电气工程专业英语考试bvew.docx

w Whille wwe aappeear to preeferr thhe ttotaal oobjeectiivitty oof aa maatheematticaallyy foormuulatted metthodd off siignaal pproccesssingg, iit iis nnow welll pprovven thaat tthe AI metthodds oofteen aare bettterr chhoicces to usee inn teermss off beetteer sspeeed oof pperfformmancce aand oftten lowwer cosst oof pproccesssingg. w 当我们似似乎更喜喜欢信号号处理数数学方法法的整体体客观性性，现在在证明，为为了得到到更好的的速度性性能和低低成本的的处理，人人工智能能方法经经常是更更好的选选择。w Ofteen ttheyy arre tthe onlly ssoluutioon ssincce tthe alggoriithmmic appproaach cannnott bee deeplooyedd beecauuse of thee laack of a ssuittablle mmathhemaaticcal forrmullatiion or powwerfful enooughh prroceessoor tto rrun thee allgorrithhm.w 经常当算算法因为为缺乏适适合的数数学表达达式和足足够强大大处理器器去运行行算法而而不能展展开时，他他们是唯唯一的解解决方案案。w Signnal proocesssinng iin tthe moddernn innstrrumeent, thhereeforre, willl oofteen mmakee usse oof mmanyy diiffeerennt mmethhodss. TThiss acccouunt is an inttrodducttionn too thhe ccharractteriistiics of thee vaarioous forrms andd iss wrrittten to asssistt seelecctioon. Spaace limmitaatioons preevennt ppressenttatiion of eacch kkindd inn deetaiil.因此，在在现代仪仪器中的的信号处处理通常常会使用用许多不不同的方方法。这这个说明明只是对对各种形形式特征征的一个个介绍并并被书写写出来以以帮助选选择。空空间的限限制阻止止了各种种方法的的详细介介绍。w Tradditiionaallyy thhe mmostt poopullar metthodd ussed to devveloop mmapppingg moodells iis tthatt off maatheematticaal mmodeelinng. w 传统上用用于开发发映射模模型中最最受欢迎迎的方法法是数学学建模。w The matthemmatiicall moodell iss ussuallly whaat iis ssougght, ass itt prroviidess thhe hhighhestt leevell off unnderrstaandiing aboout thee suubjeect andd thhe mmostt prreciise reppressenttatiion of thee beehavviorr. w 探索数学学模型以以提供课课题最高高水平理理解和性性能最精精确的表表达。w The majjor dissadvvanttagee off maatheematticaal mmodeels is thaat ttheyy caan qquiccklyy beecomme sso ccompplexx thhat impplemmenttatiion of theese moddelss inn meeasuuremmentt syysteems is oftten imppraccticcal.w 数学模型型主要的的缺点是是迅速变变得复杂杂，以致致在测量量系统中中这些模模型运行行通常是是不能实实现的。w In thiis cclasss, thee siinglle, or sett off muultiiplee, iinpuut ssignnal(s) to thee daata proocesssorr iss coonveerteed tto tthe outtputt foorm usiing tigghtlly fformmulaatedd maatheematticaal ddesccripptioon. w 在这类，单单一的或或多个输输入信号号的数据据处理通通过密切切使用数数学描述述转化为为输出形形式。w Thiss reelattionnshiip iis ccallled thee allgorrithhm. Strrictt reelattionnshiips holld; thee reelattionnshiip iis ssaidd too bee foormaal, meaaninng tthatt foor aany givven inpput thee ouutpuut wwilll allwayys bbe tthe samme. Thee allgorrithhm ssuppportts oonlyy onne iinteerprretaatioon.w 这种关系系被称为为所谓的的算法。严严格关系系约束，关关系可以以说是有有条理的的，也就就是说，对对于任意意给定输输入输出出将永远远是一样样的。算算法只提提供一种种诠释。w Thiss meethood oof ssignnal proocesssinng iis tthe mosst hhighhly devveloopedd meethood aand is cerrtaiinlyy onne tto aaim forr beecauuse it is devvoidd off ammbigguitty.w 信号处理理的方法法是最高高速发展展的方法法，必然然以毫无无歧义为为目标的的。w All willl aagreee oon hhow it willl rresppondd. IIt ccarrriess a commforrtinng lleveel oof uundeersttanddingg annd, thuus, acccepttancce.w 所有方法法对如何何响应取取得了一一致意见见。