Интеллектуализация управления в технологических процессах
(4 семестр)
Краткое содержание дисциплины. Рассматриваются современные подходы и методы интеллектуализации управления (ИУ) в технологических процессах (ТП), даются основные понятия ИУ в ТП и выделяются задачи контроля и управления, для которых целесообразно применение интеллектуальных методов и систем. Определение оценки минимального и рационального уровня интеллектуальности систем контроля и управления ТП, особенности промышленной реализация методов и средств ИУ, перспективы развития и внедрения методов и средств ИУ в ТП на базе современных инструментальных средств.
Кредитная стоимость дисциплины. 3 кредита +2 кредита курсовая работа.
Цель. Обучение основным методам интеллектуализации управления в технологических процессах, компьютерным технологиям создания систем интеллектуального управления (СИУ) на базе современных аппаратно-программных средств.
Результаты обучения. В результате освоения данной дисциплины студент должен:
понимать основные проблемы в своей предметной области, выбирать рациональные методы и средства их решения с учетом возможностей применения ИУ в ТП.
знать основные методы, способы и возможности современных аппаратно-программных средств, применяемых для получения, хранения, переработки информации в технических системах, построенных на базе компьютерных технологий, микропроцессорных распределенных систем управления и методов ИУ.
уметь: применять в научно-исследовательской и профессиональной деятельности базовые знания в области ИУ в ТП; профессионально эксплуатировать современное оборудование и приборы СИУ в ТП; разрабатывать и применять современные технологии создания программных комплексов с использованием ИУ в ТП; выбирать стандартные средства автоматики, измерительной и вычислительной техники для проектирования СИУ в ТП в соответствии с техническим заданием.
владеть современным инструментарием проектирования программно-аппаратных средств для решения задач ИУ в ТП.
Содержание.
Тема1. Основные понятия интеллектуальности упр-я в технологических процессах, классы интеллектуальных средств автоматизации, уровни интеллектуальности, минимальные и рациональные уровни. Модели представления знаний. Интеллектуальность средств/систем автоматизации (контроллеры, рабочие станции). Интеллектуальные датчики и исполнительные механизмы, их функции.
Тема2. Задачи контроля и управления, для которых целесообразно применение интеллектуальных методов и систем. Реализация в полевых приборах отдельных функций контроля и управления. Диагностика оборудования автоматизируемого агрегата и прогнозирование его работоспособности, основные функции. Регулирование процесса с использованием качественных показателей его протекания, с использованием прогнозирующей модели объекта. Варианты адаптивного регулирования процесса. Виртуальные измерения. Интеллектное управление динамическими системами.
Тема 3. Модели знаний и системы, основанные на знаниях. Системы, основанные на правилах. Системы, основанные на автоматическом доказательстве теорем. Системы, основанные на автоматическом гипотезировании. Системы, основанные на рассуждениях по аналогии. Объектно-ориентированные интеллектные системы.
Тема 4. Оценки минимального и рационального уровня интеллектуальности контроля и управления. Уровни интеллектуальности управления применительно к задачам контроля и автоматизации управления технологическими процессами на предприятии. Минимальные, максимальные, взвешенные и рациональные уровни интеллектуальности. Методы многокритериального выбора минимального и рационального уровня интеллектуальности для задач контроля и управления технологическими процессами.
Тема 5. Реализация методов и средств интеллектного управления в промышленности. Интеллектное управление на основе нечеткой логики. Особенности применения систем интеллектного управления. Системы распознавания образов. Нейронные сети. Инструментальные средства разработки интеллектуальных систем управления. Специальные языки Рефал, Лисп, Пролог. Применение экспертных систем реального времени. Система G2.
Тема 6. Перспективы внедрения методов и средств интеллектуального управления в промышленность. Перспективные направления развития интеллектуальных систем и технологий. Методы генетического программирования. Универсальные вычислители. Специальные процессоры.
Трудоемкость, час. | Лекций, час. | Лабораторные работы, час. | СРС, час. |
108 | 12 | 42 | 54 |
Пререквизиты. Современные проблемы теории управления, Компьютерные технологии управления в технических системах.
Основная литература.
, Коньков системы. // МГТУ им. . – М., 2003.
скусственный интеллект: современный подход. – Киев: Изд. дом «Вильямс», 2006.
Чинакал системы и технологии. Учебное пособие/ – М.: РУДН, 2008.– 303 с.
Дополнительная литература.
, Макушкин робототехнич. системы // – М., 2005.
, , Федунов управление динамическими системами. // – М.: Физматлит. 2000.
, Хорошевский знаний интеллектуальных систем. – С-Пб: Питер, 2000.
ведение в экспертные системы. – М.: Изд. дом «Вильямс», 2001.
Смолин в искусственный интеллект: конспект лекций. – 2-е изд., перераб. – М.: Физматлит, 2007.
Координатор. , к. т.н., доцент.
Использование компьютера. Компьютеры применяются на всех лекционных и лабораторных занятиях.
Лабораторные работы.
№1. Ознакомление с основными возможностями инструментальных средств разработки интеллектуальных систем управления по видеоматериалам фирмы G2.
№ 2. Освоение редактора инструментальной системы G2.
№ 3. Разработка учебного примера (№1) на инструментальной системе G2.
№ 4. Разработка проекта модели подвижного объекта в среде InTouch (пример №2).
№ 5. Разработка интерфейса учебного примера 1 и учебного примера №2 в среде Контар-SCADA по заданию преподавателя.
№ 6. Разработка взаимодействия SCADA системы InTouch с инструментальным пакетом G2.
Преподаватель: , к. т.н., доцент Дата: 10.11.2014
