Prima conferinta nationala de Instrumentatie Virtuala - Bucuresti - 24 Mai 2004

1. Microlaborator virtual dedicat studiului seriilor temporale cu proprietăţi fractale – LabFractView Florin Munteanu Centrul pentru Studii Complexe-Bucureşti • Instrumentatia Virtuala in contextul formarii Societatii bazate pe Cunoastere • Societatea Informationala (Inteligenta artificiala, delocalizarea muncii, dematerializarea produselor) • Paradigma Complexitatii (viziune bazata pe o triada : informatie + energie + materie;) • Cercetarea stiintifica – parte integranta din activitatea unor firme inovative, ce co-evolueaza pe o piata globala Prima conferinta nationala de Instrumentatie Virtuala - Bucuresti - 24 Mai 2004

2. Microlaborator virtual dedicat studiului seriilor temporale cu proprietăţi fractale – LabFractView Florin Munteanu Centrul pentru Studii Complexe-Bucureşti • Cum a aparut STINTA COMPLEXITATII? • A aparut prin rafinarea si integrarea unor concepte, teorii si modele dezvoltate in matematica si fizica: • Geometria Fractala & Teoria sistemelor disipative & Teoria Catastrofelor • Teoria Bifurcatiilor & Sinergetica & Teoria haosului determinist • Teoria automatelor celulare & Teoria criticalitatii auto-organizate • STIINTA COMPLEXITATII NU SE CONFUNDA CU NICI UNA DIN “UNELTELE TEORETICO-CONCEPTUALE DE MAI SUS. • “ Complexity is not a methodology or a set of tools (although it does provide bouth). It cercenly is not a “management fad”. The Science of Complexity provide a conceptual framework, a way of thinking, a way of seeing the World” • Eve Mitleton – Kelly, Complexity Reasearch Programme, London school of Economics Prima conferinta nationala de Instrumentatie Virtuala - Bucuresti - 24 Mai 2004

3. Microlaborator virtual dedicat studiului seriilor temporale cu proprietăţi fractale – LabFractView Florin Munteanu Centrul pentru Studii Complexe-Bucureşti OBSERVATII de BAZĂ - un sistem complex (SC) nu poate fi analizat prin fragmentarea in parti, - SC este alcatuit din elemente ce au sens doar in intimitatea sistemului; - SC are evolutie nepredictibila (decat cel mult intr-un interval de timp numit orizont temporal); - SC poate suferi transformari bruste, oricat de mari, fara cauze exterioare evidente; - SC prezinta aspecte diferite functie de scara de analiza. Ce este stiinta Complexitatii : Stiinta Complexitatii se ocupa cu studiul sistemelor adaptative, (SA) categorie in care intra majoritatea structurilor naturale (de la celula la organismul uman si societate), respectiv artefactele ce includ inteligenta artificiala. SA au abilitatea de a asimila informatii, a invata si de a-si schimba comportarea (a evolua) pentru a se adapta la modificarile de mediu, pe care-l modifica in procesul de adaptare (Co-evolutie). Prima conferinta nationala de Instrumentatie Virtuala - Bucuresti - 24 Mai 2004

4. Microlaborator virtual dedicat studiului seriilor temporale cu proprietăţi fractale – LabFractView Florin Munteanu Centrul pentru Studii Complexe-Bucureşti • Implicatii ale noii paradigme: • redefinirea contextului experimental • definirea de noi cerinte impuse sistemelor de masura si control • noi obiective de studiu • Cresterea ponderii activitatii de cercetare stiintifica • Generarea de comunitati de practici • Formarea de retele de cercetare si centre de excelenta Prima conferinta nationala de Instrumentatie Virtuala - Bucuresti - 24 Mai 2004

5. Microlaborator virtual dedicat studiului seriilor temporale cu proprietăţi fractale – LabFractView Florin Munteanu Centrul pentru Studii Complexe-Bucureşti Statistica - <x>, σ, M, f… Σ xi = x1+x2+x3 = x2+x1+x3= … • Metode de evaluare cantitativa a structurii • analiza fractala • pattern recognition • etc Prima conferinta nationala de Instrumentatie Virtuala - Bucuresti - 24 Mai 2004

