Experiences using knowlege-based reasoning in online control systems

Stanley G.M.

Перевод с английского: Луцык О.В.


Источник: http://gregstanleyandassociates.com/whitepapers/ifac91-swansea/ifac91objectpaper.htm

Ключевые слова: экспертные системы, управления процессами, диспетчерское управление, знание техники, промышленное управление, управление приложениями, искусственный интеллект, системы реального времени компьютер, автоматизация, датчик неудач.

Аннотация

Эта статья дает обзор промышленных приложений в режиме реального времени, основанной на знаниях экспертных систем (KBESs) для управления технологическими процессами. После краткого обзора особенностей KBES полезных в процессе управления, несколько случаев исследования рассматриваются. Изучаемые уроки суммируются.

ВВЕДЕНИЕ

Обзор экспертных систем, основанных на знаниях. Методы искусственного интеллекта (AI) включают экспертные системы, основанные на правилах и объектно-ориентированные системы. Акцент это декларативное представление: отделение описания (знания) о процессе от последующего анализа знаний, логического вывода. Знания, таким образом, созданы более четко, видимо и анализируемо, вместо того, чтобы быть скрытыми внутри процедурного кода. Инструментарий хорошей экспертной системы, как правило, основан на объектно-ориентированной парадигме, и мы можем их называть, основанными на знаниях (KB) системами, или, основанной на знаниях экспертными системами (KBESs). Обзоры KBESs доступны в другом месте, поэтому мы сосредоточимся на аспектах, имеющих особое значение для системы управления.

Общий обзор объектно-ориентированного программирования задается Stefik & Bobrow (1986). Обзоры KB методов в процессе управления задаются Stephanopolous (1990), и Бристол(1989). Arzen (1990) дает обзор вопросов унификации системы управления и основанных на знаниях системах. Описания функции, необходимых в KBES системах для управления в реальном времени задаются Роуэн (1989), Мур и другими (1988), Мур, Stanley & Rosenof (1990), и Гофман, Стэнли и Хокинсон (1989).

KBES и технологии управления взаимодополняющие, в отличие от конкурирующих технологий. Технологии управления, как правило, подчеркивают количественную обработку, в то время как KBESs интегрируются как качественная и количественная обработка. KBES обеспечивает фреймворк для интеграции технологий, также разнообразны, как проектирование и операции, нейронные сети, основанной на правилах системы, символические причина/следствие моделей, логических сетях, дифференциальные решения уравнений и алгоритмов планирования.

Некоторые функции, основанных на знаниях экспертных систем, полезных для систем управления.

Текущий онлайн промышленные приложения, как правило, построены в рамках оболочек, как пакет сочетания инструментов. Различные оболочки KBES могут включать некоторые из следующих функций, полезных для интернет-приложений управления:

Не все оболочки содержат все эти особенности. Эта статья основана, главным образом, на опыте пользователей G2, в режиме реального времени KBES оболочки, которая включает в себя все эти функции. Акцент в KBES в создании описания, или знание, независимо от последующего использования, что знания в нескольких приложениях. Например, разработчик указывает типы объектов на заводе, и определяет условия, которые могут соответствовать вине. Легкое накопление этих декларативных знаний, в сочетании с имеющихмся графическим интерфейсом, призывает быстрого прототипирования и итерационным уточнением подхода к разработке программного обеспечения. Пользователи часто используют графически ориентированных KBESs для создания графического языка, определяющих поведение объектов и соединений. Например, система, основанная на И и ИЛИ основывается действительно графическом языке. Непрерывная система управления в целом думать в терминах языков потока данных, состоящая из обработки блоков и сигналов, как описано выше. Grafcet (Бейкер и др., 1987) является примером графической язык для последовательного контроля, которые могут быть построены в KBES(Arzen, 1990). В Grafcet, объектов представляющих действия связаны направленные дуги указанием последовательного или параллельного выполнения. В целом, пользователи KBESs представляют почти все, как объекты. Они хорошо вписываются, как они думают.

ОБЩИЕ РОЛИ KBES В УПРАВЛЕНИИ

Некоторые роли экспертных систем в процессе управления, были изложены Stephanopolous (1990). Обзор некоторых текущих и ожидаемых приложений дается Ребайном и другими (1990). Rosenof (1990) подвел некоторые роли KBESs в пакетной автоматизации процесса. Многие из онлайн приложений могут охватить больше, чем одна из областей, определенных ниже, используя полезность KBES как общие рамки: Было доказано успешное применение KBES в следующих областях:

Следующее области приложени KBES, которые активно разрабатываются и тестируются в промышленности: