Магистерская работа. Магистерская курсач. Вдосконалення методу апроксимації даних
 Скачать 1.66 Mb.
|
|
Висновки до розділу 3 1. Наведено теоретичний опис методу найменших квадратів, а також його переваги й недоліки. 2. Показано основні недоліки використання методу найменших квадратів при апроксимації знакозмінних сигналів (періодичного гармонічного та неперіодичного перехідного) по умій довжині сигналу: максимальна похибка апроксимації від 30% до 53%. 3. Запропоновано шляхи вдосконалення методу найменших квадратів для можливості застосування до знакозмінних сигналів. 4. Вдосконалено відомий метод кускової апроксимації даних на основі методу найменших квадратів шляхом введення згладжування у місцях з’єднання сусідніх сегментів. Усунено екстремуми похибок, які були присутніми в місцях з’єднання сусідніх сегментів. 5. Вдосконалено відомий метод кускової апроксимації даних на основі методу найменших квадратів шляхом зменшення порядку використовуваних поліномів з 80-го до 5-го. Показано, що похибка не змінює свій порядок у вищеописаному випадку, але подальше зниження порядку полінома призводить до зміни порядку похибки, а саме: при кожному зменшенні порядку (нижче п’ятого) полінома на одиницю призводить до збільшення похибки на один порядок. 77 6. Вдосконалено метод найменших квадратів шляхом введення в нього попередньої інтерполяції початкового сигналу до довжини 2 для можливості використання швидких алгоритмів обробки даних. 7. Надано рекомендації щодо застосування вдосконаленого методу апроксимації у системах багатокласової діагностики. 78 РОЗДІЛ 4 РОЗРОБЛЕННЯ СТАРТАП ПРОЕКТУ Вдосконалений алгоритм апроксимації даних 4.1 Опис ідеї проекту Завдання апроксимації встає досить часто перед дослідниками і інженерами в різних областях науки і техніки. Області, де можна застосувати ті чи інші методи вирішення завдань наближення функцій і сигналів досить широкі і різноманітні. Вони використовуються при виконанні математичних розрахунків, математичного моделювання; при проектуванні комунікаційного обладнання, систем технічного зору, високоякісного звуковідтворювального та медичного обладнання; застосовуються в економіці та соціології, а також у технічній діагностиці. Алгоритми апроксимації в основному застосовуються в будівельних компаніях інженерних споруд для забезпечення стійкості та передбачення зносу або поломки конструкції. Окрім цього даний алгоритм можливо використовувати задля діагностики поточного стану людини та її майбутній розвиток, а також в державних установах (наприклад, Національний банк України) задля передбачення різких скоків курсу валют. В межах підпункту послідовно проаналізовано та подано у вигляді таблиць: зміст ідеї; можливі напрямки застосування; основні вигоди, що може отримати користувач товару та чим відрізняється від існуючих аналогів та замінників. В таблиці 4.1 наведено цілісне уявлення про зміст ідеї та можливі базові потенційні ринки, в межах яких потрібно шукати потрібні групи потенційних клієнтів. 79 Таблиця 4.1 Опис ідеї стартап-проекту Зміст ідеї Напрямки застосування Вигоди для користувача Використання вдосконаленого методу апроксимації експериментальних даних у різних областях техніки та науки 1. Будівництво Попередження зносу конструкції, поломки або її руйнуванню Зменшення витрат на ремонтне обслуговування Визначення терміну придатності Визначення умов небезпеки експлуатації Висока точність отриманих даних 2. Економіка Прогнозування зростання чи спадання економічних показників Зменшення витрат на обслуговування Визначення ймовірності процесу Висока точність отриманих даних 3. Медицина Передбачення результату лікування Визначення ймовірності процесу Висока точність отриманих даних 4. Політика Політичні прогнози(результати виборів, міжнародні відношення) Визначення ймовірності процесу Висока точність отриманих даних 5. Військова справа Прогнозування поведінки супротивника чи потенційного супротивника Визначення ймовірності процесу Висока точність отриманих даних 6. Психологія Прогнозування стійкості подружніх відносин Визначення ймовірності процесу Висока точність отриманих даних 7.Ресурсозабезпеченість Прогнозування споживання електроенергії, води, корисних копалин і т.