nghiên cứu ứng dụng mạng nơ ron nhân tạo tuyến tính hóa đặc tuyến của cảm biến đo nồng độ khí mq135

Chuyên đề này đề cập đến hướng nghiên cứu ứng dụng mạng nơ ron nhântạo tuyến tính hóa đặc tuyến của cảm biến đo nồng độ khí Mq135... Thiết bị có kích thước nhỏ gọn có thể cầm tay, hiển t

MỞ ĐẦU

Quá trình phát triển của kỹ thuật đo và kỹ thuật cảm biến đã gắn bó chặtchẽ với quá trình phát triển chung của nền sản xuất và nghiên cứu khoa họccông nghệ Các phép đo đã bắt nguồn từ nhu cầu của sản xuất và đời sống nhânloại Mục tiêu và ứng dụng của nó là phục vụ sản xuất, phục vụ con người Càngngày các đại lượng đo ngày một nhiều hơn, độ chính xác của phép đo ngày càngđược nâng cao hơn Xã hội càng phát triển, sản xuất càng phát triển càng đặt racác yêu cầu cao hơn cho đo lường Đo lường cũng ngày càng phát triển và ngàynay đã có những bước tiến vượt bậc

Cũng như mọi lĩnh vực của của sản xuất hay khoa học kỹ thuật khác, sựthành công luôn gắn liền với vấn đề phải giải quyết Kỹ thuật vi xử lý đã tạo racuộc cách mạng trong kỹ thuật đo mà thành công rõ nét nhất của nó là sự ra đờicủa những cảm biến thông minh Những cảm biến này có khả năng chương trìnhhóa những phép xử lý số liệu, những thuật toán gia công thông tin đo Ngoài ranhững cảm biến đo lường này còn có kích thước vô cùng nhỏ gọn mà tính năngngày càng nhiều gắn với các hướng nghiên cứu sau:

- Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo những nguyên lý mới, để mở rộng dải đocho cảm biến cũng như giảm kích thước và vật liệu chế tạo

- Tăng thêm các tính năng của các cảm biến truyền thống: như mở rộngdải đo, tăng độ nhạy và độ chính xác của các chuyển đổi sơ cấp Ví dụ chọnphương pháp đo phù hợp để tăng độ chính xác…

- Cấu trúc hóa cho nhỏ gọn cảm biến, đó là tích hợp một số tính năng củacảm biến trong một chíp vi mạch nhỏ

Chuyên đề này đề cập đến hướng nghiên cứu ứng dụng mạng nơ ron nhântạo tuyến tính hóa đặc tuyến của cảm biến đo nồng độ khí Mq135

1

Chương 1 NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO CẢM BIẾN ĐO

NỒNG ĐỘ KHÍ NH3

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Hiện nay ngành chăn nuôi truyền thống nói chung và chăn nuôi gà nóiriêng đang phải đối mặt với một vấn đề rất nan giải đó là sự gây ra ô nhiễmnghiêm trọng môi trường nước và không khí [4] Sự ô nhiễm đã tạo ra mùi hôi

và khí độc ảnh hưởng đến sức khỏe của gia cầm và đặc biệt là con người Do xử

lý chất thải không tốt, bởi không có dụng cụ đo kiểm soát môi trường khíthường xuyên, nên khí NH3 phát tán, gây bệnh đường hô hấp cho vật nuôi đặcbiệt là gây nguy hiểm cho con người Vì vậy việc đề xuất sản xuất một thiết bị

đo, giám sát và cảnh báo nồng độ khí độc hại tại các trang trại nuôi gà là rất cầnthiết, đáp ứng được xu thế phát triển và bảo vệ môi trường theo nhu cầu giám sátcủa các cấp quản lý

Thiết bị đo khí NH3 đáp ứng các yêu cầu sau:

