М. С. БОРОДИН, В. В. ЧЕЛНОКОВ

Московский инженерно-физический институт (государственный университет)

ПРОТОТИП ДИНАМИЧЕСКОЙ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ

СИСТЕМЫ ДЛЯ ПРОЦЕССА ГИДРИРОВАНИЯ ТАНТАЛОВЫХ ИЗДЕЛИЙ

В работе рассматриваются некоторые аспекты разработки прототипа динами­ческой интеллектуальной системы для мониторинга и управления состоянием установки по насыщению тантала водородом с использованием средств инструментального комплекса G2.

Процесс насыщения танталовых изделий водородом [1] относится к сложным процессам, зависящим от многих параметров, таких как температура, давление газа, давление вакуума и т. д., причем важно учитывать скорость изменения данных параметров [2]. Кроме того, установка по насыщению тантала является сложной и уникальной, поэтому велика вероятность возникновения внештатных ситуаций. В связи с данными трудностями и отсутствием устоявшейся технологии, задачу гидрирования тантала невозможно решать без экспертов. Это показывает и практика – если у одних специалистов брак составляет только 1 %, то у других он может доходить до 50 %.

Таким образом, задача автоматизации управления процессом гидри­рования танталовых изделий обладает ярко выраженными признаками неформализованности. Наилучшим подходом для решения такого рода задач является использование методов и средств динамических экспертных систем. В лаборатории «Системы искусственного интеллекта» кафедры Кибернетики МИФИ разработан прототип динамической интеллектуальной системы управления процессом гидрирования танталовых изделий.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Реализация прототипа производилась с использованием инструмен­тального комплекса G2 (Gensym Corp.), предназначенного для разработки интеллектуальных систем управления и моделирования в реальном времени [3, 4]. Причем главными задачами, поставленными при разработке прототипа, являлись:

·  контроль и мониторинг всех показателей (температура, давление газа и т. д.) в процессе насыщения тантала водородом;

·  выдача рекомендаций при возникновении внештатных ситуаций;

·  управление процессом насыщения, осуществляющееся на основе информации о состояниях системы.

Архитектура прототипа интеллектуальной экспертной системы реального времени включает следующие основные компоненты: ядро системы, состоящее из базы знаний, решателя и рабочей памяти, диалоговый компонент, объяснительный компонент, подсистема моделирования внешнего мира.

Для реализации подсистемы моделирования внешнего мира использовались методы имитационного моделирования [5], в соот­ветствии с которыми была построена модель установки по насыщению тантала. Основными составляющими модели являются: модель рабочей камеры, где происходит процесс насыщения; модель регуляторов температуры; модель различных клапанов, предназначенных для регулирования давления; модель насосов; модель датчиков сбора информации о состоянии установки (давление, температура и т. д.). Также моделируется появление внештатных ситуаций, таких как утечка газа, потеря герметизации рабочей камеры, отключение нагревательного элемента, выход из строя какого-либо из датчиков, прекращение подачи воды для охлаждения.

Таким образом, разрабатываемый прототип может быть использован для моделирования работы системы для процесса гидрирования тантала. Подобная динамическая интеллектуальная система для управления процессом гидрирования тантала может помочь в обучении специалистов или даже заменить их.

Список литературы

1.  Популярная библиотека химических элементов: в 2 кн. М.: Наука, 19с.

2.  Инструкция ВНИА «Насыщение танталовых изделий»

3.  , , Шапот и динамические экспертные системы. М.: Финансы и статистика, 1996.

4.  , Берзин практикум по курсу «Динамические интеллектуальные системы»: Учебное пособие. М.: МИФИ, 20c.

5.  Рыбина методов имитационного моделирования при создании интегрированных экспертных систем реального времени // Изв. РАН. ТиСУ. 2000. №5. С. 147-156.