п. Зменшення витрат на обслуговування Визначення ймовірності процесу Висока точність отриманих даних Висновок: В більшості технічних систем задача прогнозування є невирішеною, оскільки існуючий математичний апарат та алгоритми апроксимації у деяких випадках виявляються неефективними і не дозволяють знайти аналітичний опис виміряної величини з достатньою швидкодією та точністю. Тому знаходження нових підходів є актуальним на ринку послуг. Головними напрямками застосування є будівництво, медицина, економіка. 80 Аналіз потенційних техніко-економічних переваг ідеї порівняно із пропозиціями конкурентів наведено в таблиці 4.2. Таблиця 4.2 Визначення сильних, слабких та нейтральних характеристик № п/п Техніко- економічні характеристи ки ідеї (потенційні) товари/концепції конкурентів W (слабка сторон а) N (нейтраль на сторона) S (силь на сторо на) Мій проект Balfour Beat Pipedr ive Falcon 1 Низькі витрати 25 50 45 30 + 2 Точність висока середня серед ня середн я + 3 Швидкість проведення результату висока середня серед - ня середн я + 4 Гнучкість + - - - + 5 Простота 77% 50% 60% 80% + Висновки: Як видно з таблиці головною перевагою проекту для користувачів являється збільшення точності вимірювання та зменшення часу на проведення аналізу. Не менш важливим, є такі техніко-економічні характеристики, як ціна та простота алгоритму. Слабку позицію займає простота програми, так як для виконання апроксимації складних функцій необхідний більш складний алгоритм. 4.2 Технологічний аудит ідеї проекту У таблиці 4.3 проводиться аудит технології, за допомогою якої можна реалізувати ідею проекту. Таблиця 4.3 Технологічна здійсненність ідеї проекту 1 2 3 4 5 № п/п Ідея проекту Технології її реалізації Наявність технологій Доступність технологій 1 Підвищення точності методу Використання нових датчиків Наявна Доступна 81 Продовження таблиці 4.3 1 2 3 4 5 2 Зменшення впливу складових шуму Впровадження алгоритмів фільтрації та компенсування похибок Необхідно розробити Теоретично доступна 3 Використання алгоритму задля прогнозування експериментальних даних Створення алгоритму, що буде підходити для різних напрямків застосування Наявна Доступна 4 Інтеграція алгоритму в реальні прилади Використання передових технологій виробництва приладів Наявна Доступна Обрана технологія реалізації ідеї проекту: Створення нових алгоритмів у системі MatLab. MatLab – це пакет прикладних програм для чисельного аналізу, а також мова програмування, що використовується в даному пакеті. Висновки: Проаналізувавши таблицю, можна зробити висновок, що даний проект можливо реалізувати за рахунок впровадження нових датчиків, алгоритмів фільтрації, створення алгоритму, що підійде для різних напрямків застосування) компенсування похибок та використання передових технологій виробництва приладів. 4.3 Аналіз ринкових можливостей запуску стартаппроекту Визначення ринкових можливостей, які можна використати під час ринкового впровадження проекту, та ринкових загроз, які можуть пере- шкодити реалізації проекту, дозволяє спланувати напрями розвитку проекту із урахуванням стану ринкового середовища, потреб потенційних клієнтів та пропозицій проектів-конкурентів. Таблиця 4.4 Попередня характеристика потенційного ринку стартап- проекту 1 2 3 № п/п Показники стану ринку (найменування) Характеристика 1 Кількість головних гравців, од 6 2 Загальний обсяг продаж, грн/ум.од 80000 3 Динаміка ринку (якісна оцінка) зростає 82 Продовження таблиці 4.4 1 2 3 4 Наявність обмежень для входу (вказати характер обмежень) Ціна 5 Специфічні вимоги до стандартизації та сертифікації відсутні 6 Середня норма рентабельності в галузі (або по ринку), % 75% Висновки: головними перевагами показників стану ринку є те, що динаміка стрімко зростає на попит даного продукту, це призведе до підвищення обсягу продаж. Присутні також фактори загрози для виходу на ринок. Такими факторами є високе ціноутворення та рівень знань у спеціалістів, що виконують правильне введення даних та реалізацію алгоритму. Середня норма рентабельності на ринку є досить високою – 75%, це означає, що проект рентабельний для входження на ринок. Для отримання більш чіткої картини ситуації на ринку визначимо потенційні групи клієнтів (табл.4.5), їх характеристики, сформуємо орієнтовний перелік вимог до товару для кожної групи. Таблиця 4.5 Характеристика потенційних клієнтів стартап-проекту № п/п Потреба, що формує ринок Цільова аудиторія (цільові сегменти ринку) Відмінності у поведінці різних потенційних цільових груп клієнтів Вимоги споживачів до товару 1 Попередження пошкодженню та руйнуванню об’єкту під час нормативного строку експлуатації Будівельні компанії Особливості, викликані зі специфікою проведення