它能能达到一一个令人人欣慰的的理解水水平，从从而接受受它。w Algooritthmiic mmethhodss caan bbe vveryy acccurratee, ttracceabble, annd ccan be callibrrateed wwithh reelattivee eaase andd aggreeemennt.计算方法法可以是是非常精精确的，可可描述的的，并能能较容易易地调整整并达成成一致。w Theyy arre tthe bassis of manny iinsttrummenttatiion sysstemms. Thee orrigiin oof ttheiir uuse in insstruumenntattionn gooes bacck tto tthe earrly dayys oof ccompputiing usiing, fiirstt, mmechhaniicall coompuutattionnal macchinnes (laate 18000s to arooundd 19930) annd tthenn annaloog eelecctriic ddeviicess (eearlly 119000s tto 119600s), alll oof wwhicch wweree moostlly rrepllaceed bby tthe usee off diigittal commputterss coommeenciing arooundd 19950. w 他们是许许多仪器器系统的的基础。在在仪器中中，他们们使用的的起源可可追溯到到的早期期的计算算机使用用，首先先，机械械计算机机器(119世纪纪后期到到19330年)，然后后到模拟拟电子设设备(220世纪纪初到220世纪纪60年代代)，所有有这些都都从大约约19550年开开始由于于数字计计算机的的使用而而被代替替。w All of theese alggoriithmmic metthodds oof pproccesssingg caan bbe ssimpplissticcallly rregaardeed aas eemboodimmentts oof aa maatheematticaal eequaatioon iinsiide a ssuittablle ttechhnollogiicall maachiine.w emboodimmentts体现现；化身身；具体体化w mathhemaaticcal equuatiion 数学学方程式式w 所有的这这些处理理方法可可以简单单地看成成是一个个包含适适当的技技术设备备的数学学方程具具体化。w As tthe demmandds ccompplexxityy annd pperfformmancce rrequuireemennts greew ooverr tiime, soo thhe ddid thee deemannds on thee deetaiil oof tthe alggoriithmm annd tthe meaans to moddel it inssidee a commputtatiionaal mmachhinee. w 随着时间间过去，由由于需求求复杂性性和性能能要求的的增长，所所以在计计算机器器里对算算法细节节和模型型方法有有要求。w Mathhemaaticcal desscriiptiion eveentuuallly rreacchess liimitts oof ddefiinittionn ass thhe mmodeels pussh tthe bouundaariees oof mmathhemaaticcal metthodds aand humman devveloopmeent. Tooo oofteen, thiis aarisses befforee addequuatee deetaiil iis aablee too bee buuiltt innto thee moodell. TThe alggoriithmm iss thhen an inaadeqquatte mmodeel oof tthe neeed.w 当模型推推动数学学描述方方法和人人类发展展的界限限，数学学描述最最终到达达定义极极限。通通常，适适当的细细节能够够被构造造进模型型之前产产生。算算法是由由于模型型不足而而产生的的需要w As tthe alggoriithmm inncreeasees iin ccompplexxityy, tthe proocesssinng ppoweer nneedded musst bbe iincrreassed to maiintaain botth ffideelitty aand speeed of proocesssinng.w 随着算法法复杂度度的增长长，处理理能力必必须提高高以保持持精确和和处理速速度。w Desppitee grreatt addvanncess beeingg maade in alggoriithmm deevellopmmentt annd iin ccompputeer ppoweer, thee allgorrithhmicc meethoodollogyy evventtuallly enccounnterred matthemmatiicall annd ttechhnollogiicall baarriierss inn maany fieeldss. w 尽管在算算法的发发展和计计算能力力上得到到进步，在在许多领领域算法法的方法法论最终终遇到数数学上和和技术上上的壁垒垒w The metthodd iss seeen to nott allwayys bbe tthe besst tto uuse beccausse oof llackk off ann addequuatee allgorrithhm oor tthe higgh ccostt off coompuutinng.w 研究方法法因为缺缺乏适当当的算法法或由于于高成本本的计算算不能得得到最好好地使用用。w In iinsttrummenttatiion, annothher facctorr allso ariisess. FFastt, ddetaaileed pproccesssingg brringgs wwithh itt thhe nneedd foor iincrreassingg ellecttriccal banndwiidthh reequiiremmentts iin ssignnal traansmmisssionn. TThiss inncreeasees iimpllemeentaatioon ccostts aand alsso eevenntuaallyy reeachhes tecchnoologgicaal cconsstraaintts.w 在仪器上上，另外外一个因因素也出出现。