Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Автоматизированные системы управления и прогрессивные информационные технологии

Диссертационная работа:

Зуров Евгений Владимирович. Информационная технология принятия решений при управлении сложными объектами с оценкой технического состояния на основе экспертных систем : диссертация ... кандидата технических наук : 05.13.06.- Санкт-Петербург, 2007.- 156 с.: ил. РГБ ОД, 61 07-5/3847

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Введение 4

Глава 1: Проблемный анализ инструментальных средств разработки

экспертных систем 11

1.1 Классификационные различия в методологиях построения систем

основанных на знаниях 11

1.2. Методы формализованного представление знаний в системах основанных на знаниях 19

1.3. Экспертные системы и автоматизированные системы управления 32

1.4. Достижения инструментальных средств разработки экспертных систем 38

1.5. Постановка задачи исследования 43

1.6. Основные результаты по первой главе 44

Глава 2: Формализация знаний проблемной области в базе знаний с сетевой структурой 46

2.1. Назначение и принципы модели представления знаний автоматизированной системы построения экспертных систем 46

2.2. Средства представления знаний визуально-объектной модели знаний.52

2.3. Правила синтеза визуально-объектных моделей доменных областей 66

2.4. Методика формализованного представления знаний в виде визуальной модели знаний 74

2.5. Результаты второй главы 79

Глава 3. Автоматизированная программная система построения экспертных систем 80

3.1. Основные концепции автоматизированного инструментального средства построения экспертных систем 80

3.2. Информационно-логическая структура системы. Формализация модулей системы 87

3.3. Процедурная модель принятия решений в пространстве состояний...97

3.4. Технологические этапы автоматизированной разработки ЭС

3.5 Функциональные требования, предъявляемые к разрабатываемым ЭС 112

3.6 Основные результаты по третей главе 117

Глава 4: Разработка экспертной системы диагностирования судовых дизельных установок в составе автоматизированной системы диагностирования 118

4.1. Предметный анализ области диагностирования судовых дизельных установок 118

4.2. Формализация требований к функциям ЭС «диагностирование судовых дизельных установок» 124

4.3. Реализация ЭС «диагностирование судовых дизельных установок» 129

4.4. Основные результаты по четвёртой главе 142

Заключение 143

Список литературы 145  

Введение к работе:

Актуальность. На сегодняшний день любая сфера человеческой деятельности характеризуется накоплением больших объемов информационных ресурсов, выдвигающих на первый план проблемы представления свойств знаний, таких как однородность, полнота сведений, достоверность, однозначность, непротиворечивость и пр. Возрастающие проблемы доступа к использованию человеком информации при принятии управленческих решений в автоматизированных системах управления (АСУ) с учетом конкретной ситуации актуализирует задачи разработки систем, основанных на знаниях (СОЗ), экспертных систем и систем поддержки принятия решений Современные информационные технологии основываются на практическом внедрении знаний в широком смысле слова (форм, моделей, языков, знаковых конструкций), которые служат для описания сложных технических объектов в разных сферах научно-исследовательских, проектных, технологических, производственных областях человеческой деятельности и повышают значимость решения проблемы интеллектуализации современных автоматизированных систем управления

Индустриальные технологии разработки интеллектуальных информационных систем различных типов требуют привлечения больших ресурсов Важнейшим ресурсоопределяющим фактором является привлечение экспертов предметной области и когнитологов для извлечения и формализованного представления знаний, с одной стороны, и группы инженеров-программистов для организации полученных экспертных знаний в базы знаний (БЗ) и реализации методов логической обработки в виде программного продукта, с другой сюроны. Такой подход требует выделения значительных временных и финансовых затрат и выдвигает на первый план необходимость создания технологий, направленных на проблему эффективности применяемых инструментальных средств разработки экспертных систем.

