Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Podpora řešení inženýrských problémů pomocí expertních systémů.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Podpora řešení inženýrských problémů pomocí expertních systémů."— Transkript prezentace:

1 Podpora řešení inženýrských problémů pomocí expertních systémů

2 Hlavní body zInženýrské úlohy. zRůzné typy podpory řešení. zKonzultační systémy - podpora rozhodování. zInstrukční systémy. zDiagnostické systémy. zNávrhové systémy. zSpeciální systémy. zZávěr.

3 Inženýrské úlohy zOperační, zTransformační, zIdentifikační, zŘízení, zDiagnostické, zNávrhové, zReprezentační, zFormulační zRozvrhování a plánování

4 Různé typy podpory řešení (1) zOperační úlohy - algebraické manipulátory - např. symbolické integrování a derivování složitých výrazů (astronomie). zTransformační úlohy - zadávání vstupů - inteligentní filtry - „zviditelňování“ skrytých vlastností - např. transformace přechodových charakteristik do fázových portrétů a dále pokračování kvalitativní analýzou chování dynamického systému (zejména pro nelineární systémy).

5 Různé typy podpory řešení (2) zIdentifikační úlohy - z přechodových, impulsních nebo frekvenčních charakteristik - pravidlová formalizace - kvalitativní určení modelu systému. zÚlohy řízení - z hodnot parametrů dynamického systému - doporučení nastavení klasických regulátorů i fuzzy regulátorů.

6 Různé typy podpory řešení (3) zDiagnostické úlohy - Expertní implikace „ Symptomy  Diagnostické situace“. (Lékařství, strojní a elektronické systémy, kybernalita). zNávrhové úlohy - „ Zadání - Formulace - Specifikace - Interpretace - Syntéza - Realizace - Simulace - Korekce - Přijetí řešení“.

7 Různé typy podpory řešení (4) zReprezentační úlohy - podpora vývoje popisu úlohy - „jak dobře a výstižně popsat problém, aby do něj bylo vidět“ - podpora návrhu jazyka popisu - podpora vývoje ontologií. Příklad fragmentu ontologie popisující materiálové vlastnosti pružiny: k = d 4 G/8D 3 N, kde k je konstanta pružiny, d je průměr drátu pružiny, D je průměr pružiny, N je počet závitů a G je modul pružnosti materiálu.

8 Výraz v jazyce KIF s využitím prvků knihovny EngMath 8 je následující: z(scalar-quantity k) z(= (physical.dimension k) z (/ force-dimension length-dimension)) z(scalar-quantity d) z(= (physical.dimension d) length-dimension) z(scalar-quantity Dm) z(= (physical.dimension Dm) length-dimension) z(scalar-quantity N) z(= (physical.dimension N) identity-dimension) z(scalar-quantity G) z(= (physical.dimension G) length-dimension) z (* force-dimension z (expt length-dimension –2))) z(= k (/ (* (expt d 4) G) (* 8 (expt Dm 3) N))) z(= G (* 11.5 (expt 10 6) psi)).

9 Různé typy podpory řešení (4) zFormulační úlohy - postup od zadání (v přirozeném jazyce, v rozhovoru se zadavatelem) k formulaci (popis úlohy v „polo- formálním tvaru“) - převod zadání do formulačního jazyka - příklad „OMT - UML“.

10 zPříklad „překladu“ věty zadání do třídového diagramu metodologií OMT. zVěta zadání: „Centrum sf6 obsahuje proudové ventilátory V515, …, V518 s reverzací a s dvoupolohovým řízením a ventilátory V519 a V520 s reverzací a s nastavitelným výkonem.“

11 Různé typy podpory řešení (5) zÚlohy rozvrhování a plánování - podpora výběru metod (CPM, PERT, PLANGRAF, …), obecně - podpora prostupu zobecněným stavovým prostorem.

