Структуры образов в системах управления судовых силовых установок

Представлены отношения функционально-самостоятельных блоков отображений и сформированных на их основе функциональных образов, наследующих абстрактные свойства. Применительно к анализу/ синтезу функциональных образов определена частичная алгебра. Предложена система отношений, позволяющая построить...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2008
1. Verfasser:	Сабадаш, А.И.
Format:	Artikel
Sprache:	Russian
Veröffentlicht:	Інститут проблем штучного інтелекту МОН України та НАН України 2008
Schlagworte:	Прикладные интеллектуальные системы
Online Zugang:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/7376
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Структуры образов в системах управления судовых силовых установок / А.И. Сабадаш // Штучний інтелект. — 2008. — № 4. — С. 133-136. — Бібліогр.: 9 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-7376
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-73762010-03-30T12:02:24Z Структуры образов в системах управления судовых силовых установок Сабадаш, А.И. Прикладные интеллектуальные системы Представлены отношения функционально-самостоятельных блоков отображений и сформированных на их основе функциональных образов, наследующих абстрактные свойства. Применительно к анализу/ синтезу функциональных образов определена частичная алгебра. Предложена система отношений, позволяющая построить единую структуру БФС – функциональные образы. При реализации функций управления и организации хранения информации рассмотрено приложение способов выделения ветвей, цепей, срезов на графах функциональных образов и формирование спецификаций. Приведено определение функции потерь с учетом экспертной значимости и вероятности реализации задач управления. The ratios of function-independent blocks of reflections and function images, formed on their bases inheriting abstract properties represented. With reference to analysis / synthesis of function images the particular algebra is defined. The system of relations permitting to construct uniform frame BFS – function images is offered. At implementation of control functions and organization of a storage of information the application of ways of selection of branches, chains, sections on the graphs of function images and creation of specifications are surveyed. The definition of a loss function is reduced in view of an expert significance and probability of implementation of the tasks of control. 2008 Article Структуры образов в системах управления судовых силовых установок / А.И. Сабадаш // Штучний інтелект. — 2008. — № 4. — С. 133-136. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. 1561-5359 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/7376 004.9:681.3.06 ru Інститут проблем штучного інтелекту МОН України та НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Прикладные интеллектуальные системы Прикладные интеллектуальные системы
spellingShingle	Прикладные интеллектуальные системы Прикладные интеллектуальные системы Сабадаш, А.И. Структуры образов в системах управления судовых силовых установок
description	Представлены отношения функционально-самостоятельных блоков отображений и сформированных на их основе функциональных образов, наследующих абстрактные свойства. Применительно к анализу/ синтезу функциональных образов определена частичная алгебра. Предложена система отношений, позволяющая построить единую структуру БФС – функциональные образы. При реализации функций управления и организации хранения информации рассмотрено приложение способов выделения ветвей, цепей, срезов на графах функциональных образов и формирование спецификаций. Приведено определение функции потерь с учетом экспертной значимости и вероятности реализации задач управления.
format	Article
author	Сабадаш, А.И.
author_facet	Сабадаш, А.И.
author_sort	Сабадаш, А.И.
title	Структуры образов в системах управления судовых силовых установок
title_short	Структуры образов в системах управления судовых силовых установок
title_full	Структуры образов в системах управления судовых силовых установок
title_fullStr	Структуры образов в системах управления судовых силовых установок
title_full_unstemmed	Структуры образов в системах управления судовых силовых установок
title_sort	структуры образов в системах управления судовых силовых установок
publisher	Інститут проблем штучного інтелекту МОН України та НАН України
publishDate	2008
topic_facet	Прикладные интеллектуальные системы
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/7376
citation_txt	Структуры образов в системах управления судовых силовых установок / А.И. Сабадаш // Штучний інтелект. — 2008. — № 4. — С. 133-136. — Бібліогр.: 9 назв. — рос.
