9405

(تلفیق سیگنال ها)تلفیق در سطح داده

Data Level Fusion (Signal Fusion)فرادرس

FaraDars.org

آموزش تلفیق داده یا Data Fusion

faradars.org/fvdm9405

(سطح داده)تعریف سطح سیگنال

اهدشبهسیگنالیکقالبدرسامانهاطالعاتازپیوستههمبهایمجموعهسطحایندر.گرددمیارائه

شودنمیانجامهادادهرویپردازشییاتحلیلوتجزیههیچ.

شوندمیارائهشاهدبهوشدهاستخراجاطالعاتیمنابعازمستقیماهاداده.

فرادرس

FaraDars.org

آموزش تلفیق داده یا Data Fusion

faradars.org/fvdm9405

مبانی تلفیق در سطح سیگنال

دشونمیتلفیقیکدیگربامستقیمااطالعاتیمختلفمنابعهایدادهروشایندر.

تخراجاسسیگنال،پردازشمانندمراحلدیگرورودیعنوانبهتلفیقیسیگنالازسپس

.شودمیاستفادهبندیطبقهوویژگی

سیگنالجایگزینوشدهتولیدجدیدسیگنالیکسیگنال،چندتجمیعازواقعدریعنی

.گرددمیقبلیهای

فرادرس

FaraDars.org

آموزش تلفیق داده یا Data Fusion

faradars.org/fvdm9405

تلفیق داده در سطح سیگنال

فرادرس

FaraDars.org

آموزش تلفیق داده یا Data Fusion

faradars.org/fvdm9405

محدودیت ها

رزیمواردبهتوانمیآنجملهازکهاستفراوانیهایمحدودیتدارایدادهسطحدرتلفیق

:نموداشاره

:هادادهنوعبودنیکسانضرورت-1

بلکهنمود،تلفیقیکدیگرباراارتعاشوصداهایدادهتواننمیروشایندرمثالعنوانبه

.کردبترکییکدیگرباراآنهابتوانتاباشندسنجارتعاشنوعازحسگردوهربایستمی

فرادرس

FaraDars.org

آموزش تلفیق داده یا Data Fusion

faradars.org/fvdm9405

محدودیت ها

عددیهایدادهپردازشدرناتوانی-2

بهلشکموجیوعددیهایدادهتلفیقدرناتوانیروشاینمهمبسیارهایمحدودیتدیگراز

.استهمزمانصورت

دیگریکباراارتعاشوصدامانندشکلموجیهایدادهتوانمیتنهاداده،سطحدرتلفیقدر

درشیفرسایذراتیاروغنآنالیزهایدادهازتواننمیروشایندربهترعبارتبه.کردتلفیق

.کرداستفادهیکدیگرکنار

فرادرس

FaraDars.org

آموزش تلفیق داده یا Data Fusion

faradars.org/fvdm9405

محدودیت ها

عملکردمحدودهروشاینسطح،ایندرهادادهتلفیقذاتیهایمحدودیتعلتبهمجموعدر

.داردسطوحدیگربهنسبتکمتریاطمینانقابلیتودقتومحدودتر

.استکردهحفظراخودارزشکماکانواسترایجبسیاردادهتلفیقازسطحایناما فرادرس

FaraDars.org

آموزش تلفیق داده یا Data Fusion

faradars.org/fvdm9405

کاربردها

نوفهسیگنالمقابلدراصلیسیگنالتقویت-1

عددیماهیتباهایدادهتلفیق-2

اینوفهغیرهایدادهتلفیق-3

همنوعهایدادهتلفیق-4

تصاویروهاعکسانواعتلفیق-5

فرادرس

FaraDars.org

آموزش تلفیق داده یا Data Fusion

faradars.org/fvdm9405

تلفیق در سطح ویژگی

Feature Level Fusionفرادرس

FaraDars.org

آموزش تلفیق داده یا Data Fusion

faradars.org/fvdm9405

تعریف سطح ویژگی

شودمیاستخراج(خامسطح)سیگنالسطحهایدادههایویژگیوخواصسطحایندر.

شوندمیارائهشواهدبهگیریتصمیمبرایهاسیگنالشدهاستخراجهایویژگی.

یابدمیکاهششدتبهنوفهتاثیرکاویدادهمرحلهطی

فرادرس

FaraDars.org

آموزش تلفیق داده یا Data Fusion

faradars.org/fvdm9405

تعریف سطح ویژگی

شودمیاستخراج(خامسطح)سیگنالسطحهایدادههایویژگیوخواصسطحایندر.

شوندمیارائهشواهدبهگیریتصمیمبرایهاسیگنالشدهاستخراجهایویژگی.

