RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Математическое моделирование // Архив

Матем. моделирование, 2024, том 36, номер 3, страницы 20–34 (Mi mm4539)

Обработка сигналов распределенных оптоакустических датчиков при помощи нейронных сетей в задаче мониторинга автотранспорта

П. А. Назаренко, С. П. Левашкин, О. И. Захарова, К. Н. Иванов, С. В. Кушуков

Научно-исследовательская лаборатория искусственного интеллекта, Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики, Самара

Аннотация: Нейросетевые модели применяются как инструмент мониторинга автомобильного транспорта. Рассматривается решение задачи распознавания с помощью нейронных сетей сигналов от автомобилей, оказывающих воздействие на распределенный оптоакустический датчик. Описываются характеристики формируемых сигналов и их предварительная обработка. Выполняется выбор архитектуры нейронной сети для распознавания сигналов автомобилей на основе анализа сигналов и приводится обоснование этого выбора. Для распознавания сигналов автомобилей, включая большегрузные, для рассматриваемого типа датчика достаточно однослойной сети с 201 входом. Нейронная сеть реализована на языке Python, для ее построения анализируются библиотеки Scikit-Learn, Keras и NumPy. Приводится описание обучающих образов, результаты обучения нейронной сети и ее практического применения. Даются рекомендации по дальнейшим исследованиям в области применения нейронных сетей различных архитектур для распознавания сигналов автомобилей с использованием распределенных оптоакустических датчиков. Результаты исследования являются важными для контроля движения автотранспорта, а также других областей применения распределенных оптоакустических датчиков.

Ключевые слова: искусственные нейронные сети, перцептрон, машинное обучение, понижение размерности пространства больших данных, распознавание образов, обучающие образы, алгоритм обратного распространения ошибки, Pytnon, Keras, TensorFlow.

Поступила в редакцию: 07.08.2023
Исправленный вариант: 25.10.2023
Принята в печать: 04.12.2023

DOI: 10.20948/mm-2024-03-02



© МИАН, 2024