Dải đo: 10 – 300ppm

Thiết bị có kích thước nhỏ gọn (có thể cầm tay), hiển thị trực tiếp nồng

độ các khí lên LCD, cảnh báo trên đèn LED và còi báo động…),

Thiết bị làm việc được trong môi trường công nghiệp, chống nước, bụi

và chống nhiễu lớn từ máy biến áp,

Lưu trữ số liệu, truyền và trao đổi số liệu với bộ nhớ của thiết bị và máytính,

Thiết bị có thể chạy nguồn điện lưới hoặc pin,

Có khả năng kết nối với máy tính từ xa qua mạng di động GPRS/GSM.Đặc biệt là giá thành sản phẩm phải rẻ để tất cả các trang trại nhỏ lẻ vẫn

có thể trang bị được;

Chính vì yêu cầu về giá thành và nội địa hóa thiết bị đo NH3 mà cảm biếnMQ135 được đề xuất, cảm biến loại này có thể nhạy cảm với một số loại khí vàmột yếu tố rất quan trọng đó là đặc tính đầu ra của nó phi tuyến.

1.2 PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐO VÀ GIÁM SÁT KHÍ

NH 3 CHO TRANG TRẠI

1.2.1 Chỉ tiêu kỹ thuật môi trường không khí chuồng nuôi

Theo QCVN 01 - 99: 2012/BNNPTNT [11] quy định chỉ tiêu thông số kỹthuật và nồng độ các khí cho môi trường không khí chuồng nuôi như bảng 1

Bảng 1.1: Yêu cầu vệ sinh môi trường không khí chuồng nuôi

Dựa trên các chỉ tiêu kỹ thuật quy định trong bảng 1.1, sẽ đưa ra một thiết

kế của thiết bị đo khí NH3 Khi có các thông số này các trang trại chăn nuôi cócác biện pháp xử lý: Bao gồm các biện pháp cơ học, lý học, hóa học được sửdụng để khử mùi, loại bỏ các tác nhân gây hại cho người và gia cầm khi các chỉtiêu này quá nồng độ cho phép

1.2.2 Mô hình nhiệm vụ xây dựng thiết bị đo

Trong mô hình như trên hình 1.1, thiết bị đo có các khối cơ bản sau: Khối chuẩn hóa tín hiệu;

Bộ nhớ dung lượng cao (thẻ nhớ SD);

3

Khối chuẩn hóa tín hiệu

Thẻ nhớ SD

Màn hình LCD

GPRS IP Modem

Hình 1.1 Sơ đồ khối của thiết bị đo

Sensor làm nhiệm vụ thu thập thông tin đo từ đối tượng, biến đại lượngcần đo thành đại lượng điện, tín hiệu sau cảm biến được đưa vào chuẩn hóa tínhiệu (CHTH), các bộ CHTH làm nhiệm vụ tạo ra tín hiệu chuẩn (thường là điện

áp từ 0 đến 5 V), đưa tín hiệu vào bộ vi xử lý trung tâm Bộ ADC tích hợp sẵntrong vi xử lý trung tâm sẽ biến thành các tín hiệu số

Kết quả được đưa hiển thị trực tiếp trên LCD, truyền lên PC, hay ghi vào

bộ nhớ ngoài (SD)

Để đo nồng độ khí NH3 trong các trang trại thông thường người ta đo ởcác vị trí: 4 góc và giữa chuồng đối với chuồng hở và đo ở 4 điểm thoát khí vàgiữa chuồng đối với chuồng kín Mỗi tháng đo 3 đợt, mỗi đợt đo 3 ngày liêntiếp, thời điểm đo: 6h, 12h, 18h, 23h [12] Như vậy ta cần một hệ thống tích hợp

ít nhất 4 đầu đo

Tín hiệu đo được từ các điểm đo được gọi là các Slave được thu thập bởimột Master trung tâm có kết nối với PC để xử lý dữ liệu qua mạng

