Средства автоматизации процесса принятия решений при проектировании и модернизации элементов сложных технических систем тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.12, кандидат технических наук Пышненко, Елена Анатольевна

• Пышненко, Елена Анатольевна
• кандидат технических наук
• 1999

Оглавление диссертации кандидат технических наук Пышненко, Елена Анатольевна

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

Глава 1. Эволюция программных средств для реализации поддержки

процесса принятия решений

1.1. Задачи процесса принятия решений и основные способы их автоматизации

1.2. Основные этапы развития СППР

1.3. Анализ архитектур программного обеспечения, применяемых

при создании СППР

1.4. Применяемые методы обработки неопределённых, неполных

и противоречивых знаний в СППР

1.5. Постановка задачи исследования

Выводы по главе 1

Глава 2. Элементы теорий и методов, использованных при разработке

СППР

2.1. Обоснование модели представления исследуемого объекта

и способа ее реализации

2.2. Постановка задачи принятия решений в условиях неопределенности

2.3. Формирование модели приближенных рассуждений на основе нечетких мер возможности и необходимости

2.4. Разработка схемы логического вывода на неопределенных

высказываниях

2.5. Операции над неопределенными высказываниями в ходе логического вывода

Выводы по главе 2

Глава 3. Разработка способа поиска решения в пространстве состояний

с использованием сети

3.1. Постановка задачи поиска решения

3.2. Анализ ситуаций принятия решения ЛПР и способов поиска решения

3.3. Формирование ДСПР для прямого и обратного направления поиска

3.3.1. Построение ДСПР в случае заданного ЛПР прямого направления поиска

3.3.2. Особенности построения ДСПР в случае выбора ЛПР обратного направления поиска

3.4. Обход ДСПР без повторения маршрутов

Выводы по главе 3

Глава 4. Экспертная система, реализующая предлагаемый способ поиска

решений в пространстве состояний

4.1. Описание структуры экспертной системы

4.2. Механизм вывода экспертной системы

4.3. Консультация с экспертной системой

4.4. Синтаксический анализ правил

4.5. Трассировка и объяснение вывода

4.6. Содержание рабочей памяти

4.7. Группировка и вложение правил

4.8. Алгоритм пересчета КО логического выражения в условии

правила

4.9. Сравнительный анализ разработанной экспертной системы и

аналогичных систем

Выводы по главе 4

Глава 5. Автоматизация процесса принятия решений при расчетном

проектировании трансформаторов

5.1. Проблемы автоматизированного проектирования трансформаторов

5.2. Анализ ситуаций принятия решений при расчете варианта и оптимизации трансформатора

5.3. Организация процесса проектирования на основе экспертной

поддержки

5.4. Алгоритм экспертной поддержки

5.4.1.Удовлетворение ограничений на основе регулирования дискретных значений переменных

5.4.2. "Тонкое" варьирование параметрами при расчете

варианта

5.4.3. Организация взаимодействия TP АН - ПК и экспертной системы

5.5. Пример включения экспертной системы в расчетное проектирование

5.6. Перспективы использования экспертной поддержки в САПР

Выводы по главе 5

Глава 6. Технология проектирования СППР

6.1. Построение схемы проектирования СППР

6.2. Формирование модели данных

Выводы по главе 6

Заключение

Библиографический список использованной литературы

Приложения

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Средства автоматизации процесса принятия решений при проектировании и модернизации элементов сложных технических систем»

Введение

Анализ опыта проектирования и эксплуатации объектов, являющихся элементами сложных технических систем, показывает, что не всегда в процессе автоматизированного проектирования удается получить параметры объекта, близкие к оптимальным, из-за сложности формализации некоторых аспектов проектно-конструкторской деятельности и невозможности воспроизведения хода решений опытных специалистов, а также учесть все особенности функционирования объекта в системе, вследствие чего разработанный объект при эксплуатации не отвечает предъявляемым требованиям к его характеристикам. Системный анализ в процессе проектирования обычно повышает трудоемкость разработки. Кроме того, изменение характеристик объекта в ряде случаев должно происходить на протяжении его жизненного цикла. Это приводит к необходимости проведения экспертизы и принятия решений о модернизации объекта. Результатом модернизации является усовершенствование объекта, а в отдельных случаях и его видоизменение. Процесс модернизации является частью процесса проектирования. Задачи проектирования и модернизации элементов технических систем обычно предполагают многовариантный поиск возможных решений, оценку последствий модернизации, что вызывает потребность в программных средствах для их автоматизации и делает задачу разработки данных средств актуальной.

Тема диссертационной работы является актуальной также в связи с возрастанием требований к обоснованности решений при проектировании и модернизации элементов сложных технических систем (в частности, объектов энергетического комплекса - силовых трансформаторов), ответственности лиц, принимающих решения (ЛПР) за последствия воздействий на систему. Особую актуальность в последнее время приобретают работы, направленные на создание средств для автоматизации процесса принятия решений, поскольку при этом исследуются пути решения следующих задач : обеспечение приемлемых (близких к оптимальным) параметров проектируемого объекта, целенаправленного воздействия на элементы технической системы, обоснованная модернизация элементов,

контроль направления развития системы на протяжении ее жизненного цикла, повышение информированности ЛПР посредством предоставления необходимого объема систематизированной информации, привлечение опыта и знаний специалиста к процессу принятия решений. В диссертационной работе предложен способ решения перечисленных задач путем включения в процесс принятия решений созданной интеллектуальной информационно - советующей системы. Круг исследуемых задач обусловливает наличие в данной системе средств для экспертной и информационной поддержки процесса принятия решений.

Интеллектуальные информационно - советующие системы поддержки принятия решения (СППР), подобные рассматриваемой в данной работе, используют для представления формализованной модели технической системы, логико -лингвистические методы представления знаний о предметной области, что позволяет охватить ряд трудно формализуемых задач принятия решений.

В существующих системах автоматизации процесса принятия решений обычно применяются методы процедурного анализа и формальных преобразований, что не позволяет охватить отдельные этапы процесса принятия решений. Поэтому сочетание жестких алгоритмических методов и методов формальных рассуждений, предложенное в работе, создает новые возможности для решения поставленных выше задач.

В настоящей работе практическое использование полученных решений иллюстрируется на примерах из области автоматизированного расчетного проектирования сложного электротехнического объекта - силового трансформатора.

Таким образом, решение проблем организации экспертной и информационной под держки процесса принятия решений при проектировании и модернизации элементов технических систем представляется актуальной задачей.

Цель диссертационной работы заключается в разработке средств экспертной и информационной поддержки процесса принятия решений, позволяющих автоматизировать поиск вариантов проектирования и модернизации элементов сложных технических систем, а также в создании технологии проектирования СППР на основе эффективных методов проектирования программного

обеспечения. Для достижения поставленных целей в диссертационной работе решены следующие задачи:

- определен способ организации экспертной и информационной поддержки процесса принятия решений;

- разработан способ представления экспертных знаний, позволяющий автоматизировать решение задач в различных предметных областях;

- разработан способ поиска решений в пространстве состояний, который является основополагающим компонентом функционирования механизма логического вывода;

- разработана и реализована экспертная система для планирования действий при проектировании и модернизации элементов сложных технических систем, создана концептуальная модель данных экспертной системы для поддержки принятия решений;

- на основе опыта разработки автоматизированного комплекса поддержки принятия решений (АКППР) предложена технология проектирования СППР с использованием методов модульного анализа и структурного программирования;

- создана концептуальная модель данных экспертной системы для поддержки принятия решений.

При решении поставленных задач в диссертационной работе используются теория нечетких множеств, теория выбора и принятия решений, теории построения информационных и экспертных систем, методы проектирования программного обеспечения.

Основные научные результаты :

- разработан способ организации информационной поддержки процесса принятия решения и экспертной поддержки процесса формирования решения при проектировании и модернизации элементов технических систем, отличающийся от известных возможностью комплексного подхода к решению данной проблемы, сочетанием методов процедурного анализа и формальных рассуждений;

- разработан способ реализации языка представления знаний в сложной предметной области, оригинальность которого заключается в возможности записи правил на языке, приближенном к языку эксперта;

- для учета неопределенности экспертных знаний при записи правил базы знаний применен метод комбинирования неравнозначных по важности критериев, позволяющий учитывать частные цели при принятии решения в общей целевой функции, формализовать предпочтения эксперта при выборе решения;

- предложена схема организации логического вывода на неопределенных высказываниях;

- предложен вариант автоматизации этапов процесса принятия решений ;

- предложены основные алгоритмы работы компонентов СППР, алгоритмы обработки и представления данных и знаний.

На защиту выносятся:

1. Способ организации информационной и экспертной поддержки процесса принятия решений в задаче планирования действий при проектировании и модернизации элементов технической системы.

2. Схема организации логического вывода на неопределенных высказываниях.

3. Технология проектирования СППР на основе использования методов модульного анализа и структурного программирования.

Данная диссертационная работа является продолжением и развитием идей и разработок в области принятия решений Г.В.Попова [64, 65, 66, 68 ]. Большое влияние на мировоззрение, а потому и на содержание диссертационной работы оказали научные труды Э.В. Попова [ 69, 70, 71 ] , ДА. Поспелова [ 72 ], С.А.Орловского [ 60 ], Д.Б. Юдина [ 105 ] . Кроме того, автор старался учесть опыт использования методов принятия решений в условиях неопределенности, накопленный в трудах Л. Заде [25, 58], Д. Дюбуа и А.Прада [23,58 ].

