New Page 1

Вопрос-ответ

В этой рубрике мы будем представлять вашему вниманию ответы на письма, приходящие на нашу почту с вопросами, посвященными нашей разработке.

От кого:
Свистуновы <sgm@mail.primorye.ru>

Кому: syzoff@mail.ru , ident@mail.ru

Дата: 17 Ноя 2006 00:31:46

Тема: Вопросы по идентификации н/п

Прикрепленные данные: Письмо.doc (application/msword, 27K)
Скачать Удалить

-------------------------------

** - наши ответы

Добрый день.

Меня зовут Свистунов Григорий Михайлович. Я работаю экспертом-химиком в экспертно-криминалистическом центре (ЭКЦ) УВД Приморского края (г.Владивосток). Исследование нефтепродуктов входит в мои служебные обязанности, поэтому меня заинтересовала размещенная Вами информация по спектральной идентификации нефтепродуктов.

Задачи, которые я решаю несколько отличаются от тех, которые Вы описываете на сайте (контроль качества нефтепродуктов). Поэтому у меня возник ряд вопросов. Возможно, Вы сочтете возможным ответить на них.

1. Знакомили ли Вы с программным комплексом представителей ЭКЦ МВД России. Если «да» то кого именно, в какой форме и каковы результаты.

----------------------------------

** Нет. Вопрос «от кого» - отпадает ;-). Но если пришлете – буду благодарен.

2. Я не очень уверен, но кажется, мне приходилось ранее слышать об определении октанового числа методом ИК. Я ошибаюсь? Если нет то почему Вы говорите, что Ваш комплекс не имеет аналогов?

-----------------------------------

**Разумеется, Вам приходилось слышать. Но, если Вы внимательно читали материал на сайте, то, наверное, обратили внимание на то, что ОЧ не является беспрекословным критерием качества топлива. Наш подход как раз и отвергает ОЧ как главный критерий оценки кондиционности топлива. Если Вам, как криминалисту, неважно происхождение полученногоо ОЧ, то в Вашем распоряжении куча октаномеров. Если же Вам нужно знать, что этот октан получен по заводской технологии – это другой вопрос.

3. Нельзя ли очень просто и очень доходчиво (в двух словах) изложить физический смысл используемых алгоритмов (я попытался почитать патент на который Вы ссылаетесь – ничего не понял; использованные вами обороты "выпаривание информации", "распознавание образов", "гравитационная модель кластерного анализа" либо неинформативны, либо понятны только очень узким специалистам. Хотелось бы понять в чем состоит отличие от классического библиотечного поиска, ведь в обоих подходах используются библиотеки).

----------------------------------

**Те «обороты», на которые Вы ссылаетесь, в патенте НЕ ИСПОЛЬЗУЮТСЯ (ну, может, кроме РАСПОЗНАВАНИЯ, т.к. это ну очень всеми любимый термин). То, что Вы имеете ввиду - материал с сайта. Так что давайте сразу четко определимся по источниками информации.

Что касается библиотечного поиска, то это – настолько «интересный» метод, что говорить о нем надо конкретно. Конкретно Вы что вкладываете в это понятие (параметры и критерии соответствия и пр.)? Добавлю, что библиотечный поиск у нас не используется в общепринятом смысле.

Насчет наших алгоритмов – это действительно гравитационная модель. Звучит громко, но на самом деле все очень просто. Есть две задачи в математике – задача отнесения объекта к более чем 2-м группам и задача трех и более тел. Так вот, решив первую и используя приближенное решение второй, мы построили гравитационную модель кластерного анализа.

То есть мы имеем некоторое количество объектов. Есть пространство, где они расположены (N-мерное, по кол-ву характеристических волновых чисел для каждой группы, марки). Есть некий закон (притяжения, …, соответствия). Параметры модели (или т.н. гравитацтонного поля) меняются в зависимости от расположения объектов (а расположение объектов зависит от параметров пространства… Ну и так далее…).

Представьте, что в комнате висят в невесомости металлические шары. Вы включаете магнитное (гравитационное) поле, и шары начинают движение. В конце концов, они сбиваются в кучи (кластеры). Ну, это не очень все просто, но в принципе так.

4. Можно ли использовать для работы с Вашей программой спектры, полученные на спектрометре "Инфралюм-ФТ 801" (г.Новосибирск, оптика из SeZn, диапазон записи спектра 5000-550см^-1). В каких условиях должны быть получены спектры (тонкий слой, кювета (толщина), что-то иное).