Hình 1.2 Sơ đồ nhiều điểm đo trên trang trại

1.2.3 Chức năng các khối

1 Khối sensor

Các thiết bị phân tích khí truyền thống có độ chính xác cao được biết đếnnhư là ‘sắc ký khí’, ‘thiết bị phân tích phổ linh động ion’, ‘thiết bị phân tích phổkhối lượng’ và ‘thiết bị phân tích phổ hấp thụ hồng ngoại’ hiện vẫn đang được

sử dụng Tuy nhiên, các thiết bị này có hạn chế như là: kích thước lớn, cấu tạophức tạp, giá thành cao, quá trình vận hành sử dụng thiết bị khó khăn và thờigian phân tích dài Để đáp ứng được với yêu cầu thực tế, các cảm biến khí hóa

học trên cơ sở vật liệu dạng rắn (solid-state chemical gas sensor), cảm biến độ

dẫn điện (hay còn gọi là cảm biến bán dẫn), cảm biến nhiệt xúc tác, cảm biếnđiện hóa, cảm biến dựa trên hiệu ứng trường của một số linh kiện bán dẫn,…được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi

Cảm biến thông dụng là MQ135 Cụ thể, nguyên lý hoạt động và mô tảcủa các cảm biến này như sau:

MQ135 là loại cảm biến khí có độ nhạy cao với khí NH3 nên được dùng

để phát hiện khí NH3 Cảm biến có hình dạng như hình 3

5

Hình 1.3 Sensor MQ135

2 Khối chuyển đổi chuẩn hóa tín hiệu

Tín hiệu ra từ sensor thường có áp độ lớn rất nhỏ (cỡ mV), nên tín hiệu từsensor cần phải qua bộ chuyển đổi chuẩn hóa tín hiệu (CHTH) để khuếch đại đạt

độ lớn 0 ÷ 5 V trước khi đưa vào khối ADC của vi xử lư trung tâm Sơ đồnguyên lý của khối chuẩn hóa tín hiệu được thể hiện trên hình 1.5

Mạch sử dụng khuếch đại đo lường AD620 để khuếch đại điện áp từ sensor.AD620 là IC khuếch đại vi sai cho chất lượng cao Với khả năng dễ dàng điềuchỉnh hệ số khuếch đại từ 1 cho tới 1000 bằng cách thay đổi giá trị điện trởkhuếch đại đặt vào giữa của hai phần tử khuếch đại thuật toán nằm bên trong IC.Đặc tính khuếch đại ít phụ thuộc vào nhiệt độ (điện áp offset tối đa 0.6µV/ºC).Điện áp ra từ sensor MQ135 và MQ136 cấp về ở mức <500 mV, do đó cầnkhuếch đại lên 10 lần để đưa vào bộ ADC bên trong vi xử lý

Hình 1.4 Khối chuẩn hóa tín hiệu

3 Bộ nhớ ngoài

Ngoài việc truyền trực tiếp hiển thị trên LCD và lưu trữ trên PC, thiết bị

đo cần có một bộ nhớ ngoài có dung lượng đủ lớn để lưu trữ dữ liệu trong thờigian dài

Thiết bị đo này sử dụng thẻ nhớ SD (Hình 1.5) có dung lượng lớn 2GBthỏa mãn được yêu cầu lưu trữ kết quả đo trong thời gian dài (có thể lưu liên tụctrong nhiều tháng) Thẻ nhớ được ghép nối với vi xử lý qua chuẩn giao tiếp SPI

1 2 3 4 5 6

SD

Header 6

GND

SCK1 MOSI1 MISO1 VCC

CS1

Hình 1.5 Thẻ nhớ dung lượng cao SD (trái) và mạch nguyên lý ghép nối vào vi

xử lý (phải)

4 Khối hiển thị kết quả

Phím bấm và LCD cho phép người sử dụng có thể quan sát các thông sốngay tại vị trí

Trong trường hợp này, do nhu cầu hiển thị đơn giản nên ta lựa chọn sửdụng LCD loại 16x2, gồm có 2 dòng đơn sắc với 16 ký tự ASCII mỗi dòng