Непрерывное усложнение технических решений, которые находят своё применение в том или ином техническом объекте судового оборудования предъявляет требования к постоянному повышению квалификаций обслуживающего персонала. Опыт эксплуатации сложных технических объектов всё больше подтверждает возрастающее влияние человеческого фактора на их эксплуатационную надежность, несмотря на широкое использование систем автоматического управления и аварийно-предупредительных средств оповещения Отмеченные факторы позволяют отнести данную сферу человеческой деятельности к числу информационно-насыщенных. Эволюция вычислительной техники и средств коммуникации несет за собой новые возможности обработки информации и повышает актуальность проблемы переноса части интеллектуальной сферы че-

ловеческой деятельности в сферу автоматизации технологических процессов и систем управления

Сложные технические объекты характеризуется большим количеством контролируемых параметров, которые различаются по своей информативности и степени доступности Процесс управления такими объектами характеризуется либо принятием решений в условиях высокой степени неопределённости, либо требует значительных затрат материальных и временных ресурсов с целью снижения неопределенности, а следовательно, и повышению эффективности принимаемых решений Это, в свою очередь, делает актуальным направление развития высокотехнологичных инструментальных средств СОЗ с интегральной поддержкой всего жизненного цикла, начиная с решения проблем извлечения знаний предметной области, построения их концептуальной модели и передачи в базу знаний и кончая методикой проведения испытаний над выпущенным прототипом экспертной системы (ЭС)

Цель исследования. Повышение эффективности принятия решений при управлении сложными техническими объектами путем создания специализированного программного обеспечения и внедрения элементов искусственного интеллекта в автоматизированные системы управления и классификации на основе инструментария экспертных систем с визуально-графическим представлением и формальным аналитическим аппаратом логико-семантических сетевых моделей знаний.

Для выполнения этой цели необходимо решить следующие задачи.

Анализ методологий, методов, моделей решения задачи принятия решений при управлении сложными объектами для выработки стратегических апорий формирования единой интегральной концепции «сквозного» построения экспертных систем.

Исследование подходов и методик с позиции определения продуктивного механизма формирования, хранения и использования знаний в виде декларативных и процедурных моделей представления информации

Создание модели семантически-объектного представления знаний путём проведения анализа методов по классу «визуальное» управление знаниями и учета феномена человеческого фактора, основанного на положениях науки «психосемантика».

Разработка методики символьного моделирования задач диагностирования, прогнозирования, ориентированных на создание эргономичного интерфейса взаимодействия с пользователем

в Разработка программного инструментария автоматизированного построения экспертных систем, основанного на расширенном декларативном фреймово-сетевом представлении знаний, который обеспечивает семантическую идентификацию предметных областей путём поддержки объектно-ориентированного механизма манипуляциями символьно-графическими компонентами

Решение задачи диагностирования судовой дизельной установки на основе эксплуатационных технических характеристик агрегатных составляющих- цилиндропоршневая группа, газораспределительный механизм, топливная система, газотурбокомпрессор.

Методы исследований В работе использованы методы теории распознавания образов, теории вероятностей и математической статистики, математического анализа, теории множеств, теории графов, математической логики, системного анализа, теории информации, искусственного интеллекта и построения баз данных и знаний

Научная новизна

1. Формализована концептуально-логическая, экспертная модель представления предметных знаний о техническом состоянии объекта, представляющая собой семантическую сетевую структуру данных, наделенную свойствами иерархичности, модульности, объектно-ориентированности

  1. Методика, модели, алгоритмы извлечения и формализации доменных знаний в форме разработанной декларативной фреймово-сетевой модели представления знаний и эвристической предикатной модели принятия решений

  2. Технология по формализации предметных знаний и их репрезентации компонентами модели визуально-объектного представления знаний, моделирования задач диагностирования, описывающая средства и методы символьного, структурно-графового, мнемографического представления информации

  3. Создан автоматизированный программный комплекс, поддерживающий полный жизненный никл разработки ЭС Он осуществляет поддержку манипулирования компонентами моделей визуально-объектного представления параметров технической диагностики (двигателей внутреннего сгорания), их кодирование в базу знаний экспертной системы и реализует поддержку процесса решения задач диагностирования, в том числе моделирование задачи, синтез решения и классификацию объектов. *

Практическая ценность. В результате теоретических исследований создан программный комплекс автоматизированного построения экспертных систем, с помощью которого разработана ЭС «автоматизированная система диагностирования судовых дизельных установок». Разработанные программные продукты предоставляют следующие возможности*

реализация сетевой концептуальной модели представления знаний и математических моделей, ее описывающих в автоматизированном комплексе построения экспертных систем в виде совокупности программных модулей;

предложенная технология автоматизированной разработки ЭС адаптирована к широкому кругу предметных областей,

повышение эффективности решения задач диагностирования судовых
технических средств, своевременное распознавание неисправностей и кон
троль технического состояния.

