С. И. БЕЗРУКОВ, Е. Ю. СЕЛИВАНОВА

Московский инженерно-физический институт (государственный университет)

ПРОТОТИП ДИНАМИЧЕСКОЙ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПАРУСНОЙ ЯХТОЙ

В данной работе рассматриваются аспекты разработки прототипа динамической интеллектуальной системы для помощи в принятия оптимальных решений по управлению парусной яхтой членами экипажа. Система осуществляет мониторинг внешних факторов и выдает визуальные и текстовые рекомендации и предупреждения.

При управлении парусной яхтой команда может не учитывать ряд важных показателей, которые могут привести к потере скорости, к посадке на мель, возникновению критических ситуаций [1]. Ветер является единственным источником движения парусной яхты, но также и кренит её и создает сопротивление движению, кроме того, необходимо учитывать, какого он направления и как будет меняться. Изменения ветра тесно связано с рядом других показателей, характеризующих погоду - барометрическим давлением, облачностью, температурой воды и др. Другим важным показателем является водное пространство. Происходящие в нем явления, такие как волнение, течение, глубина и др., оказывают существенное влияние на скорость яхты и выбор её пути. В настоящий момент не существует яхтенных тренажеров для обучения членов экипажа в условиях максимально приближенных к реальным В связи с этим актуальным является решение задачи мониторинга и планирования коррекций выбранного пути, настройки парусов и такелажа с помощью применения методов, средств и технологий динамических интеллектуальных систем.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Целью данной работы является разработка прототипа интегри­ро­ванной экспертной системы реального времени (ИЭС РВ) для Мони­торинга внешних факторов, выявления возможных неисправностей и вероятных столкновений, выработки соответствующих рекомендаций.

Разработка прототипа проводилась с использованием методов динамических интеллектуальных систем и имитационного модели­рования, а реализация осуществлялась с помощью инструментального комплекса G2 компании Gensym Corp (версия 8.3) [2, 3].

Описываемый в данной работе прототип ИЭС РВ предназначен для поддержки принятия сложных решений в зависимости от внешних факторов и обладает следующими возможностями:

·  диагностика и непрерывный мониторинг внешних факторов (барометрического давления, температуры воздуха, влажности, направления и скорости ветра, рельефности водоема, скорости и направления течения);

·  информирование о наступлении внештатных ситуаций, например сильный ветер;

·  выдача рекомендаций по выходу из создавшихся ситуаций, по настройке парусов и такелажа [4], по прокладыванию и корректировки курса в зависимости от внешних факторов на данный момент времени.

·  архитектура прототипа ИЭС РВ включает в себя:

·  основные компоненты традиционной статической интегрированной экспертной системы [2, 3];

·  подсистему моделирования внешнего мира.

В соответствии с [2] имитационная модель может быть представлена следующей теоретико-множественной моделью:

MИМ=<MОУ, МР, МСВ, X, U, E, Y, S, FXEU→Z >,

где MОУ – модель объекта управления, т. е. парусной яхтой; МР– модель регулятора, описывающая модель управления парус­ной яхтой; МСВ – модель случайных возмущений, например, изме­нение направления ветра; Х = {xi}, i=(1,n) – множество контролируемых неуправляемых парамет­ров, в частности, изменение барометрического давления; U = {uj}, j=(1,m) – множество контроли­руемых управляемых параметров, текущее наст­ройка парусов и др.; E = {ek}, k=(1,p) – множество случайных возму­щений, например, порвался парус; Y = {yl}, l=(1,q) – множество выходных параметров (скорость яхты, текущий курс и др.); S = {sh}, h=(1,r) – множество всех возможных состояний системы, такое как, штиль и др.); FXEU→Z – функция отображения входа объекта управления в его выход.

Таким образом, прототип ИЭС РВ может быть использован, как тренажер для помощи в обучении управления парусной яхтой членами экипажа.

Список литературы

1.  Теория плавания под парусами – М.: Физкультура и спорт, 19с.

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

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

4.  Ивар Дедекам Настройка парусов и такелажа. – М.: Великая река, 2007. – 80 с.: ил.