Хочется выразить особую признательность доценту кафедры ВТ и САПР ИГЭУ, к.т.н. В.П.Зубкову, аспиранту ИГЭУ А.В.Кадыкову за помощь в разработке идей и методов, изложенных в 2, 3 и 4 главах данной диссертационной ра-

боты, доцентам кафедры "Безопасность жизнедеятельности" ИГЭУ, к.т.н. В.П.Строеву и А.Г.Горбунову за помощь в создании формализованной модели сложной технической системы, ассистенту кафедры "Безопасность жизнедеятельности" ИГЭУ И.А.Холостовой за помощь в формировании базы знаний в предметной области "Планирование действий при проектировании трансформаторов".

Основные результаты диссертационной работы изложены в работах [2,3,15,17,64,67,75,76,80] и обсуждались: на Международной научно-технической конференции "VII Бенардосовские чтения" (Иваново, 1994), на Международной научной конференции "Кондратьевские чтения" ( Иваново, 1996), научно-технической межвузовской конференции "Опыт информатизации образования в высшей школе : состояние и перспективы" ( Иваново, 1996), на Международной научно-технической конференции "VIII Бенардосовские чтения" (Иваново, 1997).

Результаты работы внедрены в АО "Ростовэнерго" (г.Ростов), АООТ "Кольчугцветмет" (г.Кольчугино Владимирской области), АО "Ростовская городская телефонная сеть" (г.Ростов), Центральном управлении банка России по Кировской области (г.Киров) в виде автоматизированного рабочего места, в Ивановском государственном энергетическом университете на кафедрах электромеханики (выполняются лабораторные работы по курсу "Основы САПР") и "Безопасность жизнедеятельности" (лабораторный практикум по курсу "Системный анализ и теория принятия решений") в виде экспертной системы для поддержки принятия решений.

Практические приложения предложенного способа организации поддержки процесса принятия решений демонстрировались на выставках "Электробезопасность - 94" и "Электробезопасность - 97" , проводившихся в г.Москве в ВВЦ (павильон "Электрификация") в 1994 и 1997 г.г.

Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, заключения и приложений.

Во введении определены цели и задачи работы, обоснована актуальность выбранной темы, сформулированы объект и предмет исследования, основные положения, выносимые на защиту, указаны методы исследования, теоретическая значимость и прикладная ценность полученных результатов.

В первой главе проводится анализ предметной области исследования, изучаются проблемы интеллектуализации СППР, рассматриваются различные существующие подходы к подцержке процесса принятия решений, выбору архитектуры программного обеспечения, использованию методов обработки неточных знаний в СППР, уточняются задачи диссертационной работы.

Вторая глава посвящена обоснованию модели представления технической системы и способа ее реализации в виде фактологической модели, решению ряда трудноформализуемых проблем экспертной поддержки процесса формирования решений, в частности, способу обработки неопределенных знаний, описанию схемы логического вывода на неопределенных высказываниях.

В третьей главе описывается предлагаемый способ поиска решений в пространстве состояний с использованием сети, анализируются способы реализации поиска решений в различных ситуациях принятия решений, обосновываются преимущества разработанной комбинированной стратегии обхода сети.

В четвертой главе описывается экспертная система, реализующая предлагаемый способ поиска решений, способ реализации основных ее компонентов, проводится сравнение экспертной системы с известными аналогичными разработками.

В пятой главе обсуждаются вопросы автоматизации процесса принятия решений при расчетном проектировании трансформаторов путем встраивания в САПР экспертной системы, предлагается алгоритм экспертной поддержки для варьирования дискретными значениями параметров, рассмотрены проблемы взаимодействия комплексной системы автоматизированного проектирования трансформаторов ТРАН - ПК и разработанной экспертной системы, приведен пример экспертной поддержки.

В шестой главе рассматривается технология проектирования СППР с применением методов модульного анализа и структурного программирования, определено содержание отдельных технологических этапов, сформирована концептуальная модель данных реляционного типа и рассмотрены вопросы ее совершенствования путем нормализации отношений баз данных.

В заключении работы приводятся основные результаты исследований и разработок.

Общий объем работы составляет 204 страницы, которые включают 29 страниц с рисунками, 14 таблиц и 42 страницы приложений.

Заключение диссертации по теме «Системы автоматизации проектирования (по отраслям)», Пышненко, Елена Анатольевна

Основные результаты и выводы работы :

1. Определен способ организации экспертной и информационной поддержки процесса принятия решений, отличающаяся от известных возможностью комплексного подхода к решению данной проблемы путем сочетания методов процедурного анализа и формальных рассуждений.

2. Разработан способ поиска решений в пространстве состояний с использованием сети вывода ДСПР, охватывающий 9 ситуаций принятия решений, что расширяет возможности его применения в задачах анализа и синтеза состояний проектируемого (модернизируемого) объекта . Комплексный механизм поддержки процесса формирования решений положен в основу разработанной СППР для модернизации элементов технических систем.

3. Разработана построенная на принципах поверхностной интеграции элементов интеллектуальная информационно - советующая СППР, обеспечивающая экспертную и информационную поддержку процесса принятия решений. Описаны принципы построения и предложены основные алгоритмы работы компонентов СППР, алгоритмы обработки и представления данных и знаний.

4. Разработан способ представления знаний в сложной предметной области, связанной с планированием действий при проектировании и модернизации элементов сложных технических систем, оригинальность которого заключается в возможности представлять знания на языке, приближенном к языку эксперта.

6. Разработана экспертная система, в механизме вывода которой реализован предложенный способ поиска решений в пространстве состояний. Механизм логического вывода поддерживает логический вывод как в прямом, так и в обратном направлении с применением различных стратегий поиска : комбинированной и в ширину, и способен функционировать в условиях неопределенности знаний благодаря реализованной в нем схеме логического вывода на неопределенных в ысказываниях.

7. Для учета неопределенности экспертных знаний при записи правил базы знаний применен метод комбинирования неравнозначных по важности критериев, позволяющий учитывать частные цели при принятии решения в общей целевой функции, формализовать предпочтения эксперта при выборе решения.

8. Апробация предложенного метода автоматизации процесса принятия решений в условиях решения практических задач при расчетном проектировании силовых трансформаторов и экспертизе рабочих мест с целью их модернизации подтверждает его полезность и эффективность.

Разработанная при участии автора СППР внедрена в АО "Ростовэнерго" (г.Ростов), АООТ "Кольчугцветмет" (г.Кольчутино Владимирской области). Центральном управлении банка России по Кировской области (г.Киров), , АО "Ростовская городская телефонная сеть" (г.Ростов) в виде автоматизированного рабочего места, в учебный процесс ИГЭУ в виде экспертной системы поддержки принятия решений.

Дальнейшее развитие исследований возможно по следующим направлениям:

- расширение интеллектуальных задач, решаемых СППР;

- совершенствование средств обработки и представления знаний разработанной экспертной системы, в частности создание инструментов для формирования иерархии понятий при описании параметров предметной области ;

- расширение возможностей работы с неопределенными знаниями для осуществления логического вывода на неполном наборе известных значений параметров , т.е. усовершенствование процесса доказательства возможности выполнения правил;

- создание более универсальных процедур для работы информацией , что позволит сделать СППР независимой от изменений нормативно - справочных данных, модификации структур баз данных и повысит срок ее эксплуатации.

- наращивание возможностей языка описания правил базы знаний , в частности поддержки запросов к базам данных пользователя в ходе логического вывода;

- обеспечение наряду с продукционным способа представления знаний в виде фреймов, что сделает экспертную систему настраиваемой на различные типы знаний и создаст предпосылки создания на ее основе оболочки для разработки экспертных систем .

Заключение

В диссертационной работе рассмотрены вопросы организации экспертной и информационной поддержки процесса принятия решений при расчетном проектировании и модернизации элементов сложных технических систем, к которым относятся объекты энергетического комплекса.

Научная новизна работы заключается в следующем :

1. Разработан оригинальный способ поиска решений с использованием сети в различных ситуациях принятия решений с применением стратегии "планирование / исполнение".

2. Предложен способ экспертной оценки вариантов решений путем комбинирования критериев в один целевой с взвешиванием каждого из критериев, а также применения лингвистической шкалы для формирования подмножеств альтернативных решений.

3. Предложены варианты реализации механизма логического вывода на основе динамической сети поиска решений (ДСПР), при использовании которой обеспечивается поиск от исходного состояния объекта к целевому и от целевого к исходному, разработана схема логического вывода на неопределенных высказываниях, что позволяет осуществить поиск возможных вариантов решений.

4. Разработанный способ представления знаний эксперта, содержащих неопределенность, обеспечивает решение задач в сложной предметной области на основе знаний продукционного типа.