------------------------------

**Можно. Тем более, что с приборами Инфралюм я знаком и не только по рекламе. Приборы классные. Но только не тонкий слой, с ним были проблемы. Любая кювета (25 мкм, 89 мкм – как Вам угодно). Диапазон подходит. Мы используем KBr.

5. Вы указываете, что для тонкой идентификации нефтепродуктов необходимо постоянное пополнение базы данных нефтепродуктов конкретного региона. Конечно, точная идентификация это здорово, но для меня врят ли возможно тратить массу сил (или денег) для поддержания БД в рабочем состоянии. Кроме того, в экспертной практике возможно появление совершенно необычных образцов нефтепродуктов, которые так же необходимо идентифицировать. Поэтому меня интересует можно ли используя штатную БД (ну например ту, которой Вы уже располагаете) применять программу для более грубой идентификации нефтепродуктов: бензин А-80 или АИ-92, дизельное топливо зимнее, летнее или арктическое, мазут М-40 или М-100, керосин осветительный или топливо ДТ и т.п.

------------------------------------

**Наша задача – ограждение НК от фальсификации их продукции или региональные власти от суррогата на их территории. Это – тонкий (уж прошу прощения за термин) алгоритм, для которого нужна серьезная база. По ИК можно определить, что за бензин, без той базы, которую я имею ввиду. Но будет большая погрешность и, соответственно, ненадежные результаты. Если бы Вы видели спектры А92, например, но разных заводов – Вы бы поняли, о чем я говорю. И уж точно не различите мазуты.

Насчет массы сил и денег – это Вы напрасно. Были бы образцы. Программа сама их «оприходует». А потом как Вы это представляете – идут месяцы, годы, столетия, а Вы все работаете по базе спектров бензинов, выпущенных для автомобилей Форда н-лет назад??? Ну, тогда, в (ЭКЦ) УВД Приморского края (г.Владивосток) немного заблуждаются в цели и возможностях метода.

А насчет необычных образцов – это задача не экспресс-анализа. Это – серьезно. Если проба непонятна и важна – просим на полный анализ в стац.лаб. Мы же должны отсеять 90% и более от ненужных стац.анализов. В этом «блеск и нищета» экспресс-анализа.

6. Меня очень заинтересовала возможность использования программы при сравнительном анализе нескольких образцов дизельного топлива.

(Классический пример задачи такого рода: машинист сливает с тепловоза дизельное топливо для использования в личных целях (для заправки автомашины). Его и двадцать канистр с ДТ задерживают. Из каждой канистры отбирают по образцу ДТ и в месте с образцом ДТ с тепловоза (с нескольких тепловозов) представляют на исследование в результате которого необходимо доказать, что ранее все образцы могли составлять единую массу. Стандартно задача решается методами газовой хроматографии, но сложно, долго, не всегда однозначно. Поэтому хотелось бы привлечь для ее решения дополнительные методы. По приведенной на сайте информации у меня возникло впечатление, что программа может быть использована для решения подобных задач (-?). Хотя по моему убеждению ИК спектры всех солярок совершенно одинаковы. Не могли бы Вы продемонстрировать спектры образцов ДТ одинакового типа (ну например, летнего), для которых программа указала разные заводы-изготовители).

-------------------------------

**По поводу «классики». Если у машиниста тепловоза есть машина, которую он заправляет ДТ – он миллионер (рублевый) – у него есть свой КАМАЗ (как минимум – или дизель покруче).

Такая задача (доказательство единого целого) не проблема, она решается. Насчет одинаковости спектров всех солярок – это Вы погорячились. Они очень сильно различаются даже в пределах одного производителя. На нашем сайте представлены результаты идентификации не только АБ, но и ДТ. Так из 41 образца правильное разделение по летним и зимним 40 (98%). Ну а уж разделение ДТ разных производителей при таком результате внутри одного – это уже задачка для первого класса. Что касается спектров разных производителей – я выложу на сайт бензины Ярославского и Киришского заводов.

**Если будут еще вопросы – с удовольствием отвечу.

С уважением Свистунов Г.М.

sgm@mail.primorye.ru

**С уважением, Сизов А.Б.

salexeev@yandex.ru 17.12.2005

Пусть каждая марка характеризуется двумя числами: номером ГОСТа (их ведь много) и номером марки внутри данного ГОСТа. Я понимаю, что по степени близости спектра исследуемого образца его можно отнести или нет к одному из известных. И тем самым определить марку. Но чтобы уточнить параметры бензина (показатели качества) внутри диапазона, относящегося к одной марке, необходимо знать поведение спектра от изменения того или иного параметра в этом диапазоне(ОЧ, вязкость и т.д.). Кроме того в топливе возможно наличие неизвестных присадок. Поэтому возможность решения заявленной задачи вызывает большие сомнения. Сергей.