Do yêu cầu về tốc độ tính toán nên thiết bị lựa chọn vi xử lý trung tâm sửdụng công nghệ ARM là STM32F101, tốc độ 72MHz, có thư viện hỗ trợ hầu hếtcác khối chức năng quan trọng như ADC, giao tiếp UART, LCD

BOOT0 44

NRST 7

OSC_IN/PD0 5

OSC_OUT/PD1 6

PA0-WKUP 10

PA1 11

PA2 12

PA3 13

PA4 14

PA5 15

PA6 16

PA7 17

PA8 29

PA9 30

PA10 31

PA11 32

PA12 33

PA13/JTMS/SWDIO 34

PA14/JTCK/SWCLK 37

PA15/JTDI 38

PB0 18PB1 19PB2/BOOT1 20PB3/JTDO 39PB4/JNTRST 40PB5 41PB6 42PB7 43PB8 45PB9 46PB10 21PB11 22PB12 25PB13 26PB14 27PB15 28PC13-TAMPER-RTC 2PC14-OSC32_IN 3PC15-OSC32_OUT 4

VBAT 1

VDD_1 24

VDD_2 36

VDD_3 48

VDDA 9

VSS_1 23VSS_2 35VSS_3 47VSSA 8U1

OSC_OUT OSC_IN

MOSI1 MISO1 SCK1 SCS1

P4_0 IN1

C6 C7 C8 C9

VCC

GND

VCC 1 D- 2 D+

3 GND 4 H1

USB

VUSB USBDM USBDP GND

P4_2 P4_3 P4_4 P4_5 P4_6

Hình 1.7 Khối vi xử lý trung tâm

6 Khối ghép nối Internet để ghép nối đa điểm

Chọn chuẩn GPRS để kết nối với thiết bị từ xa F2103 GPRS IP Model làthiết bị di động đầu cuối cung cấp giải pháp truyền dữ liệu trên mạng GPRS

Hình 1.8 Hình ảnh thiết bị GPRS IP Model F2103

1.3 KẾT QUẢ TRIỂN KHAI

Các thiết kế trên đây đã được thử nghiệm hoàn chỉnh trên các sơ đồnguyên lý và thiết kế mạch cứng sử dụng công nghệ ARM có tên làSTM32F101, thiết bị được đóng trong vỏ có kích thước nhỏ gọn 16cm x 9cm x42cm.

Hình 1.9 Hình ảnh của mạch in

Hình 1.10 Thiết bị đã chế tạo

Thiết bị chế tạo đã có các kênh đo khí hoạt động, nhạy với các khí tạo ra(hiện thiết bị đã kiểm định tại Viện Đo lường Việt Nam) Các thiết bị ngoại vinhư màn hình, phím điều khiển, thẻ nhớ đã hoạt động tốt Kênh truyền thônghoạt động tốt, đảm bảo ghép nối giữa các thiết bị với máy tính trung tâm

Chương 2 CÁC PHƯƠNG PHÁP TUYẾN TÍNH HÓA ĐẶC TÍNH

CHO CẢM BIẾN ĐO LƯỜNG

2.1 KHÁI QUÁT CHUNG LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA THIẾT BỊ ĐO 2.1.1 Giai đoạn năm 1990

Giai đoạn này là kỷ nguyên của công nghệ thông tin:

- Thiết kế một hệ thống thông tin

- Thiết bị đo bước vào một thời kỳ cách mạng mới:

- Số liệu dưới dạng số

- Tốc độ xử lý và truyền đạt ngày càng lớn

- Sử dụng bộ xử lý chuyên dụng

- Sử dụng mạng chuyên dụng

2.1.2 Thiết bị đo trong tương lai

1 Thiết bị đo được ‘ảo hóa’

- Sử dụng hệ thống thông tin

- Sử dụng công nghệ dòng chảy và vi điện tử

- Sử dụng ngày càng ổn định

- Bảo mật tốt hơn

2 Thiết bị đo phân tán

- Sử dụng mạng công nghiệp: RS232, Bus IEEE 488, bus I2C, bus CAN,mạng WorldFIP

- Dựa vào việc sử dụng mạng công nghệ thông tin ‘truyền thống’: Cácthiết bị sử dụng cấu trúc theo mạng Ethernet và sử dụng Internet