Практическая ценность работы заключается в следующем :

• разработанный способ организации экспертной и информационной поддержки процесса принятия решения положен в основу интеллектуальной информационно - советующей СПГ1Р, применение которой позволяет повысить обоснованность решений , связанных с модернизацией элементов технической системы, усилить влияние ДПР на процесс развития технической системы в течение ее жизненного цикла ; применение разработанного метода поиска решений в пространстве состояний к задаче планирования действий при проектировании и модернизации элементов технических систем обеспечивает автоматизацию трудноформализуе-мых этапов процесса принятия решений;

• предложенная схема вывода на неопределенных высказываниях дает возможность применить ее к задачам принятия решений, содержащим неопределенность и требующим привлечения знаний эксперта, что расширяет круг задач, решаемых с использованием СППР.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Пышненко, Елена Анатольевна, 1999 год

Литература

Справочник |î;

—. -----------Bg

Рис. 6.1. Схема интеграции элементов АКППР

Т[0~3] - Определение места и функций СППР в процессе принятия реше-

нии.

Данная задача предполагает декомпозицию процесса принятия решений на этапы, рассмотрение каждого этапа с точки зрения потребности в программных средствах для его автоматизации, выбор методов программирования (процедурный анализ, формальные рассуждения) в случае необходимости разработки ПО. В процессе проектирования АКППР эта задача решалась следующим образом. Процесс принятия решений по модернизации рабочего места с применением СППР представлен па рис. П.4.7 и состоит из следующих этапов :

На 1-м этапе обрабатываются результаты инструментальных замеров факторов рабочей среды замеров. Для этих целей используется адаптивная расчетная система (АРС) [ 4 ]. Результатом работы lia этом этапе является получение протоколов измерений и карты условий труда.

На 2-м этапе обработанные результаты вносятся в базы данных подсистемы "Рабочее место" АРМ ОТ (см. Приложение 4). Производится сравнение значений замеров с предельно допустимыми значениями из нормативных документов, хранящимися в базе данных, с учетом информации об условиях труда и характеристиках рабочего места, также содержащейся в базах данных.

Определяется класс условий труда (см. рис. ПАЗ) по методике оценки условий труда [14]. Анализируется динамика классов условий труда в жизненном цикле модернизируемого объекта - рабочего места (см. рис. П.4.4 ).

Оценивается эффективность проведенных ранее действий по модернизации : если класс условий труда ухудшается или остается неизменным, но опасным или вредным, то действия неэффективными. В подсистеме "Рабочее место" АРМ ОТ задачи достаточно эффективно решаются методами процедурного анализа , т.е. путем использования строгих алгоритмов, поскольку пути их решения определяются нормативными документами - ССБТ, СНиПами, отраслевыми нормами. Последовательность работ на этапах 1-2 представлена на рис. 11.4.8.

Данные , введенные в ходе диалога с ЛПР при работе в подсистеме, используются в качестве фактов экспертной системой.

На 3-м этапе в решение задачи включается экспертная система, если на предыдущем этапе установлено, что класс условий труда вредный или опасный , что свидетельствует о необходимости планирования действий по модернизации рабочего места. Планирование действий - задача, решаемая методом формальных рассуждений, поскольку требует привлечения опыта, знаний и интуиции экспертов. Здесь используется экспертная система, описанная в главе 4. В результате консультации с экспертной системой получаем подмножество вариантов решений, рекомендуемых к выполнению.

На 4-м этапе выбранные пользователем варианты решений - мероприятия записываются в базу данных подсистемы "Контроль" АРМ ОТ (см. Приложение 4), и формируется предписание ответственному лицу.

5-й этап предполагает действия по модернизации рабочего места, в резуль-

u 6С 55 w

тате которых происходит воздействие на элемент среда техническом системы. Задача 'Г [0-1] разбивается на следующие подзадачи :

Т [0-1-1] - экспертная система для планирования действий,

TJ0-1-2] - запись в АРС формул расчета средних значений измеряемых параметров,

Т [0-1-3] - формирование моделей данных, проектирование структур данных и взаимосвязей между ними (см. п.6.2). Задача Т [0-1-1] включает в себя :

Т [0-1-1-1] - Формальное описание объектов предметной области и взаимосвязей между ними в виде правил базы знаний.

Характ еристмка рабочего места

Причина отклонения значения фактора от нормы

Если

- Правила базы знаний

г" т

Условие правила! базы знаний

то/иначе

Действие правила | базы знаний (мероприятие)

Отклонение значения параметра от нормы

Рис. 6.2. Взаимосвязи между объектами предметной области "Планирование действий по модернизации"

При создании АКППР эта задача решалась следующим образом :

При планировании действий по модернизации рабочих мест используется экспертная система продукционного типа, детальное описание которой представлено в главе 4. Внутрисистемный язык описания правил - язык программирования СУБД FoxPro [ 62 , 63 ]. База знаний содержит полученные от эксперта знания о связях между причиной отклонений результатов измерений фактора от нормативных значений и мероприятиями (вариантами решений) (см. рис. 6.2.) . При этом учитываются сильно влияющие на связи условия труда и характеристики рабочего места. Каждая связь оценивается экспертом количественно с помощью коэффициента КО.

Т[0-1-1-2] - задача формирования подмножеств вариантов решений.

На данном этапе происходит разработка и обоснование применимости способа формального представления предпочтений эксперта при выборе возможных вариантов решений.

При разработке АКППР это позволило создать базу знаний для выработки рекомендаций ЛПР по модернизации элементов технических систем. Задача решалась следующим образом :

Причинно - следственные связи объектов предметной области оцениваются коэффициентом КО. Установлено , что значение КО зависит от величин следующих критериев, перечисляемых в порядке значимости их для принятия решения :

1) С1 - отсутствие дополнительного ухудшающего воздействия. Это означает, действия по модернизации не должны ухудшать условия труда по другим контролируемым факторам (параметрам).

2) С2 - эффективность варианта решения ;

3) С3 - стоимость ;

4) С4 - сложность реализации ;

5) С5 - дизайн.

Каждому критерию назначается вес и веса суммируются в рамках операции свертки. Коэффициент КО представляет собой значение обобщенной целевой

функции Цп и определяется путем применения одного из способов комбинирования неравнозначных по важности критериев - взвешивания критериев [ 23, 38, 78] :

Ч Ч

2 р! = 1; ¡-1 ¡=1

где р( -весовой коэффициент, р( е [ 0 . 1 ], который характеризует значимость частной целевой функции С| по отношению к обобщенной целевой функции ;

= - значение функции принадлежности для { - го

критерия;

С^ - целевая функция для 1 - го критерия ; те - оцениваемый вариант решения ; д - количество критериев .

Таблица 6.1

Соответствие варианта решения частной цели (критерию СО Числовая оценка соответствия

Полностью соответствует i

Достаточно соответствует 0.75

Более или менее соответствует 0.5

Плохо соответствует 0.25

Не соответствует 0

Таблица 6.2

Оцениваемый вариант решения С1 С2 СЗ С4 С5 КО

Проверить наличие и исправность вибродемпфирующих прокладок между секциями воздуховода 0.75 0.25 0.5 1 1 55

В табл. 6.1. представлена шкала предпочтений эксперта. Пример расчета КО приведен в табл. 6.2. В результате расчета получаем значение

КО = (0.4 * 0.75 + 0.4 * 0.25 + 0.1 * 0.5 + 0.05 * I + 0.05 * 1) * 100 = 55 . В ходе работы механизма вывода строится цепочка рассуждений и значения КО пересчитываются. Порядок пересчета КО в ходе логического вывода описан в п.2.5.

Пример правила, записанного во внешнем представлении ( на языке эксперта) и содержащегося в базе знаний : ПРАВИЛО: ЫфШ

ЕСЛИ / КО-100 /

Sys Light = 'система общего освещения* И

Lamp = 'лампа ДРЛ' ИЛИ

Lamp = 'лампа накаливания' И

(ЕР / EH) < 1

КО-ЮО

ко=юо

КО=ЮО КО=ЮО

ТО / КО-ЮО /

Мегорг = 'Заменить перегоревшие лампы* К0=100 Мегорг = 'Установить светильник местного

освещения' КО= 90 Мегорг — 'Уменьшить высоту подвеса светильников

(сделать свес)' КО= 80 Мегорг = 'Увеличить на ступень мощность всех ламп* КО= 60 Мегорг = 'Окрасить стены в более светлые тона,

побелить потолок' К0= 40 Мегорг = 'Спроектировать новую осветительную

установку' КО= 30

ИНАЧЕ / КО=1(Ю /

На языке эксперта это правило означает, что если на рабочем месте имеется система общего освещения и установлены лампы типа ДРЛ или лампы накаливания и реальная освещенность Ер меньше освещенности по норме Ен , то рекомендуется провести следующие мероприятия по улучшению освещения 'Заменить перегоревшие лампы' (наиболее предпочтительное решение, т.к. КО=ЮО ), Установить светильник местного освещения' (предпочтительное решение, т.к. КО= 90), 'Уменьшить высоту подвеса светильников (сделать свес)' (приемлемое решение. КО= 80), 'Увеличить на ступень мощность всех ламп' (более или менее приемлемое решение, КХ>= 60), 'Окрасить стены в более светлые тона, побелить потолок' (менее предпочтительное решение, чем указанные выше, КО " 40), 'Спроектировать новую осветительную установку' (мало приемлемое решение, КО = 30). Коэффициент КО может принимать значения в пределах от 0 до 100 и назначается для каждого мероприятия (варианта решения) экспертом. КО означает субъективную (неточную), лингвистическую оценку варианта, соответствие варианта описанной в условии правила ситуации. Чем больше значение КО, тем больше соответствие варианта решения описанной в условии правила ситуации. КО=ЮО означает что вариант решения наиболее полезен, предпочтителен, К0=0 означает, что вариант абсолютно неприемлем.

