Обобщенная структура вероятностно-лингвистического метода диагностирования
Обобщенная структура вероятностно-лингвистического метода диагностирования - раздел Педагогика, Введение в техническую диагностику Предмет и задачи дисциплины, ее значение и роль в обеспечении надежности технических объектов Исходя Из Вышеизложенного, Может Быть Определена Структурно-Логическая Схема ...
Исходя из вышеизложенного, может быть определена структурно-логическая схема вероятностно-лингвистического метода диагностирования, которая представлена на рис. 49.
Рис. 49. Структурно-логическая схема вероятностно-лингвистического метода диагностирования
Как видно из представленного рисунка, вероятностно-лингвистическая модель занимает ключевое положение в структуре вероятностно-лингвистического метода диагностирования.
Согласно [14] математическая модель лежит в основе всех исследований по техническому диагностированию конкретной системы или определенного класса систем и, в свою очередь, определяет содержание диагностической модели в целом. Математическая модель, разрабатываемая как основа базы знаний диагностической экспертной системы, должна позволять фиксировать опыт диагностирования аппаратуры наиболее квалифицированных специалистов (экспертов), накапливать знания и осуществлять «рассуждения», предлагая эксплуатирующему ее персоналу гипотезы о предполагаемых неисправностях и конкретные рекомендации по их устранению.
С учетом вышесказанного, а также особенностей рассматриваемого объекта диагностирования, при разработке его математической модели для диагностической ЭС приняты следующие допущения:
1. Структура ЭЭСА задана и содержит дискретные, аналоговые и гибридные устройства.
2. Для сокращения мощности классов неразличимых неисправностей и оптимизации стратегии поиска места неисправности используются знания экспертов, имеющих большой опыт эксплуатации и диагностирования объектов данного и аналогичного типа.
От принятых допущений перейдем к обобщенной теоретико-множественной модели объекта. Этот объект характеризуется:
· множеством возможных неисправностей , где e0 – «нулевая» неисправность объекта, соответствующая его исправному состоянию;
· множеством допустимых проверок ;
· множеством диагностических параметров , для каждого из которых существует множество возможных значений . Допущение 2 означает, что значения Tij имеют нечеткий характер:
.
Кроме того, отображение:
реализуется на основе субъективных вероятностных оценок экспертов, образующих множество . Степень объективности этих оценок определяется квалификацией привлекаемых к формированию базы знаний ЭС экспертов и не должна быть менее некоторой наперед заданной величины p (в соответствии с [28, 31, 32, 35] pinc=[0,6; 1]).
Продолжительность безусловного диагностирования tп, определяемая суммарными временными затратами на реализацию теста – tт и поиск искомой неисправности среди неразличимых реализуемым тестом неисправностей, определяется согласно:
,
где – среднее время, затрачиваемое на локализацию искомой неисправности методом замен на множестве неразличимых неисправностей.
В рамках принятых допущений математически задача диагностирования формулируется как задача нахождения минимума функции
,
при ограничении .
В основе идеи использования в интересах диагностирования экспертной информации лежит достаточно аксиоматичное предположение о том, что для специалиста, многократно наблюдающего проявление неисправностей, частота появления определенной неисправности неразрывно связывается с частотой наблюдения им отличительных признаков, которые он в силу своей субъективной природы может идентифицировать с различной степенью уверенности.
Для обеспечения возможности использования в разрабатываемой математической модели информации, предоставляемой выбранной группой высококвалифицированных специалистов, создания им «естественных» (см. п. 8.1) условий для работы в процессе передачи своих знаний системе, разработано и введено понятие вероятностно-лингвистического синдрома. В разрабатываемой вероятностно-лингвистической модели ЭЭСА отмеченное понятие является ключевым. Целесообразность его введения также определяется возможностью формализации в его рамках различной по своему характеру информации: будь то конкретная числовая или качественная, детерминированная или стохастическая информация.
Определение 8.1. Вероятностно-лингвистический синдром представляет собой сочетание детерминированно-стохастических признаков проявления неисправности, формализованных нечетким множеством второго уровня, имеющим следующий вид:
,
где – допустимая проверка из множества физически реализуемых проверок;
– j–е значение i–й лингвистической переменной «ПАРАМЕТР», зафиксированное при реализации q–й проверки в l–м неисправном состоянии объекта;
– оценка возможности события .