- Thiết bị truyền không dây (wirelessHart…)

3 Các cảm biến càng ngày càng được thu nhỏ lại

Nhờ có: Công nghệ vi điện tử và vi công cụ mà ngày nay càng ngày thiết

bị đo càng có kích thước nhỏ gọn

4 Do sử dụng mạng và sự phát triển của công nghệ vi điện tử , các cảm biến trở nên thông minh hơn

- Có khả năng tự thay đổi ở bên trong

- Đứng độc lập: Giảm công suất thiêu thụ; Tự động đáp ứng được cácchức năng của môi trường và người sử dụng

- Khả năng tự động thao tác: truyền thông tin trong các cảm biến và trạm

về số liệu đo trong mạng

- Bảo quản, bảo trì thường xuyên

- Chuẩn hóa giao diện

2.2 CẤU TRÚC CHUNG CỦA CẢM BIẾN ĐO LƯỜNG

Mỗi cảm biến đo lường cơ bản có 3 bộ phận chính là:

- Chuyển đổi sơ cấp (CĐSC)

- Mạch đo (MĐ)

- Cơ cấu chỉ thị (CCCT)

Hình 2.1 Cấu trúc cơ bản của dụng cụ đo

2.3 CẤU TRÚC CỦA CẢM BIẾN ĐO LƯỜNG THÔNG MINH

Cấu trúc chung của một cảm biến thông minh (Smart Sensor) như hình 2.2.Cảm biến thông minh là thiết bị thực hiện một số chức năng xử lý mộtcách linh hoạt theo một thuật toán với một ý đồ nhất định của người thiết kế.Với vai trò của μP:P:

- Thu thập số liệu

- Lưu giữ các quá trình chuẩn độ, các thông số

- Tuyến tính hoá, tính toán nội suy

- Điều hành việc đo

Hình 2.2 Cấu trúc của cảm biến thông minh

Ý nghĩa thông minh của cảm biến được hạn chế trong chuyên đề này làtuyến tính hóa đường đặc tính của chuyển đổi sơ cấp

2.4 CÁC PHƯƠNG PHÁP TUYẾN TÍNH HÓA ĐẶC TÍNH CỦA CẢM BIẾN

2.4.1 Phương pháp xấp xỉ tuyến tính từng đoạn

Hình 2.3 Phương pháp xấp xỉ tuyến tính từng đoạn

Nếu muốn xây dựng hàm gần đúng có dạng tuyến tính gấp khúc như hình2.3 thì từng đoạn tuyến tính được xác định như sau:

Giả sử i1  icần xác định đường thẳng U a b   đi qua hai điểm

2.4.2 Ứng dụng mạng nơ ron nhân tạo để tuyến tính hóa đặc tính của cảm biến

1 Vị trí của chuyên ngành mạng nơ ron và ứng dụng trong xử lý tín hiệu

Một trong những mục đích chính của ngành trí tuệ nhân tạo là nghiên cứu

và phát triển các mô hình mô phỏng những khả năng về tư duy, phân tích và xử

lý thông tin của con người

Trong các lĩnh vực của ngành trí tuệ nhân tạo, các nghiên cứu về cơ chếhoạt động và các khả năng của bộ não con người tạo thành một chuyên ngànhđược gọi là mạng nơ ron nhân tạo (MNN)