_______________________________________________________ Ответ

Добрый день!

Я понимаю Ваши сомнения и поэтому постараюсь подробнее обрисовать наш подход.

Вы правильно отметили, что каждый продукт, каждая товарная марка выпускается в соответствии с ГОСТом или ТУ. Более того, она выпускается на конкретном предприятии, по конкретной технологии и при использовании конкретного сырья. Таким образом, очевидно, что каждая товарная марка, выпускаемая каким-то конкретным НПЗ, отличается от той же марки, выпускаемой в другом месте. Более того, берусь утверждать, что эти различия (я имею ввиду поведение спектров, а не показатели качества) гораздо большие, чем различия между смежными марками, выпускаемыми одним предприятием! На самом деле, увидев спектры, например, Аи92, произведенного в Волгограде, Ярославле и Киришах, Вы бы просто глазам своим не поверили, насколько они отличаются друг от друга (естественно, снятые в одних условиях на одном приборе)!

Таким образом, считаем доказанным, что каждая реальная товарная марка конкретного производителя имеет свой «почерк». Да, меняются технологии, оборудование и (очень редко) сырье на конкретном НПЗ. Но, во-первых, если ставить работу серьезно – эта информация должна иметься, а, во-вторых, сам алгоритм должен будет в таких случаях бить тревогу – господа, что-то эта марка перестала в принципе определяться – или это сплошной «левак», или – дело глубже, работайте! Как резюме этого пункта подчеркну еще раз – «образ» товарной марки производителя существует и отлавливается.

Из сказанного выше следует, что существует возможность правильного определения реальной товарной марки конкретного производителя, имея в своем распоряжении достаточный банк данных спектров.

Сразу отвечу на Ваш вопрос о присадках. Здесь дело обстоит достаточно просто. Если технология и сырье не менялось (а это происходит достаточно редко и отслеживается), то информация о присадках уже прописана в спектрах. Более того, в основном именно они и формируют «лицо» марки. Поэтому, появись в топливе присадки, не соответствующие технологическому процессу – и спектр так «поплывет», что ни о какой идентификации и речи не пойдет! Если уж мы ловим разницу 92 и 95 бензинов одного производителя – представьте насколько тонко выверены алгоритмы. Поэтому любые изменения в структуре топлива автоматом приведут к его неидентификации.

Кроме того, хочу отметить еще один важный момент. Банк данных должен быть «живым», т.е. постоянно подпитываться свежими спектрами. Кроме того, при вводе в банк данных нового спектра всегда проводится его тест-идентификация. Так вот, что произойдет, если с какого-то момента времени у Вас регулярно идут искаженные спектры с данного предприятия по данной марке, не соответствующие уже имеющимся? Правильно, Вы делаете вывод о том, что изменился технологический процесс, и просто заводите в банке данных новую товарную марку, со временем (пока не выйдет из оборота реализованное топливо) удалив старые спектры. Так что наш подход – это не IROX, это не жестко фиксированный метод с ограниченными, также жестко фиксированными возможностями. Да, это постоянная работа, статистика, оценки и прочие. Но результат! Согласитесь, вычисление производителя и марки – это полный контроль над реализацией нефтепродуктов в регионе!

Перейдем к возможности определения показателей качества. Вы пишите – «необходимо знать поведение спектра от изменения того или иного параметра в этом диапазоне(ОЧ, вязкость и т.д)». Конечно! А на что Вам, простите, тогда банк данных? Вот как раз и для этого тоже, причем здесь не нужны колоссальные объемы информации, достаточно спокойно нарабатываемых в рабочем режиме.

На сайте есть пример, который я сейчас еще раз приведу. Вот он как раз и доказывает возможность такого определения.

Итак, после идентификации и расчете показателей качества наших спектров, один оказался по расчетным данным очень странным. Дело в том, что товарная марка определилась как Аи95, а октановое число оказалось по расчетам равным 98!!! Мы поехали в лабораторию, откуда получили образцы. И что Вы думаете – бензин этой партии был Аи95 с повышенным до 98 октановым числом! Это возможно, потому что не только октан определяет товарную марку, а вся технология. Поэтому и разогнанный октан не обманет наш алгоритм!