Практическим обоснованием, являющимся объективной предпосылкой введения понятия вероятностно-лингвистического синдрома, является то, что отказы элементов функционального блока могут приводить к тому, что значения лингвистической переменной при наличии в объекте неисправности и элементарной проверке будут различны, а частота появления того или иного значения соответствует частоте наблюдения отказа некоторого элемента из состава l–го неисправного блока.
Для удобства вероятностно-лингвистический синдром будем обозначать . Все возможные вероятностно-лингвистические синдромы составляют множество V, то есть .
С учетом введенных обозначений модель ЭЭСА, предназначенная для отыскания неисправностей, представляется в виде следующего упорядоченного множества:
M={E,P,T,O,P}, (8.1)
где O – оператор, устанавливающий связь между множеством состояний, множеством проверок с одной стороны и множеством исходов проверок (значениями лингвистических переменных ) – с другой с учетом субъективных вероятностей :
Сформированная модель относится к классу статических моделей и поэтому особенно удобна для организации диагностирования объекта в условиях неопределенности входных возмущений. Дополнительным аргументом в пользу синтезируемой модели является ее приспособленность для реализации на ЭВМ.
Предмет и задачи дисциплины ее значение и роль в обеспечении надежности технических объектов... Одной из основных задач эксплуатации технических объектов и систем является... Прошедший приемо сдаточные испытания на заводе изготовителе и принятый в эксплуатацию технический объект изначально...
Историческая справка о развитии дисциплины
Усиление интереса к технической диагностике в последние годы объясняется созданием и применением в народном хозяйстве все более сложных изделий, устройств и систем (объектов) при непрерывном увелич
Основные термины и определения
До настоящего момента уже достаточно интенсивно использовались многие понятия технической диагностики, смысл которых в большей степени можно было понять интуитивно, основываясь на опыте и логике. П
Математические модели дискретных устройств
В предыдущем разделе пособия были рассмотрены отдельные, наиболее важные свойства и параметры функциональных элементов ЭЭСА, имеющих радиоэлектронную природу, была дана классификация этих функциона
Понятие правильной логической сети
Логическая сеть определяется множеством {hi} логических элементов из базиса Н, множеством {хa} входных полюсов и множеством {zg} выходных полюс
Исследование правильности логической сети
Заметим, что требование правильности логической сети не исключает наличия в ней петель обратной связи или циклов в соответствующем ей графе. Логическая сеть, построенная из логических элементов без
Физические основы логического контроля дискретных устройств
Прежде чем рассматривать неисправности КУ, следует вспомнить их классификацию, исходя из состава элементной базы, на которой они построены.
КУ подразделяются на:
· релейно-контакт
Разрыв реагирующих органов РКС
Разрыв реагирующих органов в РКС проявляется в том, что реле не срабатывает тогда, когда оно должно сработать (на обмотку реле подано напряжение – управляющий сигнал). В этом случае размыкающие кон
Разрыв реагирующих органов БКС
Разрыв реагирующего органа в БКС проявляется в том, что на одноименном входе входной сигнал имеет только нулевое значение независимо от его действительного значения. В этом случае размыкающие испол
Короткое замыкание путей воздействия
Пусть состояние исполнительных органов r, s, …, k, …, m по прежнему таково, что они обеспечивают прохождение входного сигнала A по пути воздействия ar
Разрыв путей воздействия
Пусть состояние исполнительных органов r, s, …, k, …, m по прежнему таково, что они обеспечивают прохождение входного сигнала A по пути воздействия ar
Логические неисправности типа const1
Логической неисправностью типа const1 на входе A логического элемента называется такая неисправность, которая проявляет себя на его выходе так, как будто на вход A приложен пос
Понятие о функции неисправностей
Формализация методов построения алгоритмов диагностирования технического состояния предполагает наличие формального описания объекта диагностирования и его поведения в исправном и неисправных состо
Понятие неисправности физических объектов
Определение 5.1. Под неисправностью si физических объектов, предназначенных для переработки дискретной информации, будем понимать последствия некоторого событ
Понятие о правильных и неправильных неисправностях
Вне зависимости от того, какой моделью пользуются при описании исправного устройства А, множество всех неисправностей, которые в нем могут возникнуть, делят на два класса: правильн
Работа исправного устройства
Рассмотрим работу исправного логического элемента И-НЕ. Данный логический элемент работает в отрицательной логике, т.е. логическому 0 соответствует незначительное отрицательное напряжение (для опре