дослідів, необхідність модифікування програмно- алгоритмічного забезпечення, інтеграція з існуючими системами Швидкість роботи Можливість комплексування з іншими системами Висока точність результатів 2 Прогнозування стану здоров’я людини Медицина 3 Апроксимація та прогнозування економічних показників Економіка Висновки: Проаналізувавши таблицю, виділимо дві головні потреби, що формує ринок. Перша це: пошкодження та руйнування об’єкту під час 83 нормативного строку експлуатації; друга: визначення строку експлуатації продукції, прогнозування її зносу. В даному випадку, головною перевагою є те, що за допомогою продукту (програмного моделювання у системі MatLab) можливо вирішення даних потреб. Проведемо аналіз факторів ринкового середовища що сприяють ринковому впровадженню (табл. 4.6.) проекта, та факторів, що йому перешкоджають (табл. 4.7.). Результати наведено у таблицях 4.6-4.7. Таблиця 4.6 Фактори можливостей № п/п Фактор Зміст можливості Можлива реакція компанії 1 Збільшення попиту Різке збільшення зацікавленості до системи Підвищення виробництва 2 Необхідність до інтеграції Необхідність додати можливість розширення системи Компанія може створити додаткові можливості системи на замовлення 3 Освоєння нових сфер Система використовується у сферах, що не розглядалися виробником Створення спеціальної робочої групи задля модернізації приладу для виконання поставлених вимог 4 Індивідуальне замовлення Клієнт потребує додання нових специфічних додатків Оцінка затрат і вигоди компанії в даній ситуації. Погодження умов можливого контракту. 5 Співпраця з конкурентами Конкурент запропонував кооперацію Оцінки можливих ризиків Висновки: Такі системи використовуються в досить нових та прогресивних сферах, тому попит на них постійно зростає, тим самим збільшуючи ринок клієнтів. Збільшення попиту на товар – призведе до різкого збільшення об’єму виробництва та продажу, що дасть поштовх до нових вдосконалень. Це досягається шляхом реклами та освоєння нових сфер використання. Таблиця 4.7 Фактори загроз № п/п Фактор Зміст загрози Можлива реакція компанії 1 Конкуренція Менша ціна у конкурента при однаковій якості продукту Відтік клієнтів 84 Продовження таблиці 4.7 2 Економічний Економічний стан країни- виробника Відмова від продукту 3 Якість Неналежна якість зібраного приладу Відмова від продукту 4 Некомпетентність робітників Неточність інженерних розрахунків Відмова від продукту Висновки: Головним фактором загроз є конкуренція. Вже існуючі товари на ринку мають певну репутацію та великі об’єми виробництва. Конкуренти здатні демпінгувати ціни для отримання нових клієнтів свого товару. Надалі проведемо аналіз пропозиції (табл. 4.8.), де визначимо загальні риси конкуренції на ринку. Таблиця 4.8 Ступеневий аналіз конкуренції на ринку Особливості конкурентного середовища В чому проявляється дана характеристика Вплив на діяльність підприємства (можливі дії компанії, щоб бути конкурентоспроможною) 1. Тип конкуренції - чиста конкуренція Мала кількість постачальників даного продукту Відповідність ринку прогнозування випереджати існуючі технології 2. За рівнем конкурентної боротьби - міжнародний Наявність замовників із інших держав Міжнародний ринок 3. За галузевою ознакою - міжгалузева Використання у різних галузях Робота менеджменту і реклами по залученню клієнтів 4. Конкуренція за видами товарів: - товарно-видова Товар, що пропонується є одного виду Клієнтно-орієнтована стратегія розвитку Адаптивність до умов ринку 5. За характером конкурентних переваг - цінова Вартість залежить від комплектації та функціоналу Пошук вигідного постачальника компонентів 6. За інтенсивністю - марочна Вибір постачальника по бренду Розкрутка бренду, його рекламування Висновки: На ринку присутня чиста конкуренція через те, що окремі гравці не можуть впливати на ціну товару. За рівнем конкурентної боротьби – міжнародна з міжгалузевою ознакою, так як можливі іноземні замовники. 