Применение нейронной сети к идентификации пользователя

Следует также  отметить, что данная операционная система самая распространённая, что практически исключает проблему несовместимости САПР с программным обеспечением заказчика.

Всеми этими  достоинствами и обусловлен выбор  данной  операционной системы. 

4.5 Описание методического обеспечения

Методическое  обеспечение - это совокупность документов, устанавливающих состав и правила отбора и эксплуатации средств обеспечения САПР, необходимых для работы системы.

На основе анализа литературы и обобщения  приведённых определений можно  сделать ряд логических выводов  о составе и содержании методического  обеспечения САПР как объекта  проектирования:

- методическое обеспечение по форме представляет собой совокупность инструктивных, руководящих и методических материалов, утверждённых в виде документов, используемых разработчиками на всех (или отдельных) этапах жизненного цикла САПР;

- по содержанию методическое обеспечение САПР – совокупность методов, необходимых и достаточных для реализации или совокупности этапов жизненного цикла САПР;

Другими словами, методическое обеспечение должно содержать  методическое руководство, позволяющее  получить ответ на вопрос: «как работать с САПР?».

К компонентам  методического обеспечения относят:

• документацию инструктивно-методического характера;
• руководство программиста;
• руководство оператора;
• программу, методику и результаты испытаний САПР;
• нормативы, стандарты и другие руководящие документы.

Руководство программиста составляется для каждого  программного модуля и включает в себя следующие пункты:

1. назначение;
2. требуемые технические средства;
3. режим работы;
4. обращение к программе;
5. формат входных данных.

Руководство оператора также составляется для каждой программы и содержит разделы:

1. назначение программы;
2. условия выполнения программы;
3. последовательность действий оператора для выполнения программы.

4.6 Тестирование программного обеспечения

Для тестирования были выбраны три критерия, которые обязательно должны быть обеспечены для нормальной работы программного обеспечения.

Первый критерий – чистота кода, которая проверяется при отладке программы. Для этого требуется установить все возможные настройки компилятора и отладчика, которые покажут ошибки обращения к памяти, неправильные и нетребующиеся переменные и массивы. Оставшиеся лишние строки кода можно удалить по необходимости и на собственное усмотрение. После этого программы перекомпилируются без настроек отладчика и с оптимизацией кода. При этом из исполняемых файлов убирается вся отладочная информация и код оптимизируется по скорости.

Второй критерий – отсутствие ошибок при работе программы, которые выявляются во первых при написании с минимальными параметрами, и во вторых при вводе программы в эксплуатацию в первый раз.

Третий критерий и самый важный, обеспечение всех возложенных на программу требований, то есть минимально  возможное количество ложных срабатываний алгоритма сравнения образцов голоса пользователя с эталонными образцами, сохраненными в базе данных.

Тестирование  третьего критерия производилось с 7 пользователями. Каждый голос сначала сравнивался с эталонным, то есть голосом разработчика, а потом между собой, для того что бы  выяснить как поведет себя система на однотипных голосах.

При тестировании использовались 6 мужских голосов  и 2 женских. Схожесть голосов определяется в процентах, поэтому требовалось выяснить максимально возможный порог совпадения. Эталонный голос использовался мужской, поэтому для тестирования использовалось большое количество именно мужских голосов. В таблице 4.5 приведены совпадения голоса тестируемого пользователя с эталонными образцами в процентном соотношении.

Таблица 4.5 – Соотношения схожести голосов с эталонными образцами

Голос

Образец 1, %

Образец 2, %

Образец 3, %

1	2	3	4
Мужской голос №1	89	88	90
Мужской голос №2	75	77	80
Мужской голос №3	80	85	82
Мужской голос №4	85	88	83

 

Окончание таблицы 4.5

Мужской голос №5	70	78	75
Женский голос №1	50	55	52
Женский голос №2	60	58	55
Эталонный	93	94	93

 

По этим данным нижний порог сходства был выбран 92%.

В таблице 4.6 приведены спектрограммы эталонных образцов и выделенные из них спектральные характеристики.

Таблица 4.6 –  Соотношения схожести голосов с  эталонными образцами

Голос	Спектрограмма	Спектральная  характеристика
1	2	3
Эталонный №1
Эталонный №2
Эталонный №3
Мужской голос  №1

 

Окончание таблицы 4.6

Мужской голос  №2
Мужской голос  №2
Женский голос  №1

 

Графики спектральных характеристик визуально различаются достаточно сильно, но положение пиков у них абсолютно одинаковое. Именно поэтому на одинаковых фразах даже пользователь с похожим голосом не сможет добиться такой схожести. На его характеристике положение этих пиков совпадать не будет. Так же на спектрограммах видно что произносились фразы по разному, первый образец был самых отчетливый, второй был сказан с некоторым отдалении от микрофона, третий произнесен шепотом. Это должно было сильно усложнить задачу. Но как видно из графиков их спектральные характеристики оказались схожими.

Тестирование  проводилось на очень слабой звуковой карте интегрированной в материнскую плату. Карточка с высоким уровнем шума и игнорированием высоких и низких частот. А также со слабым микрофоном, не обеспечивающим необходимый уровень записи. С хорошей звуковой подсистемой, можно добиться значительно лучших результатов.

Ошибок в  программе в ходе тестирование выявлено не было.