Работа неисправного устройства
При неисправности s1 (обрыв цепи коллектора транзистора VT1) iк = 0, поэтому uвых = - Eпит
Неисправности связей элементов комбинационных устройств
Среди наиболее часто встречающихся физических неисправностей связей (соединений) элементов устройства можно выделить следующие неисправности:
1) обрыв соединения;
2) замыкание сое
Понятие о логических неисправностях
При построении неявных математических моделей объектов диагностирования требуется задание математических моделей их неисправностей. Это равносильно выбору из всех возможных неисправностей объекта н
Математические модели непрерывных устройств логического типа
При диагностировании технического состояния непрерывных объектов широкое распространение получили допусковые (как наиболее простые и легко поддающиеся автоматизации) способы, характеризующиеся тем,
Процедура построения функциональной модели
Пусть непрерывный объект диагноза состоит из N связанных между собой компонент (блоков, узлов, агрегатов, составных частей и т.п.). Состав компонент, связи между ними и внешние связи
Определение общего числа неисправностей
По условию задачи необходимо построить таблицу функций неисправностей на множестве одиночных неисправностей. С учетом того, что каждый из контактов релейно-контактного устройства может находиться в
Построение таблицы функций неисправностей
Заполнение таблицы функций неисправностей производится на основе анализа работы устройства с учетом вносимых неисправностей или на основании анализа логического выражения, описывающего работу РКС в
Определение общего числа неисправностей
На основании выражения, описывающего исправное состояние устройства в сигналах, и приведенной на рис. 48 схемы может быть построено логическое выражение, описывающее исправное функционирование беск
Построение таблицы функций неисправностей
Заполнение таблицы функций неисправностей (табл. 9) производится аналогично описанному в п. 7.1 для релейно-контактного устройства либо на основе анализа работы устройства с учетом вносимых неиспра
Характеристика диагностической экспертной информации
При управлении качеством функционирования ЭЭСА важным моментом является анализ доступных для наблюдения признаков и принятия решения о месте расположения в системе отказавшего функционального элеме
Принцип нечеткого описания
Принцип нечеткого описания продиктован особенностями восприятия, организации и использования специалистами по поиску и устранению неисправностей в ОУ доступной диагностической информации. Эти особе
Разработка алгоритма рационального покрытия булевых матриц
В терминах матрицы различимости задача выбора минимального множества элементарных проверок формулируется как задача нахождения кратчайшего строкового покрытия этой матрицы. Строковым покрытием матр
Анализ диагностической экспертной информации и вывод решений
Основой метода диагностирования является процедура поиска неисправностей. Причем в технической диагностике под процедурой поиска неисправностей понимается формализованный способ построения алгоритм
Процедура обучения
Представленный экспертами объем диагностической информации, формализованной в виде модели (8.1), позволяет решать диагностические задачи с достоверностью, оцениваемой согласно формуле:
Оценка сходимости процедуры обучения
В предыдущем пункте предложена процедура обучения, которая после очередного шага диагностирования изменяет уровень достоверности используемых при поиске неисправностей лингвистических переменной
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
, где e0 – «нулевая» неисправность объекта, соответствующая его исправному состоянию;
;
, для каждого из которых существует множество возможных значений 
. Допущение 2 означает, что значения Tij имеют нечеткий характер:
.
. Степень объективности этих оценок определяется квалификацией привлекаемых к формированию базы знаний ЭС экспертов и не должна быть менее некоторой наперед заданной величины p (в соответствии с [28, 31, 32, 35] pinc=[0,6; 1]).
,
– среднее время, затрачиваемое на локализацию искомой неисправности методом замен на множестве неразличимых неисправностей.
,
.
,
– допустимая проверка из множества физически реализуемых проверок;
– неисправность объекта;
– i–я лингвистическая переменная «ПАРАМЕТР» [17, 19];
– j–е значение i–й лингвистической переменной «ПАРАМЕТР», зафиксированное при реализации q–й проверки в l–м неисправном состоянии объекта;
– оценка возможности события 
.
при наличии в объекте неисправности 
и элементарной проверке 
будут различны, а частота 
появления того или иного значения 
соответствует частоте наблюдения отказа некоторого элемента из состава l–го неисправного блока.
будем обозначать 
. Все возможные вероятностно-лингвистические синдромы 
составляют множество V, то есть 
.
) – с другой с учетом субъективных вероятностей 
:
Новости и инфо для студентов