在在信号传传输上快快速的具具体处理理导致需需要增加加电气带带宽要求求。增加加的施工工成本也也最终达达到技术术限制。w Forttunaatelly tthe sollutiionss thhat mayy ovverccomee thhesee liimittingg coonsttraiintss inn maany cirrcummstaancees wweree deevellopiing in othher fieeldss unnderr thhe ggeneerall naame of arttifiiciaal iinteelliigennce (noow ccallled appplieed iinteelliigennce in enggineeeriing), aas nnew forrms of matthemmatiics andd inn ottherr fiieldds, succh aas ddeciisioon ttheoory.w 幸运的是是在很多多情况下下可以克克服这些些约束限限制的解解决方案案在人工工智能的的其他领领域中发发展 (现在称称为“工程上上的人工工智能)，作为为数学和和其他领领域的新新形式，如如决策论论。w Prinncippallly, a kkey limmitaatioon oof tthe alggoriithmmic metthodd iss thhat itss unnforrgivvingg leevell off foormaalissm ccarrriess wiith it a ddeptth oof pproccesssingg exxacttituude thaat iis oofteen nnot warrranntedd. w 主要来说说，一个个算法的的关键的的局限性性是它形形式主义义过于苛苛刻的水水平极大大地影响响了它处处理精度度的深度度。w Otheer mmethhodss haave emeergeed tthatt allloww vaagueely subbjecctivve, as oppposeed tto ttighhtlyy obbjecctivve, proocesssinng tto bbe aapplliedd too goood efffectt.w 其他方法法表现出出允许含含糊的主主观，而而不是严严谨的客客观，应应用效果果良好。w Therre AAI mmethhodss haave graaduaallyy gaaineed aacceeptaancee too thhe ddegrree thaat mmanyy arre nnow rouutinnelyy ussed andd arre ssuppportted by deddicaatedd apppliicattionns ssofttwarre aand eleectrroniic iinteegraatedd ciircuuitrry.w 人工智能能方法在在一定程程度上逐逐渐获得得接受，以以至于现现在许多多被日常常使用，并并受专门门应用软软件和电电子集成成电路支支持。w At ffirsst, theese manny aalteernaativves werre sseenn too bee issolaatedd meethoods. Grraduuallly, thee liiterratuure hass shhownn trrendds tto mmergge tthemm inn paairss. w 首先，许许多选择择被看做做是独立立的方法法。渐渐渐地，文文献显示示出成双双融合的的趋势。w Theiir uuse in a mmoree wiidelly mmixeed fformm iss sttilll liimitted. Thhis acccounnt sseekks tto ggivee a commpreehennsivve aapprreciiatiion of thee coommoonlyy meet AAI pproccesssingg meethoods by plaacinng tthemm innto rellatiive perrspeectiive.w 在一个更更广泛的的混合形形式中使使用仍然然受到限限制。通通过把他他们放在在一个相相对的角角度上，这这个说明明试图给给出一些些常见的的人工智智能的处处理方法法的综合合评价w It iis iinteeresstinng tto cconttempplatte tthatt naaturral worrld commputtingg inn annimaals doees nnot apppearr too maake mucch uuse of alggoriithmmic metthodds, butt dooes makke eexteensiive usee off thhe mmethhodss prreseenteed hheree inn thhe AAI cclasss.w 令人感兴兴趣的是是认为在在动物实实验中自自然界计计算似乎乎不会大大量使用用的算法法，但这这里提供供了在人人工智能能中广泛泛使用的的算法。w The parradiigm invvokeed hheree iss thhat expperiiencce hhas shoown thaat iinfoormaal mmethhodss baasedd onn knnowlledgge-bbaseed ssysttemss (KKBS) caan pprodducee maappiingss off maany inpputss too onne bby uuse of lesss tthann coomplleteely forrmall deescrripttionn.w 这里是调调用的范范例展示示了这样样的经验验，基于于知识系系统(KKBS)的一些些常用方方法可以以通过使使用不完完整的形形式描述述产生多多种输入入到一个个输出映映射。