یابدمیکاهششدتبهنوفهتاثیرکاویدادهمرحلهطی

فرادرس

FaraDars.org

آموزش تلفیق داده یا Data Fusion

faradars.org/fvdm9405

ایده محوری تلفیق داده در سطح ویژگی

هایالسیگنابتدابلکه.شودنمیانجاممستقیمصورتبههادادهتلفیقسطح،ایندر

.شوندمیپردازشمجزاطوربهحسگرهرازشدهتحصیل

میاعمالویژگیاستخراجعملیاتشدهپردازشهایسیگنالازهریکرویبرسپس-

.گردد

یگریکدباحسگرهربهمربوطهایسیگنالازشدهاستخراجهایویژگیپایاندرآنگاه

یکتحالمعرفخوبیبهکهدهندمیتشکیلراهاویژگیازترجامعگروهیوشدهتلفیق

بودخواهندسامانه

فرادرس

FaraDars.org

آموزش تلفیق داده یا Data Fusion

faradars.org/fvdm9405

نمایی از نحوه تلفیق داده ها در سطح ویژگی

فرادرس

FaraDars.org

آموزش تلفیق داده یا Data Fusion

faradars.org/fvdm9405

مزایا

استاهمیتبامزیتدودارایسیگنال،سطحبهنسبتسطحایندردادهتلفیق.

درفیقتلدرکهحالیدر.شودمیپردازشباریکتلفیقازقبلسیگنالهرآنکهنخست

قبلیگنالسهربرایمستقلسیگنالپردازش.پذیردمیانجامتحلیلیکبارتنهادادهسطح

.یابدشکاهشدتبهنوفهمیزاناول،حالتبامقایسهدرتاشودمیباعثتحلیل،هرگونهاز

این.شودمیانجامحسگرهاتمامیازخروجیسیگنالازویژگیاستخراجدیگرطرفاز

درخوبیدادهگروهیکتنهاآنکهجایبهتادهدمیتحلیلمرکزبهراامکاناینمزیت

.کنداستفادهاطالعاتیمنابعیهمهازعملدرباشد،داشتهاختیار

فرادرس

FaraDars.org

آموزش تلفیق داده یا Data Fusion

faradars.org/fvdm9405

باحسگرهرچندهایدادهتوانمیسطحایندرکهاستآندیگرمهمبسیارشاخصه

لفیقتیکدیگربارادارند(ارتعاشاتوصدامانند)سیگنالیخروجیکهمتفاوتماهیت

.هستنداعمالقابلشکلموجیهایدادهتمامیبرویژگیتوابعکهچرا.نمود

نزدیکهکهستندیکدیگربهنزدیکوقدرتمندروشدوتصمیموویژگیسطححقیقتدر

طحساما.شوندمیشاملنیزرایکدیگرکاربردهایگاهیوکنندمیعملیکدیگربه

درهادادهیقتلفبهواقعدرواستگرفتهقرارزمینهاینمحققینتوجهموردبیشترتصمیم

استنشدهتوجهاستآنشایستهکهآنگونهویژگیسطح

فرادرس

FaraDars.org

آموزش تلفیق داده یا Data Fusion

faradars.org/fvdm9405

کاستی ها

دوایدارتصمیمسطحبهنسبتویژگیسطحدرتلفیقبزرگ،مزیتدواینمقابلدر

.استبزرگکاستی

الیزآنمانند)عددیماهیتباحسگرهایییدادهتلفیققدرتهنوزروشاینآنکهنخست-1

وشوندمینتعریفهستند،گسستهکهمقادیرنوعاینبرویژگیتوابعکهچرا.نداردرا(روغن

.نیستپذیرامکاننیزآنهاتلفیقواستخراجامکانتبعبه

فرادرس

FaraDars.org

آموزش تلفیق داده یا Data Fusion

faradars.org/fvdm9405

ورودیفضایدرمضرحتیوغیرضروریافزایش-2

استفادهرحسگسهازسامانهیکیابیعیببرایکهکنیدتصورمسالهشدنترروشنبرای-زمانوفرکانسزمان،یحوزهسهدرحسگرهرخروجیسیگنالازاگرحال.باشدشده

شدهتلفیقهایویژگیگروهکهیابیممیدر.شوداستخراجویژگی20تنهافرکانس.داردعضو180

مانندابندهطبقهبسیاریبرایورودیفضایتعداداینباعیوببندیطبقهوتشخیصحقیقتامصنوعیعصبیشبکهماننددیگربسیاریبرایوغیرممکنتقریبافازیمنطق.استدشوار