Использование экспертной системы для планирования действий по модернизации рабочих мест позволяет ответить на следующие вопросы ЛПР:

1) какие действия необходимо предпринять при текущем состоянии модернизируемого объекта (какие мероприятия требуется провести);

2) при каком состоянии модернизируемого объекта необходимо предпринять заданное в качестве цели действие (т.е. при каких условиях требуется проведение конкретных действий по модернизации).

База знаний содержит правила, включение которых в которых в процесс логического вывода позволяет генерировать рекомендации ЛПР в ситуациях, описанных в табл. П.3.2 Приложения 3 .

Т[0-1-1-3] - разработка структуры экспертной системы (см. п.4.1) . Т[0-1-1-4] - разработка схемы консультации с экспертной системой (см. п.4.3).

Задача Т [0-1-1-3] разбивается на подзадачи разработки принципов построения и алгоритмов работы следующих компонентов экспертной системы : Т[0-1-1-3-1] - механизм вывода (см. п.4.2), Т[0-1-1-3-2] - рабочая память (см. п.4.6),

Т[0-1-1-3-3] - включение в состав экспертной системы уже существующей программы - Генератора отчетов FoxPro,

Т [0-1-1-3-4] - формирователь запросов, Т[0-1-1-3-5] - построитель ДСГ1Р (см. п.3.3.1, п.3.3.2), Т[0-1-1-3-6] - подсистема трассировки и объяснения вывода (см. п. 4.5), Т[0-1-1-3-7] - синтаксический анализатор (см. п.4.4), Задачам Т[0-1-1-3-1],Т[0-1-1-3-2|, Т[0-1-1-3-4], Т[0-1-1-3-5], Т[0-1-1-3-6], Т [0-1 -1-3-7] соответствуют некоторые программы П [0-1 -1 -3-1 ] ,П [0-1 -1 -3-2], П[0-1-1-3-4], 11 [0-1-1-3-5], ЩО-1-1-3-6], П[0-1-1-3-7] и именно на этом уровне начинается процесс программирования задач.

6.2. Формирование модели данных

В системе "Пользователь-данные-ЭВМ" действуют внешняя, концептуальная и внутренняя модели данных (МД) [ 22 ].

Внутренняя МД, приближенная к технической среде, включает метод доступа к данным и другие детали. Внешняя МД обращена к пользователю, абстрагируется от особенностей реализации данных на физическом уровне, описывает-

и и

ся в терминах исследуемои предметной области.

Занимающая промежуточное положение концептуальная (информационно - логическая) МД представляет содержание баз данных в несколько абстрактной форме по сравнению с формами физического хранения данных [ 49 ]. Различают три основных варианта концептуальной МД: иерархический, сетевой, реляционный. Реляционные базы данных доминируют в силу простоты и однородности МД. Концептуальная модель не зависит от внутреннего представления данных и их связей, методов доступа.

В основе реляционной МД - математическое понятие отношения. Таблица данных, в которой строка описывает экземпляр из заданной предметной области (кортеж), и в каждом столбце которой размещаются значения одного свойства (домена) кортежа, наглядно представляет объекшое отношение. Простой домен состоит из неделимых элементов. Некоторые домены в качестве своих элементов могут иметь отношения. Эти отношения могут в свою очередь определяться на непростых доменах и т.д. Атрибут - аналог простого домена. Ключом называют совокупность атрибутов, однозначно идентифицирующую строки [ 28 ].

Рассмотрим проблемы совершенствования модели создаваемой БД. Совершенствование модели БД идет путем нормализации отношений [ 20, 36 ]. Нормализация отношений - это процесс пошаговой декомпозиции (разложения) исходных отношений на более простые с целью устранения нежелательных зависимостей атрибутов, а вместе с тем - избыточности данных, и уменьшения вероятности аномалий при работе с БД. Проиллюстрируем, как проводилась нормализация БД в процессе формирования концептуальной МД экспертной системы.

Рассмотрим пример приведения баз данных к первой нормальной форме

(1НФ) , в результате которого уничтожаются сложные домены, т.е. домены, имеющие отношения в качестве элементов.

Из приведенного ниже дерева отношений для описания сети в МД экспертной системы видно, что Цепочка и Дуга - непростые домены отношения Сеть. Маршрут - непростой домен отношения Цепочка.

Нормализация проводится следующим образом. Начиная с отношения в корне дерева, возьмем основной ключ <Уровень > и включим его во все подчиненные отношения, получая их расширения. Основной ключ расширенного отношения содержит свой собственный основной ключ, бывший до расширения, а также основной ключ из вышестоящего отношения. Исключив теперь из старшего отношения все непростые домены, удалим вершину дерева и применим всю процедуру для каждого из оставшихся поддеревьев.

Основным ключом отношения Сеть является простой домен Уровень. Включим основной ключ во все подчиненные отношения, получим: Сеть (Уровень, Цепочка, Дуга) Цепочка (Уровень, Код нач узла, Код кон узла) Дуга ( Уровень, Метка нач дуги, Метка_кон_дуги ) Маршрут ( Уровень, Код нач узла, Код кон_узла, Метка входа в сеть,

Метка выхода из сети, Метка вход дуги, Меткав ыход _ду ги )

Исключим из отношения Сеть все непростые отношения, получим отношение Сеть ( ), в котором нет доменов. Отбросив отношение Сеть, получим Цепочка (Уровень, Код нач узла, Код _кон_узла, Маршрут) Дуга ( Уровень, Метка нач дуги, Метка кон дуги ) Маршрут ( Уровень, Код нач узла, Код кон узла, Метка входа в сеть, Мегка выхода из сети, Метка вход дуги, Метка выход дуги)

В отношении Цепочка непростым доменом является Маршрут. Для отношения Цепочка основным ключом являются домены Уровень, Кодначузла, Код кон узла. Так как домен Уровень присутствует во всех подчиненных отношениях, то вставим только домены Код нач узла, Код кон узла в подчиненное отношение:

Дуга ( Уровень, Метка_нач дуги. Метка кон дуги )

Маршрут (Уровень, Код нач узла, Код кон узла, Метка входа в сеть.

Метка выхода из сети )

Приведем пример приведения отношений ко 2-й нормальной форме (2НФ), исключающей частичную зависимость атрибутов.

Возьмем отношение Переменная( Идентификаторпеременной, Наиме-нов переменной. Значение переменной, КО, КН. Тип переменной. Единицы измерения, Границы значений) с составным ключом <Идентификатор_иеременной + Значение_переменной>.

Имеется зависимость атрибутов < Наименов переменной. Тип переменной, Единицы измерения, Границы значений > от части < Идентификатор переменной > ключа, что ведет к дублированию данных, если переменная имеет не одно значение (эти данные содержат все кортежи для данного Идентификатора переменной). Возникает также проблема контроля избыточных данных, т.к. изменение любого из указанных атрибутов придется производить во всех кортежах для данного Идентификатора переменной.

Сделаем проекцию на вектор атрибутов, исключив частично зависимые. Получим из отношения Переменная отношение Имя перем (Идентификатор переменной, Наименов перемешюй, Типпеременной, Единицы измерения, Границызиачений). Кроме того сделаем проекцию на вектор, состоящий из части ключа и зависимых от нее атрибутов. Получаем из отношения Переменная отношение Значениеперем ( Идентификатор переменной. Значение переменной, КО, КН ) с сокращением избыточных данных. Отношения Имя перем и Значение перем используются вместо Переменная.

Преобразование отношения, находящегося в 2НФ, исключающее все транзитивные зависимости некоторых атрибутов от ключа, называется приведением отношения к 3-й нормальной форме (ЗНФ). В отношении Указатель переменных ( Код правила. Идентификатор переменной, Типидентификатора ) атрибут < Тип идентификатора > зависит от ключа < Код правила-* не прямо, а через зависимость от атрибута < Идентификатор переменной > (транзитивно). Полагая одинаковым тип идентификатора для каждого идентификатора мы вновь сталкиваемся с избыточностью данных: данный идентификатор может быть не в одном правиле и во всех кортежах с одинаковым значением <Идентификатор_переменной> тип идентификатора один и тот же. Возьмем проекцию отношения Указатель переменных на атрибуты <Код правила>, --Идентификатор а и его проекцию на все атрибуты, кроме зависимого от ключа транзитивно. Получаем отношения Указатель (Код правила, Идентификатор ) и Тип ( Идентификатор, Тип идентификатора ). Проведенные преобразования позволяют иметь в БД данные об идентификаторах и их типах, которые пока не используются в записи правил. Наличие этой информации может быть важным для эксперта. В исходных отношениях возможна ее утрата.