Với khả năng xây dựng các ánh xạ, các hàm truyền đạt phi tuyến, MNN

đã được ứng dụng rộng rãi trong rất nhiều lĩnh vực, nhiều bài toán khác nhau

2 Mô hình mạng nơ ron MLP [13]

* Mô hình nơ ron nhân tạo của McCulloch -Pitts

Một trong những nghiên cứu đầu tiên đưa ra được mô hình toán học cho

nơ ron là của McCulloch -Pitts vào năm 1993 Theo đó ta có thể mô tả các nơron thần kinh của con người và có cấu trúc đặc trưng chung như sau:

- Nhiều tín hiệu đầu vào

- Mỗi đầu vào có một hệ số khuếch đại về mức độ ảnh hưởng tới nơ ron (trọng

Hình 2.6 Mô hình của nơ ron với phân cực bias là đầu vào x o

* Các dạng hàm truyền đạt

1 ( )

1 e

1 e ( )

Hình 2.8 Hàm truyền đạt tansig với các hệ số dốc a khác nhau

Mục tiêu: Tìm các giá trị của các trọng số ghép nối w ij và của ngưỡng w i0

để khớp được giá trị đầu ra yi với một giá trị đích cho trước di -> Cần tìm cựctiểu của hàm sai số:

Hình 2.9 Hệ số quán tính cho phép quá trình học vượt qua được vùng cực tiểu

thứ nhất để tới được vùng thứ hai tốt hơn.

* Mạng perceptron và mạng MLP

Một nơ ron đơn lẻ sẽ có khả năng hết sức hạn chế khi mô phỏng quan hệphi tuyến giữa đầu vào và đầu ra -> Ta cần có một tập hợp các nơ ron phối hợp

hoạt động với nhau -> Ta cần một mạng nơ ron

- Hệ thần kinh con người có khoảng ~1011-1012 nơ ron,

- Mỗi nơ ron của con người có thể có tới 100 kênh đầu vào

- Mỗi nơ ron hoạt động với chu kỳ khoảng ~10-3s nhưng trong nhiềutrường hợp thì bộ não con người xử lý tín hiệu tốt hơn các máy tính hoạt độngvới tần số cao hơn rất nhiều (ví dụ các vi xử lý với tần số đồng hồ lên tới GHz)

Để đơn giản hóa các quá trình tính toán, mô phỏng và triển khai, tathường xây dựng các mạng MLP, MLP là một mạng truyền thẳng với các khối

cơ bản là các nơ ron McCulloch -Pitts với các ràng buộc sau (nhưng không phải

là điều kiện bắt buộc) :

– Các nơ ron được tổ chức thành các “lớp”

– Các nơ ron trong một lớp không có ghép nối với nhau

– Các nơ ron trong cùng một lớp có cùng một hàm truyền đạt.

Một mạng có một lớp đầu vào, một lớp đầu ra và một số lớp ẩn

* Phương pháp xây dựng mạng MLP

Các nhiệm vụ:

– Xác định cấu trúc của mạng:

• Bao nhiêu lớp ẩn?

• Hàm truyền đạt của mỗi lớp?

• Bao nhiêu nơ ron trên mỗi lớp?

– Xác định các trọng số ghép nối giữa các lớp của mạng để tối ưu hóa sai

số Với mạng nơ ron có 1 lớp ẩn, ta có hai bộ trọng số: các trọng số ghép nốigiữa lớp vào và lớp ẩn; các trọng số ghép nối giữa lớp ẩn và lớp ra

Thuật toán học sử dụng gradient

- Cập nhật các trọng số theo lượng điều chỉnh:w(k 1) w( )k  p( )k

- Tính lại giá trị mới của hàm sai số Nếu các điều kiện dừng được thỏa

mãn thì stop, trái lại ta sẽ tiếp tục bước học mới (k+1).

Thuật toán bước giảm cực đại p = -g

Khi sử dụng thuật toán giảm bước cực đại, khởi tạo các giá trị trọng sốbằng các giá trị ngẫu nhiên nào đó, sau đó xây dựng công thức lặp để điều chỉnhliên tiếp các giá trị trọng số để hảm sai số tiến tới cực trị.