12 Konzultační systémy - podpora rozhodování zMotivace: Situace „What / IF“, „Jak dále postupovat“, „Co se stalo ?“ zCharakteristiky: Převažuje pravidlová reprezentace znalostí, expertní systémy obsahují rozvinuté uživatelské rozhraní, často s dokonalou vizualizací procesu s řadou indikátorů a grafů, rafinované komunikace mezi okny rozhraní. zNasazení: Řídicí centra a velíny operátorů složitých procesů (těžká chemie, energetika, doprava (letiště))

13 Instrukční systémy zMotivace: „Jak provést určité operace“, „Jak se naučit sekvence operací“, „Jak si osvojit informace“. zCharakteristiky: Využívá se pravidlová i rámcová reprezentace znalostí, uživatelské rozhraní umožňuje citovat návody a instrukční obrázky. zNasazení: Návody ke složitějším zařízením, jednoduché instrukční systémy pro výuku, bloky do e-learningových aplikací.

14 Diagnostické systémy zMotivace: „Detekce, lokalizace, izolace a interpretace poruch systémů“, „Co je příčinou stavu A ?“, „Jaké hodnoty symptomů by měla situace B ? zCharakteristiky: Využívá se pravidlová i rámcová reprezentace znalostí, ve velké většině je užíváno zpětné řetězení pravidel. Umožňuje se abduktivní inference. zNasazení: Lékařské aplikace - rozsáhlé znalostní tezaury chorob (chorobopisů), technické aplikace - součásti standardních diagnostických a testovacích systémů.

15 Návrhové systémy zMotivace: „Jak postupovat v návrhu zařízení ?“, „Které komponenty a obraty použít při dané specifikaci ?“, „Výběr optimální varianty.“ zCharakteristiky: Využívá se pravidlová i rámcová reprezentace znalostí, někdy se vyvíjí náročné programové rozhraní umožňující spojení s databázemi, grafickými a konstrukčními systémy, s modely a výpočetními solvery. zNasazení: Prázdné expertní systémy typu XCON, dedikované expertní systémy typu SALT (stavební stroje), KNACK (návrhy přípravků), PREVEX (konfigurátor převodovek).

16 Speciální systémy zMotivace: „Propojení automatické úrovně systému s úrovní rozhodovací, dohlížecí nebo zadávací“. zNasazení a příklady systémů: - Pre-optimalizace, předběžné testování korektnosti formulace optimalizačního problému (Systém SIMON). - Sestavování řezných a obráběcích plánů - od specifikace výsledku opracování polotovaru až po sekvenci řezných a dělicích a obráběcích operací (Systém Machinist). - Posílení defektoskopických metod s optickými senzory využívající holografie a střihové interferometrie.

17 Závěr Expertní systémy podporují řešení úloh a problémů, které mají některé z následujících vlastností: zNelze je řešit v rámci některého uzavřeného kalkulu (SR). zPopis problému obsahuje řadu podmínek zasahujících do mnoha heterogenních prostředí (letiště). zVyžadují nutné zásahy operátora (řešitele) - lidský vliv. zJsou popsány slovně na mnoha stranách bez možnosti přehledné algoritmizace (výroba tenkostěnných zrcadel). zŘešení se dosahuje inferencemi, které mají v části předpokladů velké množství nepřehledných podmínek. zNejsou k dispozici vhodné modely umožňující syntézu řešení.

18 Shrnutí partie „Znalostní systémy“ zCíl: Aplikace, nasazení a používání expertních systémů. zVstup do podpůrných disciplín: - Fuzzy množiny, - Fuzzy logika, - Pravidlové systémy. zPraktické dovednosti: - Způsob formulace a formalizace slovního zadání problému do prostředí expertního systému. - Plnění báze znalostí a získání výsledků řešení úlohy (např. výsledků konzultace).


Stáhnout ppt "Podpora řešení inženýrských problémů pomocí expertních systémů."

Podobné prezentace


Reklamy Google