Процесс проектирования структуры и взаимосвязей данных можно представить в виде следующей схемы :

СППРГЭС. АРМ ОТ, АРС)

ЭС (База знагаш, Рабочая память)

АРМ ОТ

АРС

База знаний (Правило, Переменная, Группа_правил,Запрещенное_сачетание Операция, Указатель перемен-ных. Доступные фунюшш, ент неопределенности)

Рабочая память( Переменная, Текущее правило, Узел, Стек, Трасса, {

депр)

Концептуальная МД экспертной системы представима в виде иерархической структуры - графа связей непростых доменов. Данный граф имеет вид де-рева.Определяя отношение записывают Имя отношения(<Кортеж атрибутов>). Далее описываются все отношения, входящие в дерево : 1-й уровень

Эксперты аясистема ( База знаний. Рабочая память ) -»2-й уровень

2-й уровень

Экспертная система -» Базазнаний ( Правило, Переменная, Группа правил, Запрещенное сочетание, Операция, Указатель переменных, Доступные функции, Коэффициент неопределенности ) -> 3-й уровень

Экспертная система -> Рабочаяпамять ( Переменная, Текущее правило. Узел, Стек, Трасса, ДСПР ) —> 3-й уровень

3-й уровень

База знаний —> Правило ( Код правила, Названиеправила, Содержание правила ) —» 4 - й уровень

База знаний Переменная ( Имяперем, Значение перем, Тип перем ) —» 4 - й уровень

Базазнашш -» Операция ( Системы операция, Пользоват операция, Приоритет ) —> 4 - й уровень

База знаний —» Группа правил ( Название группы, Приоритет, Код правила, Название правила ) 4-й уровень

База знаний -» Указатель_переменных ( Кодправила, Идентификатор, Тип идентификатора ) 4-й уровень

База знаний -» Доступные_функции ( Идентификатор, Наименование, Тип ) —> 4-й уровень

База знаний -» Кдаффициент_неопределенностн ( Видпредставления, Шкала измерения, Правила расчета) —» 4 - й уровень

Рабочаяпамять -> Переменнаярабпамяти ( Переменная тек правила. Найденная переменная. Перемент »ая запроса ) —> 4-й уровень

Рабочая память -> Текущее правило ( Глубина вложения, Активность, Вложеиность в правило ) -> 4-й уровень

Рабочая память Узел (Узел предыдущ уровня, Узел текущ уровня ) -» 4-й уровень

Рабочая память -» Стек (Операнды, Коэффициенты_неопред_тек_прав ) -» 4-й уровень

Рабочая память ~> Трасса ( Найденное знач перем, Цепочка, Маршрут ) -> 4-й уровень

Рабочая память -> ДСПР ( Узелуровня, Уникальный_узел, Сеть ) -» 4 - й уровень

4-й уровень

Переменная -» Имянерем ( Идентификаторпеременной, Наиме-нов переменной. Тин переменной. Единицы измерения, Границы значений )

Переменная -> Значениеперем ( Идентификатор переменной, Значе-ние_ переменной, КО, КН )

Правило —> Название_нравила(Код правила, Название, КО, КН, Описание правила)

Правило —> Содержаиие_правила ( Код правила, Названиегруппы, Строка правила, КО, КН )

Операция -» Сисгемнонерация ( Операция, Тип)

Операция —> Пользоват_операция ( Операция, Тип, Наименование, Поль-зоват описание )

Операция —» Приоритет ( Операция, Приоритет, Количествооперандов) Указатель переменных Указатель (Кодправила, Идентификатор) Указатель переменных —> Тип (Идентификатор, Тип идентификатора ) Коэффициент неопределенности —> Виднредставлеиия ( Название вида, Типвида)

Коэффициент неопределенности —» Шкалаизмерения ( Название вида, Значение по шкале, Числ знач коэффициента )

Коэффициент неопределенности —> Правила_расчега ( Название коэффициента, Правило расчета, Системное представлсн правила, Идсн-тификаторкоэффициента)

Переменная^раб памяти —> Переменная гек правила ( Известная переменная тек прав, Искомая переменная тек прав )

Перемеиная_раб памяти —» Найденнаяпеременная (

Имя найденной перем, Значение найд перем, КО, КН )

Переменная раб памяти —» Иеременнаязапроса ( Известная переменная. Значение извести переменной, Целевая переменная, Значе-

ние целевой переменной)

Текущее правило -» Глубннавложения ( Код тек правила,

Код прав верх уровня влож, Принадлежность ю группе )

Текущее правило -» Активность ( Кодтекправила, Признакам и вн правила. Признаквыполнения. Принадлежностькгруппе, Приоритет в группе)

Узел Узел_предыдущ_уровня (Метка вход дуги, Код нач узла,

Код кон узла, Метка выход дуги )

Узел -> Узел_тскущ_уровня (Метка вход дуги, Код нач узла, Кодконузла, Метка выход дуги )

Стек -> Операнды (Операнд, Приоритет операции, Наличие скобок ) Стек -» Коэффициентынеопредтекправ ( Код тек правила, КО , КН ) Трасса Найденноезначперем ( Имя перем, Значение перем, КО, КН ) Трасса -> Цепочка (Меткавходдуги, Код нач узла, Код кон узла, Метка выход дуги )

Трасса ~> Маршрут (Метка входа в сеть, Метка вход дуги, Код нач узла. Код кон узла. Метка выход дуги. Метка вых из сети ) ДСПР —> Узсл_тек_уровни ( Код кон узла. Метка выход дуги) ДСПР -> Уиикальный_узел ( Код кон узла, Метка выход д}ти, Признак повтора узла )

ДСПР -> Сеть ( Метка вход дуги, Уровень, Код нач _узла, Код кон узла, Метка вьгход дуги, Инвертированный_уровеиь )

Выводы по главе 6

1. Разработана последовательность проектирования СППР, определено содержание отдельных технологических этапов, предложены способ расчленения всего объема работ на части, способ интеграции отдельных модулей СППР в единое целое.

2. Применение рассмотренных технологий модульного анализа и структурного программирования ПО позволяет создавать СППР, относящиеся к разряду интеллектуальных информационно - советующих систем.

3. СППР - это программный комплекс, состоящий из подсистем, в которых эффективно используются методы процедурного анализа и формальных преобразований, а также экспертной системы, реализующей методы формальных рассуждений.

4. СППР реализует возможность автоматизации процесса решения задач планирования действий по модернизации элементов технических систем, позволяет оценивать последствия принимаемых решений.

5. Выбран способ формального представления предпочтений эксперта при выборе возможных вариантов решений. Способ обеспечивает количественную оценку причинно - следственных связей. Это позволило создать базу знаний для выработки рекомендаций ЛГ1Р по модернизации элементов технических систем.

6. В ходе проектирования сформирована концептуальная МД реляционного типа. Данный тип МД был выбран в силу простоты и однородности получаемых моделей БД.

7. Совершенствование создаваемой концептуальной МД экспертной системы проводилось путем нормализации отношений БД. В результате устранены нежелательные зависимости атрибутов, а вместе с тем - избыточность данных, снижена вероятность аномалий при работе с БД. Отношения преобразовывались к 1, 2 и 3 нормальным формам.

Заключение

В диссертационной работе рассмотрены вопросы организации экспертной и информационной поддержки процесса принятия решений при расчетном проектировании и модернизации элементов сложных технических систем, к которым относятся объекты энергетического комплекса.

Научная новизна работы заключается в следующем :

1. Разработан оригинальный способ поиска решений с использованием сети в различных ситуациях принятия решений с применением стратегии "планирование / исполнение".

2. Предложен способ экспертной оценки вариантов решений путем комбинирования критериев в один целевой с взвешиванием каждого из критериев, а также применения лингвистической шкалы для формирования подмножеств альтернативных решений.

3. Предложены варианты реализации механизма логического вывода на основе динамической сети поиска решений (ДСПР), при использовании которой обеспечивается поиск от исходного состояния объекта к целевому и от целевого к исходному, разработана схема логического вывода на неопределенных высказываниях, что позволяет осуществить поиск возможных вариантов решений.

4. Разработанный способ представления знаний эксперта, содержащих неопределенность, обеспечивает решение задач в сложной предметной области на основе знаний продукционного типа.

Практическая ценность работы заключается в следующем :

• разработанный способ организации экспертной и информационной поддержки процесса принятия решения положен в основу интеллектуальной информационно - советующей СПГ1Р, применение которой позволяет повысить обоснованность решений , связанных с модернизацией элементов технической системы, усилить влияние ДПР на процесс развития технической системы в течение ее жизненного цикла ;

® применение разработанного метода поиска решений в пространстве состояний к задаче планирования действий при проектировании и модернизации элементов технических систем обеспечивает автоматизацию трудноформализуе-мых этапов процесса принятия решений;

• предложенная схема вывода на неопределенных высказываниях дает возможность применить ее к задачам принятия решений, содержащим неопределенность и требующим привлечения знаний эксперта, что расширяет круг задач, решаемых с использованием СППР.

Основные результаты и выводы работы :

1. Определен способ организации экспертной и информационной поддержки процесса принятия решений, отличающаяся от известных возможностью комплексного подхода к решению данной проблемы путем сочетания методов процедурного анализа и формальных рассуждений.

2. Разработан способ поиска решений в пространстве состояний с использованием сети вывода ДСПР, охватывающий 9 ситуаций принятия решений, что расширяет возможности его применения в задачах анализа и синтеза состояний проектируемого (модернизируемого) объекта . Комплексный механизм поддержки процесса формирования решений положен в основу разработанной СППР для модернизации элементов технических систем.