work_keys_str_mv	AT sabadašai strukturyobrazovvsistemahupravleniâsudovyhsilovyhustanovok
first_indexed	2025-07-02T10:12:06Z
last_indexed	2025-07-02T10:12:06Z
_version_	1836529617214636032
fulltext	«Штучний інтелект» 4’2008 133 2С УДК 004.9:681.3.06 А.И. Сабадаш ФГОУ ВПО «Государственная морская академия им. адм. С.О. Макарова», г. Санкт-Петербург, Россия division@msco.ru Структуры образов в системах управления судовых силовых установок Представлены отношения функционально-самостоятельных блоков отображений и сформированных на их основе функциональных образов, наследующих абстрактные свойства. Применительно к анализу/ синтезу функциональных образов определена частичная алгебра. Предложена система отношений, позволяющая построить единую структуру БФС – функциональные образы. При реализации функций управления и организации хранения информации рассмотрено приложение способов выделения ветвей, цепей, срезов на графах функциональных образов и формирование спецификаций. Приведено определение функции потерь с учетом экспертной значимости и вероятности реализации задач управления. В системах КСУ ТС, реализованных на базе аппаратных средств, представление моделей [1] состояния судовых ЯЭУ на технологические пульты для иерархических комплексов систем управления обеспечивается: табло, кнопками, переключателями, тумблерами, мнемознаками и пр. с относительно небольшим разнообразием отобра- жений. В аналогах КСУ ТС последующих поколений на базе средств ВТ для управ- ления установкой используется в основном экранное представление информации с преимущественно интерактивным режимом работы. Наборы представляемых опера- тивному персоналу моделей определяются, помимо специфики технологических пультов, режимов работы установки, видов основных групп операций управления и пр., расши- ренными возможностями [2] средств отображения и дополнительно решаемыми задачами. Так, в системах КСУ ТС на базе средств ВТ информация о состоянии объекта управления представлена системой слов-состояний механизмов и устройств (прикладная ОС «Damoc»). Хранение промежуточных состояний: отдельных технологических циклов, частей установки и силовой установки в целом – осуществляется в пересекающихся массивах тегов, объединяемых по различным классификационным признакам единой рабочей области (пакет Monitor Pro V7.4), либо в функционально-ориентированных массивах информационной базы типа (dBase IV) и пр. В СИПО модификации отображений состояний судовой ЯЭУ, представляемых на технологические пульты, в ряде случаев обусловлены учетом используемых способов и изменяющихся условий принятия решений [2]. Учитывая специфику вычислительной среды, поддерживающей реализацию всех видов отображений, целесообразно модели силовой установки на технологичес- ких пультах и их промежуточные состояния рассматривать как систему образов [3]. Образы Мko= {mkoi}, формируемые на базе БФС предложенным в [4] способом и с учетом наследуемых ими свойств, определяются как функциональные. При использовании отмеченного разнообразия функциональных образов (ФО) для управления силовой установкой или ее частью отдельно с каждого или совместно с части предусматриваемых проектом постов различного уровня решаются задачи Сабадаш А.И. «Искусственный интеллект» 4’2008 134 2С анализа применяемых в системах и разработки новых отображений, а также форми- рования части БФС [2]. Для разработки рациональных структур обработки, хранения и использования информации системами управления КСУ ТС необходима формали- зация единой взаимосвязанной логической структуры параметров и образов объекта, представляемых оперативному персоналу. Существенное расширение Мko обусловлено ранее отмеченными причинами: изменение средств и способов представления образов, детализация функций управления, решение задач регулирования, диагностика, прогнозирование и пр., дополняя каждый из элементов {mkoi} до cj n , где: j – число признаков классификации, n – принятое для каждого из признаков количество образов. Тогда: mkoi = { mkoij } и mkoij = { mkoijn}, где: mkoij, mkoijn – подмножества образов с учетом признаков классификации и количества образов по каждому из признаков для соответствующего технологического пульта. Для БФС в [2] отмечены способы их разработки и определены отношения:  и n-арности, учитываемые при формировании кортежей атомарных элементов и их групп в составе кортежей, образующих БФС. В группах БФС определены:  ; ≡ ; n-арность и пр., реализующие последовательности БФС, эквивалентность в смысле последствий и принадлежность к группе выполняемых операций управления соответственно и пр. При анализе полноты выполняемых операций с