6. Microlaborator virtual dedicat studiului seriilor temporale cu proprietăţi fractale – LabFractView Florin Munteanu Centrul pentru Studii Complexe-Bucureşti Geometria Fractala – 1975 Benoid Mandelbrot M(λ),λ; M(λ)~ λD; D=dim. fractala Prima conferinta nationala de Instrumentatie Virtuala - Bucuresti - 24 Mai 2004

7. Microlaborator virtual dedicat studiului seriilor temporale cu proprietăţi fractale – LabFractView Florin Munteanu Centrul pentru Studii Complexe-Bucureşti Exponentul HURST • H=0.5, Df=1.5, MB • H>0.5 – persistenta • H<0.5 – antipersistenta • Df= 2-H Definitie H: panta dreptei de regresie formata din perechile de puncte determinate experimental: ( log(λ), log (R/S) λ) Prima conferinta nationala de Instrumentatie Virtuala - Bucuresti - 24 Mai 2004

8. Microlaborator virtual dedicat studiului seriilor temporale cu proprietăţi fractale – LabFractView Florin Munteanu Centrul pentru Studii Complexe-Bucureşti Prima conferinta nationala de Instrumentatie Virtuala - Bucuresti - 24 Mai 2004

9. Microlaborator virtual dedicat studiului seriilor temporale cu proprietăţi fractale – LabFractView Florin Munteanu Centrul pentru Studii Complexe-Bucureşti "Smoothing Dimensions" Dnp (Munteanu et al., 1995a, 1995b). Metoda consta in a utiliza un filtru trece jos (LP) avand frecvenţa de taiere selectabila fc. După fiecare filtrare, se determină norma euclidiană a semnalului astfel obţinut yfc(t): In final se cauta a se verifica corelatia de mai jos, corelatie ce permite determinarea exponentului dn notat cu Dnp : S-a stabilit relatia teoretica intre exponentul de netezire determinat si dimensiunea fractala a semnalului analizat: Prima conferinta nationala de Instrumentatie Virtuala - Bucuresti - 24 Mai 2004

10. Microlaborator virtual dedicat studiului seriilor temporale cu proprietăţi fractale – LabFractView Florin Munteanu Centrul pentru Studii Complexe-Bucureşti Smoothing Dimensions" (Munteanu et al., 1995a, 1995b). Metoda consta in utilizarea unui filtru trece jos (LP) cu o frecventa de taiere variabila, fc.După fiecare filtrare, se determina transformata Fourier Yfc(ω) a semnalului filtrat yfc(t) : relatie din care se determina marimea I(yfc): Se determina un exponent Dip (exponent de netezire) Dip : Între dimensiunea fractala a semnalului si exponentul de netezire Dip este determinata teoretic relaţia: Prima conferinta nationala de Instrumentatie Virtuala - Bucuresti - 24 Mai 2004

11. Microlaborator virtual dedicat studiului seriilor temporale cu proprietăţi fractale – LabFractView Florin Munteanu Centrul pentru Studii Complexe-Bucureşti Comparatie intre metode Fractals in Nature, NOVAK, New York Prima conferinta nationala de Instrumentatie Virtuala - Bucuresti - 24 Mai 2004

12. Microlaborator virtual dedicat studiului seriilor temporale cu proprietăţi fractale – LabFractView Florin Munteanu Centrul pentru Studii Complexe-Bucureşti Experiment MonteCarlo Xi variabila aleatorare medie nula si dispersie unitara Miscare browniana asociata Df=1.5 Prima conferinta nationala de Instrumentatie Virtuala - Bucuresti - 24 Mai 2004

13. Microlaborator virtual dedicat studiului seriilor temporale cu proprietăţi fractale – LabFractView Florin Munteanu Centrul pentru Studii Complexe-Bucureşti Generatoare Toolkit-ul LabFractView • Generator MB • Metoda Takayasu - metoda sintezei spectrale • Metoda Weierstrass-Mandelbrot • Metoda aditiilor aleatoare succesive Analizatoare • exponentul de netezire "dip" • exponentul de netezire "dnp" • exponentul “hh-correlation” • exponentul “eta-variatiei” • exponentul Hurst Prima conferinta nationala de Instrumentatie Virtuala - Bucuresti - 24 Mai 2004

14. Microlaborator virtual dedicat studiului seriilor temporale cu proprietăţi fractale – LabFractView Florin Munteanu Centrul pentru Studii Complexe-Bucureşti Prima conferinta nationala de Instrumentatie Virtuala - Bucuresti - 24 Mai 2004