3. Разработана построенная на принципах поверхностной интеграции элементов интеллектуальная информационно - советующая СППР, обеспечивающая экспертную и информационную поддержку процесса принятия решений. Описаны принципы построения и предложены основные алгоритмы работы компонентов СППР, алгоритмы обработки и представления данных и знаний.

4. Разработан способ представления знаний в сложной предметной области, связанной с планированием действий при проектировании и модернизации элементов сложных технических систем, оригинальность которого заключается в возможности представлять знания на языке, приближенном к языку эксперта.

6. Разработана экспертная система, в механизме вывода которой реализован предложенный способ поиска решений в пространстве состояний. Механизм логического вывода поддерживает логический вывод как в прямом, так и в обратном направлении с применением различных стратегий поиска : комбинированной и в ширину, и способен функционировать в условиях неопределенности знаний благодаря реализованной в нем схеме логического вывода на неопределенных в ысказываниях.

7. Для учета неопределенности экспертных знаний при записи правил базы знаний применен метод комбинирования неравнозначных по важности критериев, позволяющий учитывать частные цели при принятии решения в общей целевой функции, формализовать предпочтения эксперта при выборе решения.

8. Апробация предложенного метода автоматизации процесса принятия решений в условиях решения практических задач при расчетном проектировании силовых трансформаторов и экспертизе рабочих мест с целью их модернизации подтверждает его полезность и эффективность.

Разработанная при участии автора СППР внедрена в АО "Ростовэнерго" (г.Ростов), АООТ "Кольчугцветмет" (г.Кольчутино Владимирской области). Центральном управлении банка России по Кировской области (г.Киров), , АО "Ростовская городская телефонная сеть" (г.Ростов) в виде автоматизированного рабочего места, в учебный процесс ИГЭУ в виде экспертной системы поддержки принятия решений.

Дальнейшее развитие исследований возможно по следующим направлениям:

- расширение интеллектуальных задач, решаемых СППР;

- совершенствование средств обработки и представления знаний разработанной экспертной системы, в частности создание инструментов для формирования иерархии понятий при описании параметров предметной области ;

- расширение возможностей работы с неопределенными знаниями для осуществления логического вывода на неполном наборе известных значений па-

раметров , т.е. усовершенствование процесса доказательства возможности выполнения правил;

- создание более универсальных процедур для работы информацией , что позволит сделать СППР независимой от изменений нормативно - справочных данных, модификации структур баз данных и повысит срок ее эксплуатации.

- наращивание возможностей языка описания правил базы знаний , в частности поддержки запросов к базам данных пользователя в ходе логического вывода;

- обеспечение наряду с продукционным способа представления знаний в виде фреймов, что сделает экспертную систему настраиваемой на различные типы знаний и создаст предпосылки создания на ее основе оболочки для разработки экспертных систем .

Библиографический список использованной литературы

1. Автоматизированное проектирование электрических машин : Учеб. пособие для студ. вузов, обуч. по спец. "Электромеханика" / Ю.Б. Бородулин, B.C. Мостейкис, Г.В. Попов, В.П. Шишкин; Под ред. Ю.Б. Бородулина. -М.:Высш.шк„ 1989.-280 с.

2. Автоматизированное рабочее место инженера по охране труда (реклама) // Охрана труда и социальное страхование . - 1995. - N 12. - с. 38.

3. Автоматизированное рабочее место по охране труда (АРМ ОТ) : Информационный лист. / В.И. Дьяков, Г.В. Попов, Е.А. Пышнснко, B.II. Строев. -Иваново : ЦНТИ, 1995. - Зс.

4. Адаптивная расчетная система автоматизированного проектирования : Метод, указания к лабораторным работам по курсу "Основы САПР" и курсовому и дипломному проектированию / Сост. Игнатьев Е.Б., Виноградова Л.В., Попов Г.В. - Иваново : ИГЭУ, 1993. - 52 с.

5. Алиев P.A., Ульянов C.B. Нечёткие алгоритмы и системы управления. -М.: Знание, 1989. - 64 с.

6. Ахлюстин В.Н., Новиков Г.А., Щукин В.А. Возможный подход к прогнозам аварии в сложной технической системе // Безопасность труда в промышленности. - 1992. - N 6. - с. 57 - 59.

7. Башлыков A.A., Еремеев А.II. Экспертные системы поддержки принятия решений в энергетике / Под редакцией А.Ф. Дьякова. - М.: Издательство МЭИ, 1994.-216 с.

8. Берчук Л.С. Разработка экспертных систем в среде ИНТЕР - ЭКСПЕРТ / Использование математических методов в системах управления и проектирования : Сб. научных трудов. - Киев, 1991. - с. 83 - 87.

9. Бородулин К).Б., Гусев В А., Попов Г.В. Автоматизированное проекти рование силовых трансформаторов - M.:Энергоатомиздат, 1987. - 264 с.

10. Бурау В.А., Лапушкин Е.В. Повышение безопасности на крупных производствах . // Безопасность труда в промышленности. - 1994. - N 9. - с.34-36.

11. Ва Б.У., Лоурай М.Б., Гоцзе Ли. ЭВМ для обработки символьной информации. // ТИИЭР. - 1989. - № 4. - с. 5 - 40.

12. Виноградова Л.В. Экспертная поддержка процессов проектирования и диагностики силовых трансформаторов : Дисс. ... кандидата технических наук : 05.13.12. - Иваново, 1995. - 168 с.

13. Вудс У.А. Основные проблемы представления знаний. // ТИИЭР : Нер.с англ. - 1986. - Т. 74. - N 10. - с.32 - 46.

14. Гигиена труда. Гигиенические критерии оценки условий труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести и напряженности трудового процесса. Руководство Р 2.2.0 13-94 // Охрана труда и социальное страхование . - 1994. - К 11. - с. 35-47.

15. Годовицын М.С., Григорьев И.В., Пышненко Е.А. Обеспечение устойчивости функционирования промышленного предприятия. /7 Кондратьевские чтения. Тезисы докладов М ежду народ ной научной конференции "'Современное состояние, проблемы и перспективы развития российской экономики". - Иваново : ИГЭУ, 1996. - с.101 -103.

16. Голдберг М., Гуденаф Д.Г., Алво М., Карам Дж. Иерархическая экспертная система для задач обновления лесохозяйственных карт по данным спутника Landsat // ТИИЭР . - 1986. - Том 76.-N6.- с.119- 130.

17. Горбунов А.Г., Пышненко Е.А., Строев В.П. Система поддержки процесса принятия решений для аттестации рабочих мест. // Тезисы докладов Международной научно - технической конференции "VIII Бенардосовские чтения" . -Иваново : ИГЭУ, 1997. - с.294.

18. Давиденко И.В., Голубев В.П., Комаров В.И., Осотов В.Н. Структура экспертно - диагностической и информационной системы оценки состояния высоковольтного оборудования /У Электрические станции. - 1997. - N 6. - с. 25 - 27.

19. Дал У., Дейкстра Э., Хоор К. Структурное программирование / Пер. с англ. - М: Мир, 1975. - 247 с.

20. Дейт К. Введение в системы баз данных : б 2 - х томах, Т. 1 ! Пер. с англ. под ред. И.Ф. Шахнова . - М.: Радио и связь, 1989. - 247 с.

21. Джорджеф М.П., Лэнски Э.Л. Процедурные знания /У ТИИЭР. - 1986. -Том 74. -N10. - с. 101 -118.

22. Диго С.М. Проектирование и использование баз данных : Учебник для ВУЗов. - М.: Финансы и статистика, 1995. - 208 с.

23. Дюбуа Д., Прад А. Теория возможностей. Приложения к представлению знаний в информатике: Пер. с фр.-М.: Радио и связь, 1990. - 288 с.

24. Жукова И.Г. Модели и инструментальные средства для автоматизации начальных этапов проектирования технических объектов (на примере измерительных устройств - твердомеров) : Дисс. ... кандидата технических наук 05.13.12. - Волгоград, 1998. - 212 с.

25. Заде Л. Понятие лингвистической переменной и его применение к принятию приближённых решений / Пер. с англ. под ред. H.H. Моисеева и С.А.Орловского. -М.: Мир, 1976. - 165 с.

26. Зелковиц М., Шоу А., Гэннон Дж. Принципы разработки программного обеспечения / Пер. с англ. иод ред. С.Д. Пашкеева. - М: Мир, 1982. - 368 с.

27. Злотарева Н., Попчев И. Немонотонные рассуждения в интеллектуальных системах//Изв. РАН Техническая кибернетика. - 1992. - N 5.- с. 3 -21.

28. Зубов B.C. Clipper & FoxPro. Практикум пользователя. - М. : Бином, 1990. - 289 с.

29. Интегрированная система дж создания прикладных систем с базами данных и знаний ( ИНТЕР - ЭКСПЕРТ ) : Руководство пользователя. - Тверь, 1990.

30. Интеллектуальные програмные системы. Выпуск 2 / Автор проекта Н.М.Светлов. - М.: Центр интеллектуальных систем "Метод", 1997. - 64 с.