технологических пультов разных уровней управления, проектировании граничных образов, формировании оператором их кортежа для управления установкой, генерации СИПО рекомендаций по порядку использования отображений и пр., решаются задачи: объединения представляемых образов, выделения их общих частей, определения различий между ними, выделения состава включений, формирования предпочтительных последовательностей граничных образов и др. Учитывая предложенные в [2], [4] на базе БФС способы формирования функциональных образов, реализуемый на подмножествах последних перечень отно- шений существенно шире:  ; ≡ ; ∩, U, ∕, Є, – определяет номенклатуру операций частичной алгебры. Образы Fz и их группы, как правило, ориентированы на соот- ветствие задачам Gz [4]. Между Gz и Fz, существует отношение: Gz <=> Fz [4]. При проек- тировании образов ( Fqzj; Fz ={Fqzj} ) одной из основных целей является достижение в большинстве случаев соответствия Fqz <=> gzi; Gz = {gzi}. Приложение частичной алгебры для написания формализмов рассматриваемого приложения наглядно на примерах вербальных формулировок основных отношений между подмножествами граничных образов до уровня БФС, обеспечивающих решение рассматриваемых задач управления установкой. Так, граничные образы аварийных постов управления соот- ветствуют фрагментам или частям наборов образов для основных постов, обеспечивая частную задачу – вывод оборудования установки из действия. Граничные образы резервных постов повторяют соответствующие образы основных постов, позволяя полностью дублировать операции управления. Все граничные образы для техноло- гических пультов содержат общее поле базовых параметров установки, обеспечивая контроль ее состояния при работе с частной технологией. В целях обеспечения обзорности состояния установки, как правило, предусматривается вывод граничных образов смежных технологий на любой технологический пульт, а с пульта руково- дителя вахты доступны граничные образы всех частных технологий за любой период времени. При формировании управляющего воздействия оператором, либо генерации кортежа упорядоченных образов СИПО, используются процедуры объединения частных образов, выделение требуемых фрагментов и пр. Содержание отдельных понятий трансформировано в соответствии с приложением, например, определение эквивалент- Структуры образов в системах управления судовых силовых установок «Штучний інтелект» 4’2008 135 2С ности образов рассматривается как достижение равнозначного результата при реализации соответствующих задач. Назначение результата преобразований обязывает учитывать определенные правила при его формировании: дублирующие элементы в результи- рующем образе исключаются, БФС с более сложной конструкцией замещает менее полную, сравнению подлежат только эквивалентные БФС, вводится понятие условного БФС, что позволяет выделять в сравниваемых конструкциях общие части, но без само- стоятельной трактовки остатка. Окончательная оценка достаточности получаемых результатов в большинстве случаев производится экспертным путем. Отмеченное разнообразие отношений граничных образов учитывается при разработке логических структур баз хранения информации, процедур импорта/экспорта образов различного назначения, в том числе интерактивных граничных образов, методик подготовки опера- тивного персонала для проектов судов с интерактивными системами управления [5]. В работе [2] при классификации образов (Fz) установки с учетом уровней общ- ности решаемых задач показано, что для Fz = (Flz, Fqz, fbz) реализуется тройка < H; ; > и выполняется для большинства случаев четыре основных условия как для специальных структур. Несложно определяется соответствие между Мko и Fz как для дихотомии анализируемого множества по разным классификациям и при задании групп на едином графе Мko. Мko ∩ Fz на уровне fbz. Мko = (mkoi, mkoij, mkoiin ), – где: mkoi, mkoij, mkoijn – узлы, дуги – связи, отражающие n-арные отношения образов. Для частных случаев, в том числе с ЭП, например, при нарушении организационных связей между технологическими пультами, граф Мko принимает вид: Мko = U mkoi. Таким образом, представляется возможным построить единую структуру: БФС – функ- циональные образы. При минимизации связей, нахождении кратчайших путей при выборке, формировании информационных срезов и других операциях на рассматри- ваемых структурах допустимо использование значительного количества известных решений [6], [7]. Для целей анализа и моделирования процессов управления установкой, реали- зуемых в вычислительной среде систем КСУ ТС, в основе использующих образы (мо- дели) состояния судовой ЯЭУ, применяется формальный аппарат <М.