فرادرس

FaraDars.org

آموزش تلفیق داده یا Data Fusion

faradars.org/fvdm9405

هاگنالسیازشدهاستخراجهایویژگیتعدادبدانیمکهشودمیتربغرنجوقتیمسالهاین

دچارهاگیرندهتصمیمحالتایندرکهاستبدیهی.استشدهگزارشعدد30تاگاه

.شدخواهدعیوبتشخیصدرایعدیدهمشکالت

ایبرویژگیانتخابهایروشازاستفادهشودمیپیشنهادمعضلاینبرایکهحلیراه

هاگرچ.استورودیفضایکاهشنتیجهدروسیگنالهرهایویژگیبهترینگزینش

ممستلزامااند،نمودهبرطرفرامشکلمطلوبیبسیارنحوبههاروشاینازاستفاده

هستندبیشترمحاسبات

فرادرس

FaraDars.org

آموزش تلفیق داده یا Data Fusion

faradars.org/fvdm9405

تلفیق در سطح تصمیم

(تلفیق طبقه بندها)

Decision Level Fusion

(Classifier Fusion)

فرادرس

FaraDars.org

آموزش تلفیق داده یا Data Fusion

faradars.org/fvdm9405

تعریف سطح تصمیم

هدفهایشاخصکلیصورتبهیاطبقهیاحالتازمستقلبرآوردهایسطحایندر

.استگرفتهجایسوژه

هاستدادهتلفیقدرسطحباالترینوویژگیسطحازباالترسطحیکطحاین.

داردوجودسطحایندرهادادهتلفیقدرخطاکمترینودقتبیشترین.

داردقرارسطحایندرمحاسباتحجمبیشترینوترینپیچیده.

فرادرس

FaraDars.org

آموزش تلفیق داده یا Data Fusion

faradars.org/fvdm9405

اهمیت تلفیق در سطح تصمیم

ایبرحسگرهاتعدادحدازبیشافزایشداده،تلفیقکاربردهایدرمواقعازبسیاریدر.ودبخواهدنیزمضراحتماالحتیوبیهودهامریدرویژگیوعددیسطوحدرآنهاتلفیق

کهدرصدی70تا60یابیعیبدقتحسگریکازاستفادهاستممکنمثالعنوانبهدرآنهاقتلفیوحسگرسهیاودوازاستفادهبا.دهددستبهاست،مناسبچنداننهدقتیقبولقابلنسبتادقتیکهدرصد80حدودبهاستممکنیابیعیبدقتویژگیسطح.برسدنیزاست،

شدیدایشافزعلتبهیابیعیبدقتونبودهمطلوبدیگربیشترحسگرهایازاستفادهامااینتحلیلتواناییدیگرشاهدکهچرا.نمودخواهدپیدانزولیسیرمجدداورودیفضای.داشتنخواهدراعظیمورودیفضای

فرادرس

FaraDars.org

آموزش تلفیق داده یا Data Fusion

faradars.org/fvdm9405

اتیحیاهمیتیازحساسصنایعازبسیاریبرایماندهباقیدقتدرصد20کهاستبدیهی

.استمعمولیصنایعدیگرازآنهاتمایزوجهواقعدرواستبرخوردار

80به60مرزازیابیعیبدقتافزایشبدانیمکهشودمیتربغرنجهنگامیمشکلاین

.باشدمیبآالتراعدادبهدرصد90ازآندرصدیچندافزایشازترسادهبسیاردرصد

حسطدردادهتلفیقهایروشازاستفادهاهمیتاحتماالشدهگفتهمقدماتبهتوجهبا

.استشدهروشنخوبیبهدیگرهایروشبامقایسهدرتصمیم

فرادرس

FaraDars.org

آموزش تلفیق داده یا Data Fusion

faradars.org/fvdm9405

مبانی و تعریف کلیات

لیلیتحمستقلصورتبهابتداکهگیردمیانجامآنازپسسطحایندرهادادهتلفیق

.شودانجامحسگرهرهایدادهرویبرجامع

عریفتمستقلیتحلیلیهایمجموعهزیرحسگرها،تعدادبهکمدستابتدامنظوراینبه

گرحسهایدادهکاملتحلیلبرایابزاروامکاناتتمامیشاملهازیرمجموعهاین.شوندمی

.هستندخودبهمربوطشاهدو

فرادرس

FaraDars.org

آموزش تلفیق داده یا Data Fusion

faradars.org/fvdm9405

فرایند تلفیق در سطح تصمیم

بهطمربوتحلیلییمجموعهزیربهابتدااطالعاتیمنابعازهریکهایدادهاساساینبر

.شودمیواردخود

قرارپردازشپیشموردخودبهمربوطتحلیلمرکزتوسطحسگرهرهایدادهسپس

.شودمیانجاممربوطهاطالعاتاساسبرسوژهازالزمبرآوردسپسوگرفته

د،نمودنورودیهایدادهازمستقلیبرآوردهازیرمجموعهازینهریکآنکهازپسپایاندر

شوندمیتلفیقیکدیگربا(شواهد)تحلیلمراکزازآمدهدستبهنتایج

فرادرس

FaraDars.org

آموزش تلفیق داده یا Data Fusion

faradars.org/fvdm9405

مبانی و تعریف کلیات

سیگنالمستقلتحلیلمرکزیکیابی،عیبووضعیتپایشکاربردهایدرمثالعنوانبهملزوصورتدرویژگی،استخراجمناسب،سیگنالپردازشهایروششاملارتعاشاتهای