31. Информационная экспертная система для обслуживания персонала ГЭС ./ Ю.Я. Любарский, В.М. Надточий , НА. Ординян, Д.Б. Митрофанов И Электричество. - 1991. - N 3. •• с. 64 ~ 66.

32. Ионии C.B., Лизько Ю.В., Хрущев B.C., Лисинская Л.И. Анализ путей автоматизации и интеллектуализации систем управления комплексов специального назаначения. // Вестник МГТУ. Серия "Приборостроение". - 1994. - № 1. -с.62-75.

33. Искусственный интеллект : применение в химии : Пер. с англ. / Д.Смит, Ч.Риз, Дж. Стюарт. - М.: Мир, 198В. - 430 с.

34. Искусственный интеллект. Программные и аппаратные средства. / Под

ред. В.Н. Захарова, В.Ф. Хорошевского. - М.: Радио и связь, 1990. - Кн. 2. - 411 с.

35. Йодан Э. Структурное проектирование и конструирование программ / Пер.с англ. под ред. Л.Н.Королева. - М: Мир, 1979. - 415 с.

36. Каратыгин С.А.,Тихонов А.Ф.,Тихонова Л.Н. Программирование в FoxPro для Windows на примерах.-М. : Бином, 1995. - 496 с.

37. Каспаров А.А. Гигиена труда и промышленная санитария. - М.: Медицина, 1977. - 384 с.

38. Кини Р.П., Райфа X. Принятие решений при многих критериях : предпочтения и замещения / Пер. с англ. под ред. Й.Ф. Шахнова . - М.: Радио и связь, 1981.-560 с.

39. Классификация условий труда работающих. Новые аспекты /У Охрана труда и социальное страхование. - 1995. -N 3. - с. 38.

40. Клир Дж. Системология. Автоматизация решения системных задач : Пер. с англ. - М.: Радио и связь, 1990. - 544 с.

41. Козлов В.И. Методология охраны труда в человеке - машинных системах. - Рига : Зинатне, 1989. - 183 с.

42. Компьютер обретает разум : Пер. с англ. / Под ред. и с предисл. В.Л. Стефанюка. - М.: Мир, 1990. - 240 с.

43. Куликовский В.Б., Надточий В.М., Зозулинский Е.Б. Использование методологии экспертных систем для оценки состояния изоляции генераторов /У Электричество. - 1994. - К 8 . - с. 22 - 24.

44. Лапин А.Н. Вопросы адаптации САПР трансформаторов к изменениям конструктивно - технологических требований // Межвузовский сборник научных трудов "Автоматизация проектирования в электротехнике и энергетике" . - Иваново, ИвГу, 1984-с. 56-61.

45. Ларичев О.И. Принятие индивидуальных решений // Итоги науки и техники. Сер. Техническая кибернетика / ВИНИТИ. - 1991. - Том 32. - с. 59 - 92.

46. Ларичев О.И., Мошкович Е.М. Качественные методы принятия решений. - М.: Наука, Физматлит, 1996. - 208 с.

47. Лебедев В.Н. Введение в системы программирования. - М.: "Статистика", 1975.-311 с.

48. Левин Р., Дранг Д., Эдельеон Б. Практическое введение в технологию искусственного интеллекта и экспертных систем с иллюстрациями на Бэйскке. -М.: Финансы и статистика, 1990. - 239 с.

49. Лорьер Ж. - Л. Системы искусственного интеллекта. - М.: Мир, 1991. -

568 с.

50. Макшейн Д.Дж., Фрайз Дж.Ф. Банк данных по хроническим заболеваниям : Опыт системы АЕАМ18 . // ТИИЭР. - 1988. - Том 76. - № 6. - с. 37 - 45.

51. Малышев Н.Г., Берштейн Л.С., Боженюк А.В. Нечёткие модели для экспертных систем в САПР. - М.: Энергоатомиздат, 1991. - 134 с.

52. Мелихов А.Н., Бернштейн Л.С.. Коровин С.А. Расплывчатые ситуационные модели принятия решений. - Таганрог : ТРТИ, 1986. - 93 с.

53. Морозов А.Н., Пышненко Е.А., Царева Н.Ю. Диалоговая САПР асинхронного двигателя /У Межвузовский сборник научных трудов "Автоматизированный анализ физических процессов и проектирование в электромеханике".- Иваново, ИЭИ, 1990 - с. 84 - 89.

54. Мз'шик Э., Мюллер П. Методы принятия технических решений : Пер. с немец. - М.: Мир, 1990. - 204 с.

55. Надточий В.М. Система поддержки принятия решений для персонала электростанции /У Электричество. -1997. - N 7. - с. 19 - 26.

56. Надточий В.М., Ординян Н.А. Экспертные системы диагностики генераторов // Электрические станции. - 1994. - N 9. - с. 50 - 54.

57. Нейлор К. Как построить свою экспертную систему : Пер. с англ. - М.: Энергоатомиздат, 1991. - 286 с.

58. Нечеткие множества и теория возможностей. Последние достижения I Пер. с англ. В.Б. Кузьмина; Под ред. Р.Ягера. - М.: Радио и связь, 1986. - 408 с.

59. Обработка нечёткой информации в системах принятия решений / А.Н. Борисов, А.В. Алексеев, Г.В. Меркурьева и др. - М.: Радио и связь, 1989, - 302 с.

60. Орловский С.А. Проблемы принятия решений при нечёткой исходной информации. - М.: Наука, 1981. - 208 с.

61. Перлий В.М., Глухарева Н.А., Подойма В.В., Осипов В.И. Интегрированная автоматизированная система для служб охраны труда У/ Энергетик. -1998,-N2.-с. 19-20.

62. Пинтер Лес. Разработка приложений в Microsoft FoxPro 2.5 : Пер. с англ. - М.; Издательство Эдель, 1995. - 432 с.

63. Попов А.А. Программирование в среде СУБД FoxPro 2.0. Построение систем обработки данных. - М. : Радио и связь, 1993. - 352 с.

64. Попов Г.В. АРМ - элемент безопасности. // Тезисы докладов Международной научно - технической конференции "VII Бенардосовские чтения" . -Иваново : ИГЭУ, 1994. - с. 125.

65. Попов Г.В., Безбородова И.А., Лхамсуренгийн Т. Организация расчетного проектирования трансформаторов в комплексной САПР /У Межвузовский сборник научных трудов "Автоматизированный анализ физических процессов и проектирование в электромеханике".- Иваново, ИЭИ, 1990 - с. 10-14.

66. Попов Г.В., Лапин А..Н., Турлаков В.И. Проблемы поискового конструирования при автоматизированном проектировании трансформаторов /У Межвузовский сборник научных трудов "Теория и расчеты электрических машин и аппаратов". - Иваново, ИвГу, 1981 - с. 98 -104.

67. Попов Г.В., Пышненко Е.А., Строев В.П. К вопросу о повышении устойчивости предприятий посредством подготовки специалистов по безопасности жизнедеятельности /У Сборник статей к конференции "Опыт информатизации образования в высшей школе : состояние и перспективы". - Иваново : ИГАСА, 1996.-с. 135- 136.

68. Попов Г.В., Ратманова И.Д., Игнатьев Е.Б. К вопросу организации экспертной помощи при автоматизированном проектировании трансформаторов // Энергетика (Изв.высш. учеб.заведений). - 1990. - N 11. - с. 33 - 37.

69. Попов Э.В. Особенность разработки и использования экспертных систем /У Искусственный интеллект. Книга 1. Модели и методы : Справочник / Под ред. Э.В. Попова. - М.: Радио и связь, 1990. - с. 261 - 290.

70. Попов Э.В. Экспертные системы : Решение неформализованных задач в диалоге с ЭВМ. - М.: Паука. Гл. ред. физ. - мат. лит., 1987. - 288 с.

71. Попов Э.В. Экспертные системы - состояние, проблемы, перспективы. // Техническая кибернетика. - 1989. -N 5. - с. 152 - 161.

72. Поспелов Д.А. Продукционные модели /У Искусственный интеллект. Кн. 2. Модели и методы : Справочник / Под ред. ДА. Поспелова . - М.: Радио и связь, 1990. - с. 49-56.

73. Построение экспертных систем: Пер. с англ. / Под. ред. Хейеса- Рота, Д.Уотермена, Д.Лената. - М.: Мир, 1987. - 441 с.

74. Производственные системы с искусственным интеллектом / P.A.. Алиев, Н.М. Абдикеев, М.М. Шахназаров. - М.: Радио и связь, 1990. - 264 с.

75. Пышненко Е.А. Автоматизированное рабочее место охраны труда как резерв повышения качества функционирования предприятия // Охрана труда и окружающей среды на предприятиях текстильной и легкой промышленности: Межвуз. сборник научных трудов. - Иваново : ИГТА, 1998. - с. 11 -16.

76. Пышненко Е.А. Надежность и безопасность принятия управленческих решений на базе АРМ. // Межвузовский сборник научных трудов "Экология и безопасность жизнедеятельности". Выпуск 1. - Воронеж : ВГТА, 1996. - с. 3-7.

77. Райков А.Н. Информационные системы поддержки государственных решений. /I Вестник Российского общества информатики и вычислительной техники. - 1995.-№ 5. - с. 18-29.