Р> пространства с корректировкой интерпретации и дополнением отдельных определений, например, в части n-арности характеризующих параметров, существенной связности образов (моделей) и др., применительно к вводимым категориям и моделируемым процессам [8]. Вероятность Pucsr(t) реализации функции управления в рассматриваемой поста- новке зависит от организации средств отображения. Образы минимизированы и отсутствие фрагмента, отождествляемого с БФС, является причиной их дефекта [2]. Для систем [1], [2] в общем случае в соответствии с [9]: Pucsr(t) =    kj j 1 Gcsi..Pcsi(t)*    kj j 1 Gcsrj(Psoft(t)Ppc), где: Gcsi – i-й канал управления/представления информации на базе аппаратных средств, Gcsj – j-я цепь представления БФС на графе Мko, mkoiin = {fbzu} [2]; Pcsi(t), Psoft(t), Ppc(t) – вероятности отказа i-го канала управления/представления информации, программных и технических средств на базе программируемых контроллеров соот- ветственно. В случае использования оператором для управления образов с неполным вследствие дефекта отображением оценка потерь V производится в соответствии с выражением: V =    kj j 1 vi Gcsi..Pcsi(t)    kj j 1 vj Gcsrj(Psoft(t)*Ppc), где: vi и vj – экспертные оценки величины потерь вследствие невыполнения операций по l- и g-каналам управления соответственно. Сабадаш А.И. «Искусственный интеллект» 4’2008 136 2С Заключение Представлена единая система отношений «функционально самостоятельные блоки отображения – функциональные образы» (БФС – ФО), обеспечивающая организацию заданной структуры на реализующей системе управления. Рассмотрено на примерах предметной области приложение частичной алгебры функциональных образов, обеспечивающей процедуры их анализа/синтеза. Построена единая взаимосвязанная структура БФС – ФО, позволяющая выделение заданной ветви графа: функциональный образ (задача) – блок операций управления/ представления информации. Использован формальный аппарат <М.Р> пространства, дающий возможность с учетом корректировки отдельных интерпретаций и дополнения положений, предло- женных в [8], исключать противоречия при трансформации Gz <=> Fz в процессе анализа/синтеза функциональных образов. Оценку вероятности реализации задачи управления при неполноте функцио- нального образа целесообразно производить с учетом функции потерь. В целом предложен подход к формализации единого процесса разработки системы функциональных образов, обеспечивающих реализацию выделенных задач управления с учетом возможностей исполняющих систем. Литература 1. Сабадаш А.И. Представление модели установки оперативному персоналу // Труды конференции «Моринтех 2001». – СПб. – 2001. – Т. 2. 2. Сабадаш А.И., Улезько С.Я. Синтез отображения в интерактивных системах управления судо- выми ЯЭУ// Искусственный интеллект. – 2005. – № 4. 3. Сабадаш А.И., Улезько С.Я. Конфигурирование отображений состояния судовых ЯЭУ// Искусст- венный интеллект. – 2006. – № 4. 4. Валькман Ю.Р. Категории «образ» и «модель» в когнитивных процессах // Труды междунар. конф. «Интеллектуальные системы» (ICAIS03). – Геленджик-Дивноморское. – М.: Физмалит. – 2003. – Т. 2. 5. Сабадаш А.И. База функционально-ориентированных знаний КСУ ТС судовой ЯЭУ // Искусст- венный интеллект. – 2008. – № 1. 6. Романовский И.В. Алгоритмы решения экстремальных задач. – М., 1977. 7. Оре О. Теория графов. – М., 1980. 8. Валькман Ю.Р. Модельно-параметрическое пространство в исследовательском проектировании: цели построения, определения, структура и свойства // Вопросы когнитивно-информационной поддержки, постановки и решения новых научных проблем. – Киев: Институт кибернетики НАН Украины, 1995. 9. Гренандер У. Вероятности на алгебраических структурах. – М.: Мир, 1965. A.I. Sabadash The Structure of Images at Systems Control of Ship Engine Installations The ratios of function-independent blocks of reflections and function images, formed on their bases inheriting abstract properties represented. With reference to analysis / synthesis of function images the particular algebra is defined. The system of relations permitting to construct uniform frame BFS – function images is offered. At implementation of control functions and organization of a storage of information the application of ways of selection of branches, chains, sections on the graphs of function images and creation of specifications are surveyed. The definition of a loss function is reduced in view of an expert significance and probability of implementation of the tasks of control. Статья поступила в редакцию 12.08.2008.

Структуры образов в системах управления судовых силовых установок

Institution

Ähnliche Einträge