2  2 

k k

V y

2 Ứng dụng MNN trong tuyến tính hóa đặc tính của chuyển đổi sơ cấp

Với những ưu điểm lý thuyết về mạng nơ ron nhân tạo đã có nhữngnghiên cứu và ứng dụng thành công nhiều trong thực tế như trên, đặc biệt làtrong lĩnh vực đo lường như các công trình [2; 13] đã ứng dụng mạng nơ ron đểthông minh hóa cảm biến đo nhiệt độ như tuyến tính hóa đặc tính, bù sai số hệthống …

Mô hình cảm biến ứng dụng mạng nơ ron nhân tạo với sơ đồ chức nănghình 2.11:

Hình 2.11 Sơ đồ cấu trúc cảm biến sơ cấp nơ ron

Đầu ra của chuyển đổi sơ cấp là y(x), của cảm biến mới là z=f(y(x)), sẽđược tuyến tính hơn y(x)

Cảm biến bao gồm 2 khối cơ bản đó là khối chuyển đổi sơ cấp và chuyểnđổi nơ ron Khối chuyển đổi sơ cấp có nhiệm vụ biến đổi các đại lượng cần đothành các tín hiệu điện (như điện áp, dòng điện ) Khối chuyển đổi nơ ron làmột mạng nơ ron nhân tạo ghép nối với chuyển đổi sơ cấp thành một mạch nốitiếp Bởi MNN nó có các khả năng sau:

- Nó có nhiệm vụ ánh xạ những đường cong có dạng như đặc tính củachuyển đổi sơ cấp MNN có thể ánh xạ được các đường cong đặc tuyến vào – ra

khác nhau Đặc tính của khâu chuyển đổi sơ cấp là y(x), đặc tính của khâuchuyển đổi nơ ron là z(y) Tổng hợp lại ta có đặc tuyến vào – ra của cảm biến hơron là z(x).

- MNN có thể đào tạo được, nên có thể huấn luyện MNN để nó ánh xạ đặctuyến theo ý muốn Với bộ mẫu cho trước ta có thể xây dựng MNN với hàmchuyển đổi f phù hợp sao cho z(x)=f(y(x)), tốt hơn y(x), theo một nghĩa nào đó.Trên cơ sở đó có thể thực hiện chức năng thông minh hóa cảm biến đo lườngtheo nghĩa tạo ra những đặc tính của cảm biến, đáp ứng những yêu cầu khácnhau của các hệ thống đo lường, đó là: đặc tính có được độ tuyến tính trong toàndải đo; tự động bù với các biến đổi của môi trường làm ảnh hướng đến phép đo

để loại trừ các sai số, đảm bảo độ chính xác của phép đo

- Việc ứng dụng tính toán MNN tạo ra khả năng thực hiện quá trình xử lý

số liệu trong quá trình thiết kế mạng Do đó khi hoạt động MNN cần rất ít thờigian để xử lý số liệu, trong khi ở các hệ tính toán theo kiểu truyền thống, quátrình xử lý số liệu lại diễn ra trong tiến trình thực hiện phép đo theo chươngtrình đã xây dựng Chương trình tính toán và xử lý số liệu bao gồm tập hợpnhiều dãy lệnh, để thực hiện chương trình cần thời gian để thực hiện tuần tựtừng lệnh trong những dãy lệnh đó cho tới khi kết thục chương trình

- Quá trình luyện mạng, xét về mặt chức năng gần như tương đương vớiquá trình lập và cài đặt chương trình cho các hệ tính toán theo phuwong pháp sốtruyền thống Nhưng quá trình luyện mạng lại có thể thực hiện khi thiết kếMNN, nghĩa là ngoài quá trình đo Chính điều này cho phép rút ngắn thời gianthực hiện phép đo, giảm thời gian xử lý thông tin trong quá trình đo

Chương 3 TUYẾN TÍNH HÓA ĐẶC TÍNH CỦA CẢM BIẾN