Разработка и исследование гибридной интеллектуальной информационной системы "Диспетчер"

• Автор: Мягкий, Алексей Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 160 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ
1 ГИБРИДНЫЕ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ОСНОВА ДЛЯ СОЗДАНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ ДИСПЕТЧЕРСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

1.1 Основные типы интеллектуальных систем .

1.1.1 Продукционные интеллектуальные системы.1

1.1.2 Фреймовые интеллектуальные системы.

1.1.3 Интеллектуальные системы на основе семантических сетей.

1.1.4 Интеллектуальные системы на основе формальных логических моделей

1.1.5 Гибридные интеллектуальные системы

1.2 Обзор существующих информационных систем диспетчерского управления.

1.3 Недостатки существующих информационных систем .

1.4 Преимущества гибридных интеллектуальных информационных систем
1.5 Выводы.
2 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ГИБРИДНОЙ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ ДИСПЕТЧЕРСКОГО УПРАВЛЕНИЯ
2.1 Принципы построения и структура гибридной интеллектуальной информационной системы для диспетчерского управления.ЗI
2.2 Математическое обеспечение интеллектуальной подсистемы .
2.2.1 Метод идеальной точки
2.3 Математическое обеспечение подсистемы вычислительных модулей
2.4 Выводы
3 СТРУКТУРА И ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ГИБРИДНОЙ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ
ДИСПЕТЧЕР
3.1 Структура ГИИС Диспетчер
3.2 База данных и подсистема вычислительных модулей
3.2.1 База данных конфигурации РЭС
3.2.2 Модуль расчета послеаварийного устоявшегося режима
3.2.3 Модуль расчета утяжеленного режима .
3.2.4 Модуль расчета оптимальной последовательности оперативных
переключений
3.3 Продукционнофреймовая интеллектуальная подсистема формирования бланков переключений
3.4 Инструментарий разработки и программная реализация ГИИС Диспетчер.
3.5 Сценарий работы ГИИС.
3.5.1 Сцена Работа с базой данных.
3.5.2 Сцена Расчет послеаварийного режима сети
3.5.3 Сцена Поиск последовательности переключений, составление бланка переключений.
3.6 Выводы.
4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ И ЭФФЕКТИВНОСТИ ГИИС ДИСПЕТЧЕР
4.1 Верификация ГИИС Диспетчер
4.2 Результаты тестирования ГИИС Диспетчер
4.3 Скоростные характеристики ГИИС Диспетчер
4.4 Требования к оборудованию и оценка экономической эффективности ГИИС Диспетчер.
4.5 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
Список использованных источников


Работа содержит таблиц и рисунков, список использованных источников из наименований и приложение на страницах. В первой главе выполнен анализ основных типов интеллектуальных систем. Выявлены их достоинства и недостатки. Проведен обзор шести существующих в настоящее время информационных систем, предназначенных для диспетчерского управления. Рассмотрены недостатки данных информационных систем. Обоснована актуальность разработки гибридной интеллектуальной информационной системы. Разработаны требования к разрабатываемой информационной системе. Вторая глава посвящена описанию математического обеспечения разработанной гибридной интеллектуальной информационной системы (ГИИС). Для формирования стоимости правил в продукционнофреймовой интеллектуальной подсистеме, а так для выбора оптимальной последовательности переключений предлагается использовать метод идеальной точки. Для расчета устоявшегося послеаварийного режима в' подсистеме вычислительных модулей разработан модифицированный метод узловых напряжений. Данный метод позволяет значительно сократить время расчета послеаварийного режима, сохраняя при этом удовлетворительную точность результатов. На основе модифицированного метода узловых напряжений разработан метод расчета усиленного режима. В третьей главе приведено описание структуры и программной реализации разработанной гибридной интеллектуальной информационной системы «Диспетчер». Четвертая глава излагает результаты экспериментального исследования работоспособности и эффективности ГИИС «Диспетчер». Каждая глава заканчивается краткими выводами, а вся работа -заключением. В приложении приведен листинг основных модулей ГИИС «Диспетчер». Наиболее распространенной является классификация по используемым моделям представления знаний. Существуют десятки моделей представления знаний для различных предметных областей. Наибольшую популярность получили продукционные экспертные системы [, , , , , ,, , , ]. Продукционные интеллектуальные системы позволяют представить знания в виде предложений типа «Если» {условие}, то {действие}. Чаще всего вывод на такой базе знаний бывает прямой (от данных к поиску цели) или обратный (от цели для ее подтверждения - к данным). Механизм логического вывода выполняет две функции: во-первых, просмотр существующих фактов из базы фактов и правил из базы знаний и добавление (по мере возможности) в базу фактов новых фактов и, во-вторых, определение порядка просмотра и применения, правил. Этот механизм управляет процессом консультации, сохраняя для пользователя информацию о полученных заключениях, и запрашивает у него информацию, когда для срабатывания очередного правила в базе фактов оказывается недостаточно данных. Существует большое количество инструментальных систем («оболочек») реализующих продукционный подход (OPS 5, EXSYS Professional, ЭКСПЕРТ, ЭКО, Guru, ПИЭС, СПЭИС и др. SIAR, ANGY, GRJB). В основе фреймовой модели представления знаний [, , , ,, ] лежит понятие фрейма. Фрейм представляет собой формализованную модель для отображения образа объекта. Различают фреймы-образцы, или прототипы, хранящиеся в базе знаг ний, и фреймы-экземпляры, которые создаются для отображения реальных фактических ситуаций на основе поступающих данных. Ы-го слота: значение Ы-го слота)). Эту же запись можно представить в виде таблицы, дополнив ее двумя столбцами (таблица 1. Таблица 1. В таблице дополнительные столбцы предназначены для описания способа получения слотом его значения и возможного присоединения к тому или иному слогу специальных процедур, что допускается в теории фреймов. В качестве значения слота может выступать имя другого фрейма, так образуются сети фреймов. АК. Важнейшим свойством теории фреймов является наследование свойств. Наследование происходит по АКО-связям. Слот АКО указывает на фрейм более высокого уровня иерархии, откуда неявно наследуются значения аналогичных слотов. Существуют специальные языки представления знаний в сетях фреймов FRL (Frame Representation Language), KPL (Knowledge Representation Language).