15. Microlaborator virtual dedicat studiului seriilor temporale cu proprietăţi fractale – LabFractView Florin Munteanu Centrul pentru Studii Complexe-Bucureşti Exp. Hurst Prima conferinta nationala de Instrumentatie Virtuala - Bucuresti - 24 Mai 2004

16. Microlaborator virtual dedicat studiului seriilor temporale cu proprietăţi fractale – LabFractView Florin Munteanu Centrul pentru Studii Complexe-Bucureşti Microlaborator virtual - generatorul Alegerea Dim. fractale Aditie de zgomot alb Aditie de semnal periodic Prima conferinta nationala de Instrumentatie Virtuala - Bucuresti - 24 Mai 2004

17. Microlaborator virtual dedicat studiului seriilor temporale cu proprietăţi fractale – LabFractView Florin Munteanu Centrul pentru Studii Complexe-Bucureşti Microlaborator virtual - analizatorul Prima conferinta nationala de Instrumentatie Virtuala - Bucuresti - 24 Mai 2004

18. Microlaborator virtual dedicat studiului seriilor temporale cu proprietăţi fractale – LabFractView Florin Munteanu Centrul pentru Studii Complexe-Bucureşti Aplicatie – studiul complex al microneregularitatii suprafetelor 1. vizualizare profil, 2.vizualizare MB ata at , 3. vizualizare histogram , 4. vizualizare frecven e spa iale, 5. afi are exponent Hurst, 6. afi are exponent de netezire, 7. afi are rugozitate calculat Ra, 8. introducere constant orizontal (kx), 9. afi are medie cot profil, 10. introducere constant vertical (ky), 11. afi are num r date profil, 12. afi are dispersie cote profil, 13. afi are Df 1 metoda coef de netezire, 14. afi are Df 2 metoda coef. Hurst, 15.16. afi are Df mediu, 17. întrerup tor salvare date, 18. introducere nume fi ier salvare date evaluate, 19. comand cursor evaluare frecven e spa iale, 20. cursoare i citirea valorilor acestora. imagine - structura 2D de analizat Prima conferinta nationala de Instrumentatie Virtuala - Bucuresti - 24 Mai 2004

19. Microlaborator virtual dedicat studiului seriilor temporale cu proprietăţi fractale – LabFractView Florin Munteanu Centrul pentru Studii Complexe-Bucureşti Aplicatie – evaluarea structurii zgomotului electric in A.O. Prima conferinta nationala de Instrumentatie Virtuala - Bucuresti - 24 Mai 2004

20. Microlaborator virtual dedicat studiului seriilor temporale cu proprietăţi fractale – LabFractView Florin Munteanu Centrul pentru Studii Complexe-Bucureşti Analiza Componentelor Principale 10 semnale de 100sec preluate de la un numar de 4 clase diferite de A.O. Vectorizare – A.C.P – interpretari in planul de clusterizare In ACP au fost incluse doar marimi statistice In ACP au intrat si marimi fractale (H,Dip, Dn, hh-cor, ή variatiei Prima conferinta nationala de Instrumentatie Virtuala - Bucuresti - 24 Mai 2004

21. Microlaborator virtual dedicat studiului seriilor temporale cu proprietăţi fractale – LabFractView Florin Munteanu Centrul pentru Studii Complexe-Bucureşti In curand: Prima conferinta nationala de Instrumentatie Virtuala - Bucuresti - 24 Mai 2004

22. Microlaborator virtual dedicat studiului seriilor temporale cu proprietăţi fractale – LabFractView Florin Munteanu Centrul pentru Studii Complexe-Bucureşti Aplicatii ale Geometriei Fractale in biologie si medicina Evaluarea structurilor biologice – aplicatii in diagnoza precoce a cancerului Studii asupra unui posibil camp morfogenetic Prima conferinta nationala de Instrumentatie Virtuala - Bucuresti - 24 Mai 2004

23. Microlaborator virtual dedicat studiului seriilor temporale cu proprietăţi fractale – LabFractView Florin Munteanu Centrul pentru Studii Complexe-Bucureşti Multumesc Prima conferinta nationala de Instrumentatie Virtuala - Bucuresti - 24 Mai 2004