w The AI metthodds ccan yieeld surrpriisinnglyy effficciennt ssoluutioons to preevioouslly uunsoolveed nneedds. Theey oofteen ccan outtperrforrm aalgooritthmiic mmethhodss orr caarryy ouut aa siimillar tassk wwithh faar llesss coompuutinng ppoweer. w 人工智能能方法能能提供惊惊人的有有效方案案去解决决以前未未解决的的需求。他他们往往往比计算算方法好好或是用用更少的的计算能能力就可可执行类类似任务务。w Theyy arre aall asssociiateed wwithh muultiiplee innputt prroceessiing andd caan bbe aapplliedd too foormiing deccisiionss frrom datta ssuppplieed bby ssenssorss. EEachh siituaatioon hhas to be juddgedd onn thhe bbalaancee beetweeen usee off coompuutinng eeffoort andd efffecctivve pproccesssingg.w 他们与多多重输入入处理有有关并应应用于将将通过传传感器提提供的数数据形成成决策。每每个情况况通过平平衡计算算量的使使用和有有效的处处理进行行判断。w On tthe dowwnsiide, thhey lacck fformmaliity andd thhus mayy bee veery harrd tto ccaliibraate andd auutheentiicatte. Theey, nott haavinng aadeqquatte sscieentiificc foounddatiion andd a sollid forrmall baase of opeerattionn, aare nott eaasilly aacceepteed aas “ssounnd”. w 不利的一一面是他他们缺乏乏形式，因因此可能能很难进进行调整整和验证证。他们们没有充充足的科科学基础础和坚实实的正式式运行基基础，不不能轻易易地认为为是 “可靠靠的”而被接接受。w Theyy arre oofteen hhardd too coomprreheend by a ssecoond parrty, foor ttheiir ddesccripptioon iis nnot alwwayss addequuateely doccumeenteed oor ddonee too anny aagreeed connvenntioon. As theeir priinciiplees vvaryy wiidelly, theey mmustt bee weell unddersstoood bbefoore apppliccatiion is devveloopedd.w 他们往往往很难被被另一流流派理解解，因为为他们的的描述并并没有充充分的文文件可证证明或做做任何约约定公约约所规定定。随着着他们的的原理广广泛改变变，他们们必须在在广泛应应用之前前被深入入了解。w For alll off thhesee neegattivee faactoors, thhey oftten aree abble to proovidde “mmoree peerfoormaancee foor llesss coost” andd thhus willl bbe iincrreassinggly adoopteed.w 对于所有有这些不不利因素素,他们往往往能提提供“更多的的性能以以得到低低成本”，从而而越来越越多地采采用。w Thheirr riisinng lleveel oof uuse shoouldd noot ssugggestt thhe aalgooritthmiic mmethhodss wiill beccomee obbsolletee, bbut morre tthatt thhe iinsttrummentt deesiggnerr noow hhas a mmuchh laargeer sset of proocesssinng ttoolls aavaiilabble.w 使用的持持续升级级并不表表明算法法成为过过时，但但现在仪仪器设计计者有更更多的可可用处理理工具。Unitt 122 Siimplle IInsttrummentt Moodell简易的的仪器模模型w In aaddrresssingg meeasuuremmentt prrobllemss, iit iis oofteen uusefful to havve aa coonceeptuual moddel of thee meeasuuremmentt prroceess. Thhis uniit ppressentts ssomee off thhe ffunddameentaal cconcceptts oof mmeassureemennt iin tthe conntexxt oof aa siimplle ggeneerallizeed iin sstruumennt mmodeel. 在解决决测量问问题的过过程中，一一个测量量过程的的概念模模型常常常是很有有用的。在在测量仪仪器模型型简单概概括的情情况下，本本单元介介绍一些些测量的的基本概概念。w Fig.12.1 ppressentts aa geenerraliizedd moodell off a simmplee innstrrumeent. Thhe pphyssicaal pproccesss too bee meeasuuredd iss inn thhe lleftt off thhe ffiguure andd thhe mmeassuraand is reppressentted by an obsservvablle pphyssicaal vvariiablle XX.w Fig.12.1提出出了一种种简易仪仪器的概概念模型型。物理理过程在在左边的的图形中中进行测测量，被被测变量量以一种种可观测测的物理理变量XX描述。w Notee thhat thee obbserrvabble varriabble X nneedd noot nneceessaarilly bbe tthe meaasurrandd buut ssimpple rellateed tto tthe meaasurrandd inn soome knoown wayy. w 需注意的的是，观观测变量量X不需要要一定是是个被测测变量，而而是在一一些已知知的方法法中简简简与被测测变量相相关。