Интеллектуальная система поддержки принятия решений на основе онтологии : на примере управления очисткой сточных вод

• Автор: Шкундина, Роза Александровна
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 216 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В ТЕКСТЕ СОКРАЩЕНИЯ ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ПРИ УПРАВЛЕНИИ ОЧИСТНЫМИ СООРУЖЕНИЯМИ

1.1. Актуальность проблемы поддержки принятия решений при управлении очистными сооружениями
1.2. Обзор существующих подходов к автоматизации процесса управления очисткой сточных вод

1.3. Анализ интеллектуальных подходов к поддержке принятия решений

1.3.1. Обзор существующих методов и средств искусственного интеллекта

1.3.2. Примеры существующих интеллектуальных систем поддержки принятия решений и оценка возможности их использования для защиты окружающей среды

Выводы по 1 главе

2. иМЬ МОДЕЛИ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ЗНАНИЙ ДЛЯ ОРГАНИЗАЦИИ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ПО РЕГУЛИРОВАНИЮ КАЧЕСТВА ВОДНОЙ СРЕДЫ
2.1. Разработка комплекса объектноориентированных моделей интеллектуальной системы поддержки принятия решений
2.2. Формирование модели представления знаний на основе предметной онтологии процесса очистки сточных вод
2.3. Интеллектуальный анализ данных мониторинга очистных сооружений
Выводы по 2 главе
ГЛАВА 3. АЛГОРИТМЫ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ.
3.1. Формализация онтологической базы знаний
3.2. Разработка онтологии прецедентов в проблемных ситуациях в процессе очистки сточных вод
3.3. Алгоритм поиска решении па основе знаний
3.4. Методика разработки интеллектуальной системы поддержки принятия решений
Выводы по 3 главе.
4. РЕАЛИЗАЦИЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ НА СТАНЦИИ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД И ОЦЕ1I ЕЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ
4.1. Программная реализация интеллектуальной системы поддержки принятия решений
4.2. Оценка эффективности работы интеллектуальной системы поддержки принятия решений
4.3. Перспективы развития исследований в области поддержки принятия решений управляющих процессом очистки сточных вод
Выводы по 4 главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Значительное превышение объема промышленною «1 рнчнения по отношению к объему бытовых с ючныч вод I 1едостакж кислоро. С ГОЧНМС В»' 1Ы. С.ЮЖ'«Ч'КИС. Сточные волы. Голодающий» ил или превышение у дельных на1ру ток на аыивнмй ил по содержанию растворенных органических загрязняющих веществ сб;ШГ1рИЯ! Ошибки персона. Геку честь ка. Таблица 1. Устаревшие консфу кцни и ТСХНОЛО! Аварии при нолачс ЭЛСКТрОЛМСр! См. Таблица 1. ЛИ Причина С. Превышенный (в сравнении с проектным) І илравлические пореї ручки объем сточных вод. Превышение удельных нагрузок на I 1е эффективное окисление в аэротсиках. Воздействие токсичных сбросов Возрастание кислородопоглощаемос і и ила. Загнивание хлопьев ила. Проведенный выше анализ управления работой ОС показывает, что процесс многофакторный, определяемый как количественными (концентрация компонентов сточной воды, концентрация кислорода, иловый индекс, концентрация активного ила и г. Организмы активного ила питаются компонентами сточных вод, и система является самоподстраивающейся, т. Управляющий (далее технолог) ОС сталкивается с решениями биоценоза активного ила, направленными на выбор состава и количества микроорганизмов. Обычная практическая эксплуатация биологических сооружении требует не только точных расчетов и выполнения многочисленных гидрохимических анализов, а еще и объединенных усилии технологов, гидробиологов и гидрохимиков для получения оперативной и достаточной информации, позволяющей своевременно принимать меры для обеспечения стабильного и удовлетворительного качества очистки в условиях непрерывно изменяющегося состава поступающих сточных вод. Неудовлетворительное качество очистки приводит к загрязнению водоёмов и как следствие большим штрафам, которые выплачивают ОС за сверхнормативные сбросы. Управление работой ОС является сложной задачей, связанной с особенностями состояния, функционирования ОС, а также учетом человеческого фактора (Таблицы 1. ОСВ - это непрерывный в пространстве и времени процесс, осуществляемый в режиме запаздывания реакции системы и зависящий от многих входных сигналов. Сигналы эти являются разнородными, поступают с разной периодичностью, на обработку части из них необходимо время, а также специальные лабораторные условия и дорогостоящие реактивы. Показателями, используемыми в качестве входных и выходных сигналов, являются данные мониторинга. ОС функционируют частично за счет деятельности разнообразных живых организмов, чьи реакции на воздействие входных параметров специфичны и взаимозависимы. Оптимальные условия для существования комплексов организмов, осуществляющих ОСВ, весьма сложно подбирать вследствие изменчивости этих комплексов в зависимости от состава сточных вод. Условия неопределенности у оператора-технолога, осуществляющего принятие решений по управлению ОСВ. ОС. В настоящее время во всем мире рутинные функции обработки информации и функции обмена информацией практически полностью автоматизированы. В тоже время функция принятия решений и ее автоматизированная поддержка на ОС па данный момент только развивается. Знания и опыт, накопленные при эксплуатации таких систем, а также выработка единого словаря, позволяющего экспертам предметной области (ПрО) общаться на одном языке, очень важны для разработки концептуального подхода к решению проблем управления сложными динамическими системами. Это направление и выбрано в качестве направления исследований данной работы. Лицу, принимающему решение (ЛПР) на ОС, то есть технологу, главному инженеру необходимы знания о предметной области (о характеристиках воды, о работе ВОС и т. Функция принятия решений выражается в создании новой информации в ходе анализа, планирования (прогнозирования) и оперативного управления (регулирование, координация действий). Это связано с преобразованием содержания информации о состоянии процесса ОСВ и внешней среды в управляющую информацию при решении логических задач и выполнении аналитических расчетов, проводимых ЛПР при порождении и выборе альтернатив. Эта функция обеспечивает выработку информационных воздействий но удержанию в существующем положении или при переводе системы в новое состояние.