 

5 ВОПРОСЫ ОХРАНЫ ТРУДА

5.1 Введение в охрану труда

Так как любая  САПР - это организационно-техническая система, состоящая из комплекса средств автоматизации проектирования, взаимосвязанного с необходимыми подразделениями проектировщиков, то при разработке САПР необходимо учитывать вопросы охраны труда, чтобы исключить воздействие опасных и вредных производственных факторов, свести к минимуму вероятность поражения или заболевания персонала, обеспечить комфорт при максимальной производительности труда.

Охрана труда  представляет  собой  систему  законодательных актов,  социально-экономических, организационных, технических, гигиенических   и   лечебно-профилактических   мероприятий   и средств,  обеспечивающих  безопасность,  сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе труда. Охрана труда выявляет и изучает возможные причины производственных несчастных случаев, профессиональных заболеваний, аварий, взрывов, пожаров и разрабатывает систему мероприятий и требований с целью устранения этих причин и создания безопасных и благоприятных для человека условий труда /9/.

При размещении и проектировании ВЦ необходимо учитывать характерные его особенности. В залах ЭВМ к микроклиматическим параметрам ВЦ предъявляются повышенные требования.

5.1.1 Общие санитарно-гигиенические требования к устройству ВЦ

Производственные  здания,  сооружения, оборудование, технологические процессы должны отвечать всем требованиям,  обеспечивающим здоровые и безопасные условия труда. В первую очередь эти требования должны выполняться проектировщиками. Согласно санитарным нормам СН 245-71 на каждого работающего предусматривается объём производственного помещения - не менее 15 м³ и площадь - не менее 4,5 м².

К помещениям машинного зала предъявляются особые требования. Высота от пола до потолка производственного помещения должна быть не менее 3,2 м, а от пола до низа выступающих конструкций - не менее 2,6 м. Высоту подпольного пространства принимают равной 0,2 - 0,8 м (при прокладке в нём воздуховодов - не менее 0,3 м, а при наличии только кабелей - не менее 0,15 - 0,2 м).

5.2 Неблагоприятные факторы и  средства защиты от них

В настоящее  время работники вычислительных центров сталкиваются с воздействием таких физических опасных и вредных  производственных факторов,  как повышенный уровень шума, повышенная температура внешней среды,  отсутствие или недостаток  естественного освещения,  недостаточная освещенность рабочей зоны, электрический ток, статическое электричество и других.

Длительное  нахождение  человека  в  зоне  комбинированного воздействия различных неблагоприятных факторов может  привести к профессиональному заболеванию.

Рассмотрим подробнее воздействие этих факторов на человека и средства борьбы с ними.

Работа пользователя на ПЭВМ сопровождается незначительным шумом. Основным источником является шумящее оборудование (принтер и т.п.). Шум оказывает на человека вредное физиологическое воздействие, которое заключается не только в повреждении слухового аппарата, но и в отрицательном влиянии на нервную систему, вызывая замедление психологических реакций.

В помещениях, где работают инженерно-технические  работники с использованием ПЭВМ, уровень шума на рабочем месте не должен превышать значений, установленных для видов работ "Санитарными нормами допустимых уровней шума на рабочих местах", т.е. 60 дБ.

Снизить уровень  шума в помещениях с ПЭВМ можно  использованием звукопоглощающих материалов с максимальными коэффициентами звукопоглощения для отделки помещений (разрешённых органами Госсанэпиднадзора России), подтверждённых специальными акустическими расчётами.

Дополнительным  звукопоглощением служат однотонные занавеси из плотной ткани, гармонирующие с окраской стен и подвешенные в складку на расстоянии 15 - 20 см от ограждения. Ширина занавеси должна быть в 2 раза больше ширины окна.

Помимо акустических колебаний, передающихся по воздуху, на ВЦ могут присутствовать также и механические колебания, передающиеся через конструкции и почву. Эти колебания называются вибрацией. Под воздействием вибрации происходит изменение в нервной и костно-суставной системах, повышение артериального давления. Защита от вибрации заключается в её устранении, т.е. при установке оборудования необходимо особое внимание уделять уравновешиванию положения машин. Возможно также использования специальных подставок и ковриков для устранения незначительной вибрации.

Одним из самых  актуальных для ВЦ неблагоприятных  факторов является электромагнитное излучение.

Электромагнитное  поле обладает определённой энергией и распространяется в виде электромагнитных волн. Степень воздействия электромагнитных излучений на организм человека зависит от диапазона частот, интенсивности воздействия, продолжительности облучения, характера излучения (непрерывное или модулированное), режима облучения, размеров облучаемой поверхности тела и индивидуальных особенностей организма.

Длительное  воздействие электрического поля низкой частоты вызывает функциональные нарушения центральной нервной и сердечно-сосудистой систем человека, а также некоторые изменения в составе крови, особенно выраженные при высокой напряжённости электрического поля.

Биологическое действие электромагнитных полей более  высоких частот связывают в основном с их тепловым и аритмическим эффектом.

Облучение электромагнитным полем большой интенсивности  может привести к разрушительным изменениям в тканях и органах. Длительное хроническое воздействие электромагнитных полей небольшой интенсивности приводит к различным нервным и сердечно-сосудистым расстройствам (головной боли, утомляемости, нарушению сна, боли в области сердца и т.п.). Возможны нарушения со стороны эндокринной системы и изменение состава крови.