w For exaamplle, thee maass of an objjectt iss offtenn meeasuuredd byy thhe pproccesss off weeighhingg, wwherre tthe meaasurrandd iss thhe mmasss buut tthe phyysiccal meaasurremeent varriabble is thee doownwwardd foorcee thhe mmasss exxertts iin tthe Earrths ggravvitaatioonall fiieldd. TTherre aare manny pposssiblle pphyssicaal mmeassureemennt vvariiablles. A feww arre sshowwn iin TTablle 112.11.w 例如，物物体的质质量通常常是通过过称重来来测量，被被测变量量是物体体但是实实际测量量变量却却是地球球引力场场作用于于物体的的向下的的引力。一一些可以以在表112.11中看出出。w The keyy fuuncttionnal eleemennt oof tthe insstruumennt mmodeel sshowwn iin FFig.12.1 iis tthe sennsorr, wwhicch hhas thee fuuncttionn off coonveertiing thee phhysiicall vaariaablee innputt innto a ssignnal varriabble outtputt. w 在图.112.11中仪器器模型的的核心功功能部件件是传感感器，它它的功能能是将物物理变量量输入转转换成信信号变量量输出。w Siggnall vaariaablee haave thee prropeertyy thhat theey ccan be mannipuulatted in a ttrannsmiissiion sysstemm, ssuchh ass ann ellecttriccal or mecchannicaal ccirccuitt.在传传输系统统中信号号变量具具有可操操作的特特性，如如电子回回路或机机械电路路。w Becaausee off thhis prooperrty, thhe ssignnal varriabble cann bee trranssmitttedd too ann ouutpuut oor rrecoordiing devvicee thhat cann bee reemotte ffromm thhe ssenssor. 因因为这个个特性，信信号变量量可以被被传送到到一个远远离传感感器的输输出或记记录装置置。 In eleectrricaal ccirccuitts, volltagge iis aa coommoon ssignnal varriabble. Inn meechaaniccal sysstemms, dissplaacemmentt orr foorcee arre ccommmonlly uusedd ass siignaal vvariiablles. 在电电路中，电电压是一一种常见见的可变变信号。在在机械系系统、位位移和力力通常被被用做信信号变量量w Otheer eexammplees oof ssignnal varriabble aree shhownn inn Taablee 122.1. Thhe ssignnal outtputt frrom thee seensoor ccan be dissplaayedd, rrecoordeed, or useed aas aan iinpuut ssignnal to somme ssecoondaary devvicee orr syysteem. 信号变变量的其其他例子子展现在在表122.1。从从传感器器输出的的信号能能够被显显示、记记录或者者被用作作为一个个输入信信号传输输到一些些次要设设备或系系统。In aa baasicc innstrrumeent, thhe ssignnal is traansmmittted to a ddispplayy orr reecorrdinng ddeviice wheere thee meeasuuremmentt caan bbe rreadd byy a humman obsservver.在一个个基本仪仪器中，信信号被传传送到一一个显示示或记录录设备中中以便可可以被观观测者读读出。w The obsservved outtputt iss thhe mmeassureemennt MM. TTherre aare manny ttypees oof ddispplayy deevicces, raangiing froom ssimpple scaaless annd ddiall gaagess too soophiistiicatted commputter dissplaay ssysttemss. w 观察结果果是M。有很很多类型型的显示示设备，从从简单的的天平和和各类千千分尺到到复杂的的电脑显显示器。w The siggnall caan aalsoo bee ussed dirrecttly by somme llargger sysstemm off whhichh thhe iinsttrummentt iss a parrt. Forr exxampple, thhe ooutpput siggnall off thhe ssenssor mayy bee ussed as thee innputt siignaal oof aa clloseed lloopp coontrrol sysstemm. 这个信号号也可以以通过一一些较大大的系统统的仪器器零件直直接使用用。例如如，传感感器的输输出信号号可作为为闭环控控制系统统的输入入信号。w If tthe siggnall ouutpuut ffromm thhe ssenssor is smaall, itt iss soomettimees nneceessaary to amppliffy tthe outtputt shhownn inn Fiig.112.22.w 如果从传传感器输输出的信信号是小小的，在在Figg.122.2中中放大输输出量有有时是必必要的。w Thhe aampllifiied outtputt caan tthenn bee trranssmitttedd too thhe ddispplayy deevicce oor rrecoor