مجزاورتصبهعیوببندیطبقهوتشخیصبرایبندطبقهیکنهایتدروویژگیانتخاب.است

شودمیگرفتهنظردرشاهدیکبرآوردعنوانبهسوژهحالتازبندهاطبقهبرآورد.موردهادادهتلفیقمرکزورودیعنوانبه(بندطبقههردقت)شاهدهربرآوردنهایتدر

.گیرندمیقراراستفادهشوندمیفیقتلیکدیگربابندهاطبقهنتایجمختلفهایروشازاستفادهباتلفیقمرکزدر.

. شودبندها نیز گفته میطبقهتلفیق ها در سطح تصمیم تلفیق دادهبه

فرادرس

FaraDars.org

آموزش تلفیق داده یا Data Fusion

faradars.org/fvdm9405

ها در سطح تصمیمساختار تلفیق داده

فرادرس

FaraDars.org

آموزش تلفیق داده یا Data Fusion

faradars.org/fvdm9405

مزایا

وتاسوضعیتپایشکاربردهایدرروشنیرومندترینتصمیمسطحدرهادادهتلفیق

.دهدمیپوششخوبیبهرادیگرسطوحهاینقصتمامی

دقتیشترینبشوندمیتلفیقیکدیگربامستقلهایتحلیلنتایجروش،ایندرکهآنجااز

راهاهدادتحلیلمرکزیکتنهاویژگیوسیگنالسطحدرکهچرا.شدخواهدحاصلممکن

وجودحسگردوتنهاکهحالتیدرتصمیم،سطحدراما.کردمیتعیینرانتایجوآنالیز

ادهدمحلیتحلیلبرایمرکزدو:داشتخواهیمتحلیلمرکزسهکمدستباشد،داشته

.محلیهایتحلیلنتایجتلفیقبرایمرکزیکوحسگرهرهای

فرادرس

FaraDars.org

آموزش تلفیق داده یا Data Fusion

faradars.org/fvdm9405

ازدادهعنوهرتلفیقتواناییبهتوانمیتصمیمسطحدرهادادهتلفیقهایمزیتدیگراز

هایدادهوشکلموجیهایداده،(روغنآنالیزنتایجمانند)مقداریهایدادهجمله

.کرداشارهنیزچندبعدی

یکن،روغآنالیزیکخبره،فردیکنظرازحاصلنتایجتوانمیروشایندراساساینبر

ازبرآوردنتریدقیقتانمود،تلفیقیکدیگرباراارتعاشیحسگریکونگاریگرماعکس

.آیددستبهسامانهیکحالت

فرادرس

FaraDars.org

آموزش تلفیق داده یا Data Fusion

faradars.org/fvdm9405

نمود؟یقتلفیکدیگربارابندهاطبقهنتایجتوانمیچگونهکهاستایناساسیسوالامابهبندهاقهطبتمامینتایجازوشوداطمینانقابلیتودقتافزایشباعثبایدتلفیقاین

.نمانداستفادهبیحسگرهاازیکهیچهایدادهعمالتانمایداستفادهخوبیشدهمعرفیمتعددیهایروشوپذیرفتهانجامسوالاینبهپاسخجهتفراوانیتحقیقات-

.نمودشارهابایسیاننظریهوشافر-دمپسترشواهدنظریهبهتوانمیآنهاترینمهمازکهانددادهوبندهاهطبقتلفیقدرابزارهاقویترینازیکیشافر-دمپسترشواهدنظریهمیانایندر

یوفهنهایدادهتلفیقدرتحقیقاتازبسیاریبخشالهامنظریهاین.استغیرقطعیهای.استبودهنتایجبهترینبهنیلمنظوربهغیرشفافوتصمیمبرآوردهایتلفیقبرایرااحتماالتیوآماریکتئوریشافر-دمپسترروش

گیردمیکاربهگیرندگان

فرادرس

FaraDars.org

آموزش تلفیق داده یا Data Fusion

faradars.org/fvdm9405

این اسالید ها بر مبنای نکات مطرح شده در فرادرس« Data Fusionآموزش مبانی و کاربردهای راهبرد تلفیق داده یا »

.تهیه شده است

.برای کسب اطالعات بیشتر در مورد این آموزش به لینک زیر مراجعه نمایید

faradars.org/fvdm9405

33

فرادرس

FaraDars.org