78. Райфа X. Анализ решений : введение в проблему выбора в условиях неопределённости / Пер. с англ. Под ред. С.В. Емельянова . - М.: Наука, 1977. -407 с.

79. Разработка и применение ЭС принятия проектных решений : Метод, указ. к выполнению курсовой работы / Сост. Дворянкин А.М., Бутенко Л.Н. -Волгоград : ВолгПИ, 1993. - 22 с.

80. Разработка экспертной системы для поддержки принятия решений : Методические указания к лабораторным работам по курсам "Основы САПР" и "Системный анализ и теория принятия решений" / Сост. Зубков В. П., Кадыков А. В., Пышненко Е. А.- Иваново : ИГЭУ1998. - 24 с.

81. Разумов А.Н. Состав, структура и основные функции информационной системы принятия управленческих решений на предприятиях регионального газоснабжения. // Кондратьевские чтения. Тезисы докладов Международной научной конференции "Современное состояние, проблемы и перспективы развития российской экономики". - Иваново : ИГЭУ, 1996. - с.90 - 92.

82. Рекомендации по планированию мероприятий по охране труда // Охрана труда и социальное страхование. - 1995. - N 5. - с. 38.

83. Рубан В.Я., Васильев В.В., Рубан О.В. Информатизация : Фактологическое моделирование процессов развития на основе знаний // Механизация и автоматизация управления,-1990. - N 1. - с.35 - 40.

84. Рубан В.Я., Калитич Г.И. Интеллектуальные автоматизированные рабочие места в информационном обществе : научно - методологические аспекты построения. // Механизация и автоматизация управления.- 1992. - N 2. - с. 1-8.

85. Руководство к практическим занятиям по гигиене труда. Изд. 4-е. пе-рераб. и доп. / Под ред. проф. З.И. Израэльсона и проф. Н.Ю. Тарасенко . - М.: Медицина, 1973. - 480 с.

86. Руководство по гигиене труда. В 2-х томах. Т. 1 / Под ред. Н.Ф. Изме-рова . - М.: Медицина, 1987. - 448 с.

87. Ситуационные советующие системы с нечёткой логикой / А.Н.Мелихов , Л.С. Бернштейн, С.Я. Коровин . - М.: Наука, 1990. - 271 с.

88. Современный синтез критериев в задачах принятия решений / А.Н. Катулев, В.Н. Михно. Л.С.Виленчик и др. - М.: Радио и связь, 1992. - 120 с.

89. Сойср Б., Фостер Д. Программирование экспертных систем на Паскале : Пер. с англ. В.А. Белова,- М.: Финансы и статистика, 1989. - 191 с.

90. Справочник по гигиене труда. Под редакцией БД. Карпова, В.Е. Ковшило, - Л.: Медицина, 1976. - 536 с.

91. Тарасов В.Б., Соломатин Н.М. Развитие прикладных интеллектуальных систем : анализ основных этапов, концепций и проблем. /У Вестник МГТУ. Серия "Приборостроение". - 1994. - № 1. - с. 5 - 14.

92. Таунсенд К., Фохт Д. Проектирование и программная реализация экспертных систем на персональных ЭВМ : Пер. с англ. / Предисл. Г.С. Оси-нова . - М.: Финансы и статистика, 1990, - 320 с.

93. Теория выбора и принятия решений : Учебное пособие / Й.М. Макаров, Т.М. Виноградская, А.А. Рубчинский, В.Б. Соколов. - М. : Наука. Гл. ред. физ. - мат. лит., 1982. - 382 с.

94. Толковый словарь по искусственному интеллекту / Авторы - составители А.Н. Аверкин, М.Г. Гаазе - Рапопорт, Д.А. Поспелов. - М.: Радио и связь, 1992.-256 с.

95. Убейко В.М., Убейко В.В. Экспертные системы в технике и экономике. - М.: Изд-во МАИ, 1992. - 240 с.

96. Управление производством при нечёткой исходной информации / Р.А. Алиев, А.Э. Церковный, Г.А. Мамедова . - М.: Энергоатомиздат, - 1991. - 240 с.

97. Уогермен Д. Руководство но экспертным системам : Пер. с англ. - М.: Мир, 1989. - 388 с.

98. Ханенко В.Н. Информационные системы. » Л.: Машиностроение, 1988. - 127 с.

99. Цаленко М.Ш. Моделирование семантики в базах данных. - М.: Наука. Гл. ред. физ. - мат. лит., 1989. - 288 с.

100. Шапиро Д.И. Принятие решений в системах организационного управления : использование расплывчатых категорий . - М.: Энергоатомиздат, 1983.- 185 с.

101. Эддоус М., Стенсфилд Р. Методы принятия решений : Пер. с англ. / Под ред. И.И. Елисеевой. - М.: Аудит ЮНИТИ, 1997. - 590 с.

102. Экспертные системы для энергетики / Ю.Я. Любарский, В.М. Надто-чий , Р.С. Рабинович, В.Г. Орлов, М.Г. Портной // Электричество. - 1991. -N 1. -с.1 - 6.

103. Экспертные системы : принципы работы и примеры / А. Брукинг, П. Джонс, Ф. Кокс и др. Под ред. Форсайта. - Пер. с англ. - М.: Радио и связь, 1987. -224 с.

104. Элта Дж., Кумбс М. Экспертные системы : концепции и примеры / Пер. с англ. и предисл. Б.И. Шишкова. - М.: Финансы и статистика, 1987. - 191 с.

105. Юдин Д.Б. Вычислительные методы теории принятия решений. - М.: Наука, 1989. - 320 с.

106. Cohen P.R., Grinberg M R. A theory of heuristic reasoning about uncertainty /У AI Magazine. - 1983. - p. 17-24.

107. Expert System Technology for the Military : Selected Samples (Invited Paper). / J.E. Franklin, C.L. Carmodv, K.Keller, T.S.Levitt and B.L.Buteau. // Proceedings of the IEEE. - October 1988. - Vol.76. - No. 10. - p. 1327- 1378.

108. Expert Systems Regional Electricity companies take the lead, it Electical Review. - 1993. - April 2- 15. - p. 32 - 34.

109. Jan Eric Larsson. An Expert System for Frequency Response Analisys // Control Systems. -1994. - Vol. 14. - No 5. - p. 52 - 57.

110. Joe Gallacher. Practical Introduction to Expert Systems // Microprocessors and Microsystems. - 1989. -Vol. 13.-No 1.-p. 47-53.

111. Victor E. Wright. Expert Systems in HVAC Design. / Heating, Piping, Air Conditioning. - 1985,- January.- Vol.57. - No. 1. - p. 178 - 186.

Приложение 1 Язык описания правим экспертной системы

1. Алфавит языка описания правил экспертной системы Включает в себя буквы, цифры, специальные символы. Использует следующие подмножества набора символов кодаАЗСП:

- буквы латинского алфавита от А до X и от а до т \

- цифры (арабские) от 0 до 9;

- символ пробела и знак подчеркивания.

<Б> :: = <буква русского или латинского алфавнта> <Ц> :: = 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | б | 7 | 8 | 9 | О Специальные символы представляют собой символы, имеющие одно или несколько фиксированных значений.

< специальный символ > :: = + | -1 * | /! - | < | > | [ | ] |. |, | ( |)!; | л | ** 1 { | } | <= | >= |

о | != | # | & | $ | % | " |'

При записи правила безразличен регистр клавиатуры, поэтому можно использовать как строчные, так и прописные буквы.

2. Переменные

В качестве переменных могут использоваться имена переменных из указателя идентификаторов экспертной системы. Могут иметь длину до 10 символов. <переменная> :: = <Б>|<БЦ> Имя переменной должно начинаться с буквы и не должно содержать пробелов. После первого символа допускаются буквы, цифры и знак подчеркивания

3. Числа

Для чисел используется обычная десятичная запись. Допустимо техническое обозначение (Е ) - читается как "десять в степени".

4. Выражение

<арифм выражение> :: = <переменная> | <число> \ <функция> [ <АО> <арифм выражение---- ]

<логическое выражение> :: = <отношение> [ <JIO><отношение>...] <отношение>:: - ( <арифм выражение-* <(Ж» <арифм выражение> )

<АО> :: = - | + | % j / | * | л| ** - арифметическая операция <ЛО> :: ■-= .OR. | .AND. | .NOT. 1 ! - логическая операция <00> :: = > | < | = | >= | <- | о | # | != - операция отношения Выражения состоят из знаков операций и операндов. Большинство операций содержат два операнда, и в них используется обычное алгебраическое представление, например, А + В. Остальные операции содержат только один операнд, и в этом случае знак операции всегда предшествует операнду, например, !В.

Операции подразделяются на арифметические, логические и операции отношения. С помощью логических отношений, соединенных знаками логических операций, строятся логические выражения, которые служат для записи условий выполнения правил.

5. Оператор присваивания Оператор присваивания заменяет текущее значение переменной новым значением, которое определяется выражением.

<оператор присваивания "1-:: = <переменная> = <арифм выражение>

6. Функции

Вызов функции приводит к активизации функции FoxPro, заданной с помощью её названия и указания в скобках необходимого для ее выполнения набора параметров.

<функция> <имя функции> <( [переменная ] [,переменная ]...)>