Основные положения, выводы исследований диссерхации, а также инструментальный комплекс были использованы для разработки ряда экспертных систем и отдельных задач интеллектуализации принятия решений диагностики и контроля в различных государственных и коммерческих организациях, в том числе ООО «Модуль», ЗАО «Лимб»

Практическая значимость работы подтверждается соответствующими актами внедрения

Основные положения, выносимые на защиту На защиту выносятся

Модель представления предметных знаний, процедуры их построения и вывода решения, основанные на применении фреймовых моделей расширенных до семантических сетей.

Методика формализации знаний, основанная на адаптивном аппарате концепт-символьного визуального моделирования логических решающих правил экспертного представления объекта исследования

Программный инструментальный комплекс формирования автоматизированных экспертных систем принятия решений при управлении сложными объектами с оценкой их технического состояния

Диагностическая модель состояний судовых дизельных установок, интегрально учитывающая множественные технические характеристики составляющих подсистем: цилиндропорпшевая группа, газораспределительный мехапизм, топливная система, газотурбокомпрессор.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на

IX Санкт-Петербургской международной конференции «Региональная Информатика-2004». (22.06 ^24.06.2004) г Санкт-Петербург;

Международной научно-технической конференции «Транском-2004» (08.12 -09 12.2004) г. Санкт-Петербург,

X Международной научно-практической конференции «Системный анализ в проектировании и управлении» (28 06.-5-10 07 2006) г. Санкт-Петербург,

X Санкт-Петербургской международной конференции «Региональная Информатика - 2006». (24.10 -г-26.10 2006) г. Санкт-Петербург;

на семинарах и заседаниях кафедры «Вычислительных систем и информатики» в 2005-2007 гг.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ (шесть статей, две из которых в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, один доклад на X Международной научно-практической конференции «Системный анализ в проектировании и управлении», прошедшей в 2006

году, трое іезисов докладов на Международных научно-технических конференциях)

Объём и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы Содержит 156 страниц машинописного текста, в том числе 29 рисунков, 23 таблицы, список литературы включает 124 наименования

Подобные работы
Остапчук Виталий Георгиевич
Информационное обеспечение процессов принятия решений при управлении техническим обслуживанием судов с учетом реализации информационных технологий
Балабанов Александр Анатольевич
Система поддержки принятия решений при автоматизированном оперативно-диспетчерском управлении объектами добычи и транспорта газа
Минин Сергей Иванович
Автоматизированная ультразвуковая система контроля напряженного состояния основного металла и сварных соединений циркуляционных трубопроводов ЯЭУ на основе эффекта акустоупругости
Крюк Михаил Александрович
Система обеспечения качества на основе нейросетевых технологий в условиях подготовки управленческих решений в интегрированных машиностроительных производствах
Гаскаров Вагиз Диляурович
Методологические основы построения экспертных автоматизированных систем прогнозирования с применением параллельных технологий для судовых технических систем
Селиванов Денис Федорович
Автоматизация поддержки принятия решений при управлении тренажерной подготовкой на основе реализации процедур экспертного оценивания
Вихров Николай Михайлович
Управление и принятие решений в производственно-технологических процессах судоремонтных комплексов
Дронь Елена Анатольевна
Автоматизированная система поддержки принятия решений при управлении строительством на основе системной модели затрат
Пучнин Николай Борисович
Система информационной поддержки принятия решений при стратегическом управлении машиностроительным предприятием
Сарданашвили Сергей Александрович
Автоматизация процесса принятия решений в диспетчерском управлении газотранспортной отрасли

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net