- عنوان کتاب: COMPUTATIONAL GEOMETRY with Independent and Dependent Uncertainties
- نویسنده: Rivka Gitik
- سال انتشار: 2022
- حوزه: ژئومتری
- تعداد صفحه: 223
- زبان اصلی: انگلیسی
- نوع فایل: pdf
- حجم فایل: 6.43 مگابایت
عدم قطعیت هندسی در CAD/CAM مکانیکی، روباتیک، بینایی کامپیوتر، شبکههای بیسیم و بسیاری از زمینههای دیگر همه جا وجود دارد. فرآیندهای سنجش، محلیسازی، اندازهگیری و ساخت ذاتاً نادقیق هستند و در نتیجه خطا و عدم قطعیت ایجاد میکنند. در مقابل، مدلهای هندسی مربوطه معمولاً دقیق هستند و این نادرستیها را در نظر نمیگیرند. بنابراین مدلسازی و محاسبه تنوع هندسی و پیامدهای آن از اهمیت علمی، فنی و اقتصادی بالایی برخوردار است. این کتاب LPGUM (مدل عدم قطعیت هندسی پارامتریک خطی)، یک مدل پارامتری برای نمایش موجودات هندسی با عدم قطعیت های وابسته بین آنها را ارائه می دهد. LPGUM امکان مطالعه سیستماتیک عدم قطعیت هندسی و الگوریتم های مرتبط با آن را فراهم می کند. در این مدل، ویژگیهای هندسی اساسی، مانند مختصات، نقاط، خطوط و کمانها با مجموعهای از پارامترهای مشترک با فواصل عدم قطعیت تعریف میشوند. مناطق عدم قطعیت اطراف مکانهای مشخصه اسمی توسط ماتریسهای حساسیت عدم قطعیت تعریف میشوند که ورودیهای آن حساسیت مختصات را به تغییرات پارامترها و وابستگیهای آنها نشان میدهد. ماتریس های حساسیت از روابط عملکردی بین پارامترهای طراحی یا اندازه گیری با گرفتن مشتق جزئی تابع برای هر پارامتر در مقدار اسمی به دست می آیند. ماتریسهای حساسیت به مدلسازی طیف کامل وابستگی عدم قطعیت و جفت پارامتر، از استقلال تا وابستگی جزئی تا وابستگی کامل اجازه میدهند. این کتاب مفهوم عدم قطعیت هندسی را با وابستگی ها رسمیت می دهد و الگوریتم های کارآمدی را برای حل چهار مشکل کلیدی ارائه می دهد: (1) محاسبه پوشش خطوط و دایره های نامشخص. (2) به پرسشهای بازیابی هندسی نیم صفحه نقاط در صفحه، از جمله مجموعههای نقطه دقیق و نامشخص و پرسشهای نیمه صفحه که با یک خط دقیق یا نامشخص تعریف شدهاند، پاسخ دهید. (3) درخت پوشای حداقل اقلیدسی (EMST) از مجموعه ای از نقاط نامشخص را بسازید، پایداری آن را آزمایش کنید و وزن کل آن را محاسبه کنید. (4) نمودار Voronoi (VD) و مثلث Delaunay (DT) مجموعه ای از نقاط نامشخص را بسازید، پایداری آنها را آزمایش کنید، اجزای آنها را محاسبه کنید، به پرس و جوهای مکان نقطه دقیق و نامشخص در یک VD نامشخص پایدار پاسخ دهید و به صورت پویا آن را به روز کنید. سهم اصلی این کتاب مدلی است که امکان توصیف و مدیریت کارآمد اجسام هندسی با عدم قطعیت وابسته را فراهم می کند. ما نشان میدهیم که مدل گویا است و هزینه محاسباتی اضافی برای اجازه دادن به عدم قطعیت وابسته با استفاده از این مدل در اغلب موارد یک عبارت چندجملهای کم است.
Geometric uncertainty is ubiquitous in mechanical CAD/CAM, robotics, computer vision, wireless networks and many other fields. Sensing, localization, measurement and manufacturing processes are intrinsically imprecise, and thereby introduce error and uncertainty. In contrast, the corresponding geometric models are usually exact and do not account for these inaccuracies. Modeling and computing geometric variability and its consequences are thus of great scientific, technical and economic importance. This book presents LPGUM (Linear Parametric Geometric Uncertainty Model), a parametric model for representing geometric entities with dependent uncertainties between them. LPGUM allows the systematic study of geometric uncertainty and its related algo- rithms. In this model, basic geometric features, such as coordinates, points, lines and arcs, are defined by a common set of parameters with uncertainty intervals. The uncertainty zones around nominal feature locations are defined by uncertainty sensitivity matrices whose entries indicate the coordinates’ sensitivity to parameter variations and their dependencies. The sensitivity matrices are derived from the functional relations between the design or measurement parameters by taking the partial derivative of the function for each parameter at the nominal value. The sensitivity matrices allow modeling of the full range of uncertainty dependency and parameter coupling, from independence through partial dependency, to complete dependency. The book formalizes the concept of geometric uncertainty with dependencies and presents efficient algorithms to solve four key problems: (1) compute the envelope of uncertain lines and circles; (2) answer geometric half-plane retrieval queries of points in the plane, including exact and uncertain point sets and half-plane queries defined by an exact or uncertain line; (3) construct the Euclidean Minimum Spanning Tree (EMST) of a set of uncertain points, test its stability and compute its total weight; (4) construct the Voronoi diagram (VD) and Delaunay triangulation (DT) of a set of uncertain points, test their stability, compute their components, answer exact and uncertain point location queries in a stable uncertain VD and dynamically update it. The main contribution of this book is the model which allows for describing and efficiently handling geometric objects with depen- dent uncertainty. We show that the model is expressive and that the additional computational cost for allowing for dependent uncer- tainty using this model is in most cases a low polynomial multiplica- tive term
این کتاب را میتوانید از لینک زیر بصورت رایگان دانلود کنید:
Download: COMPUTATIONAL GEOMETRY with Independent and Dependent Uncertainties
نظرات کاربران