85 Конкуренція за видами товарів – видова. Вартість товару напряму залежить від комплектації та функціоналу, тому за характером конкурентних переваг – цінова. Після аналізу конкуренції проводиться більш детальний аналіз умов конкуренції в галузі за моделлю п’яти сил М. Портера (табл. 4.9.) Таблиця 4.9 Аналіз конкуренції в галузі за М. Портером Складові аналізу Прямі конкуренти в галузі Потенційні конкуренти Постачальник и Клієнти Товари- замінники ProBuild Falcon B&B AETS Dakota Houghton Mifflin Company Akengineering Perfect-Group Building company Клініки Державні установи Алгоритм Excel Висновки: ринок не є насиченим, але конкуренція висока, оскільки компанії які являються конкурентами мають високу репутацію. Завадою являється необхідний високий рівень капіталовкладень Конкуренція є відносно не великою Вихід на ринок відносно простий. Наявні потенційні конкуренти Постачальник и мають не диктувати ціни на ринку Клієнти не диктують умови через велику зацікавле ність до товару Обмежень практично немає, оскільки існують різні обмеження по використан ню На основі аналізу конкуренції, проведеного наведеного в табл. 4.9, а також із урахуванням характеристик ідеї проекту, що наведені в табл. 4.2, вимог споживачів до товару (табл. 4.5.) та факторів маркетингового середовища (табл. 4.6, 4.7) визначимо та обґрунтуємо перелік факторів конкурентоспроможності. Аналіз наведено в таблиці 4.10. 86 Таблиця 4.10 Обґрунтування факторів конкурентоспроможності № п/п Фактор конкурентоспроможності Обґрунтування (наведення чинників, що роблять фактор для порівняння конкурентних проектів значущим) 1 Надійність Використання алгоритму з високою точністю. Чим вище точність розрахунку, тим вище попит на товар 2 Простота Простота у використанні для користувача робить систему привабливою для клієнта. 3 Адаптивність Можливість гнучкого налаштування під конкретні задачі 4 Готовий алгоритм Зменшення часу очікування для покупця 5 Обслуговування Потреба в консультації з технічних питань Висновки: Для підвищення надійності системи необхідно використовувати алгоритми з високою точністю. Простота у використанні та налаштуванні приладу робить його більш привабливим для клієнта через те, що необхідно тратити мінімум часу на налагодження та запуск. Адаптивність та простота відкривають широкий спектр використання приладу у поєднанні із іншими системами. За визначеними факторами конкурентоспроможності (табл. 4.10) проводиться аналіз сильних та слабких сторін стартап-проекту (табл. 4.11). Таблиця 4.11 Порівняльний аналіз сильних та слабких сторін проекту № п/п Фактор конкурентоспроможності Бали 1-20 Рейтинг товарів-конкурентів –3 –2 –1 0 +1 +2 +3 1 Надійність 18 +3 2 Простота 20 –1 3 Адаптивність 17 +2 4 Готовий алгоритм 16 0 5 Обслуговування 18 +2 Висновки: спираючись на фактори конкурентоспроможності ( Таблиця 4.11) та підсумовуючи рейтинг товару відносно головного конкурента, запропонована система має більший рейтинг відносно прямих конкурентів. Дана таблиця показує якими саме особливостями розроблена система відрізняються від аналогів та в яку саме сторону. Детальний аналіз показує, що сильними сторонами є простота, можливість до адаптації з роботою із іншими системами. 87 Фінальним етапом ринкового аналізу можливостей впровадження проекту є складання SWOT-аналізу (матриці аналізу сильних (Strength) та слабких (Weak) сторін, загроз (Troubles) та можливостей (Opportunities), що наведено в таблиці 4.12. на основі виділених ринкових загроз та можливостей, та сильних і слабких сторін в таблиці 4.11. Таблиця 4.12 SWOT- аналіз стартап-проекту Сильні сторони: 1. простота використання; 2. адаптивність; 3. стабільна робота; 4. універсальність; 5. портативність; 6. можливість до комплексування Слабкі сторони: 1. низька репутація підприємства на початку впровадження проекту в життя; 2. необхідність значного початкового капіталовкладення; 3. висока вартість за послуги Можливості: 1. вихід на міжнародний ринок; 2. збільшення попиту; 3. необхідність до інтеграції; 4. освоєння нових сфер; 5. індивідуальне замовлення; 6. співпраця з конкурентами Загрози: 1. винайдення кращих програмних комплексів; 2. кваліфікованість спеціалістів; 3. мінливість ринку та низька швидкість розрахунку складних процесів. На основі SWOT-аналізу розробимо альтернативи ринкової поведінки (перелік заходів) для виведення стартап-проекту на ринок та орієнтовний оптимальний час їх ринкової реалізації з огляду на потенційні проекти конкурентів, що можуть бути виведені на ринок. Визначені альтернативи аналізуються з точки зору строків та ймовірності отримання ресурсів (табл. 4.13). Таблиця 4.13 Альтернативи ринкового впровадження стартап-проекту № п/п Альтернатива (орієнтовний комплекс заходів) ринкової поведінки Ймовірність отримання ресурсів Строки реалізації 1 Індивідуалізм (максимізація власного виграшу) Середня 8міс 1 2 3 4 2 Кооперація (максимізація спільного виграшу) Висока 11міс 3 Суперництво Нижче середнього 13міс. |