ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
Экспертные системы, основанные на опыте, по сравнению с ЭСП и ЭСМ, имеют ряд достоинств. При создании БЗ здесь
можно непосредственно использовать имеющийся практический опыт или сведения, полученные из литературных источни-
ков, т.е. обойтись без привлечения экспертов. В ЭСО значительно сокращаются рассуждения и время решения задач, если
известны аналогичные случаи, называемые шаблонами. ЭСО позволяют избежать прошлых ошибок и использовать удачные
результаты, в том числе в сложных ситуациях. В них реализуется простая аддитивная модель приобретения знаний и не тре-
буется проведения анализа знаний о предметной области. Кроме того, имеется возможность использования стратегий индек-
сирования для выбора соответствующих случаев из БД.
К недостаткам ЭСО следует отнести то, что в них не учитываются глубокие знания о предметной области, это может
приводить к ошибочному применению опыта; использование излишне большой БД в ЭСО приведет к снижению производи-
тельности их работы. Кроме того, имеются трудности в определении хороших критериев для индексирования и сравнения
случаев.
Создание гибридных экспертных систем, в которых сочетаются возможности систем, основанных, например, на прави-
лах и опыте, или моделях и правилах, или моделях и опыте, позволяет значительно повысить эффективность ЭС.
Так, ГЭС, основанные на правилах и опыте, имеют возможность производить предварительный просмотр известных
случаев до начала рассуждений на основе правил, что существенно снижает затраты на поиск решения. Результаты выпол-
ненного поиска здесь можно сохранять в БД для будущего использования, чтобы избегать повторного поиска. В БД можно
сохранять как положительные примеры, так и исключения.
К достоинствам ГЭС, основанных на моделях и правилах, можно отнести следующие. Они имеют возможность дополнять
объяснения теоретическими знаниями. В этих системах повышается устойчивость (робастность) за счет использования в рас-
суждениях исходных теоретических принципов при отсутствии эвристических правил. Кроме того, поиск на основе модели
здесь дополняется эвристическим поиском, за счет этого появляется возможность решения из числа альтернативных.
В ГЭС, основанных на моделях и опыте, увеличиваются возможности объяснения ситуаций; повышается производи-
тельность решения задач за счет проверки аналогичных случаев до начала более экстенсивного поиска посредством рассуж-
дений на основе модели; обеспечивается внесение примеров и исключений в БД случаев, которые могут быть использованы
для управления выводом на основе модели; имеется возможность записи результатов вывода на основе моделей для будуще-
го применения.
Применение и создание экспертных систем для решения задач моделирования наиболее оправдано в следующих случа-
ях:
1) у пользователей отсутствует достаточный опыт в разработке моделей систем;
2) проблемная область является хорошо структурированной, определены необходимая терминология и методология по-
строения моделей;
3) имеются эксперты, работающие в соответствующей области, способные взаимодействовать между собой и умеющие
четко выражать свои мысли, поделиться своими знаниями с пользователями;
4) проблема моделирования имеет приемлемые размеры и границы, например, четко определен класс используемых
моделей;
5) проблема не может быть решена традиционными хорошо известными методами, реализуемыми в пакетах приклад-
ных программ;
6) стоимость и усилия по разработке экспертной системы (временные затраты исчисляются человеко-годами) оправ-
дываются важностью и необходимостью решения задач моделирования. Например, экспертная система обеспечит значи-
тельную экономию материальных и временных затрат, повысит безопасность человеческой жизни.
Компьютерное моделирование ХТС к настоящему времени полностью доказало свою актуальность и перспективность.
С его помощью удается повысить эффективность и качество функционирования производства и управления технологиче-
скими процессами. Но особенно большое значение компьютерное моделирование и оптимизация имеют для проектирования
работоспособных и экономичных ХТС, а также для сокращения сроков их проектирования. Можно выделить два этапа в
развитии компьютерного моделирования ХТС, и сейчас мы находимся в преддверии третьего. Этот третий этап отличается
от первых двух, в первую очередь тем, что при моделировании учитывается неполнота исходной информации, и в постанов-
ку задачи включается требование обеспечения работоспособности (гибкости) проектируемой ХТС.
ХТС, как правило, имеет рециклы, ее структура является замкнутой. В связи с этим расчет материальных и тепловых
балансов сводится к решению системы нелинейных уравнений и представляет из себя сложную итерационную процедуру,
обычно весьма трудоемкую ввиду нелинейности уравнений математической модели.
Первый этап компьютерного моделирования был связан с переводом расчета материальных и тепловых балансов ХТС
с ручного на компьютерный. Начало этого этапа датируется 1958 г. и знаменуется появлением первой моделирующей систе-
мы Flexible Flowsheet. Его становление и развитие шло на протяжении 1960 – 1970 гг. Была выработана общая концепция
универсальной моделирующей программы, состоящей из организующей программы, библиотеки модулей для расчета хими-
ко-технологических аппаратов, банка физико-химических свойств и библиотеки математических модулей. Было создано не-
сколько десятков универсальных моделирующих программ: CHEOPS, CHEVRON, SPEED-UP, MACSIM, NETWORK 67,
CHESS, PACER 245, FLOWTRAN, FLOWPACK, PROCESS и др.
Настоящий расцвет компьютерного моделирования начался с появлением персональных компьютеров. К этому времени
в результате длительного процесса из общего числа выделились четыре универсальные моделирующие программы, которые
заняли лидирующее положение в мире: ASPEN PLUS, HYSIS, CHEMCAD и PRO/II. Указанные программы обладают об-
ширными библиотеками технологических модулей, большими банками физико-химических свойств и удобным для пользо-
вателя интерфейсом. Их широко используют при перепрофилировании действующих и проектировании новых ХТС. При
этом можно отметить как общую тенденцию стремление переходить на использовании в расчетах все более сложных и, со-
ответственно, более адекватных математических моделей технологических аппаратов.
В целом в мировой практике в 1960 – 1980 гг. был накоплен большой опыт использования универсальных моделирую-
щих программ для расчета стационарных режимов (а также, в меньшей степени, и динамических режимов) ХТС. Но на оп-
ределенном этапе совершенствования универсальных моделирующих программ было осознано, что наибольшие возможно-
сти компьютерного моделирования ХТС связаны не с передачей компьютеру традиционных для проектировщиков функций
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- …
- следующая ›
- последняя »
