Описание процесса и результатов работы экспертной системы

Для конечного пользователя основным элементом интерфейса является окно сеанса Session (рис. 4.4). В этом окне выводятся результаты работы экспертной системы – проявившиеся ситуации, выявленные и возможные причины их возникновения, проявившиеся параметры (с порогами эксплуатации) и рекомендации по устранению нештатных ситуаций. На рисунке 4.4 представлен результат работы экспертной системы по распознаванию ситуации недостатка кислорода, вызванной недостаточной аэрацией в нитрификаторе аэротенка.

Рис. 4.4 – Результат работы одного из правил экспертной системы

В процессе работы интерпретатора, каждому нарушению ставится в соответствие некоторый набор показателей, по нему из совокупности возможных причин нарушения выбирается наиболее вероятная. Таким образом, на основании анализа информации о входных и выходных параметрах, а так же информации о внутреннем состоянии объекта управления экспертная система выдает заключение о «правильности» функционирования объекта. При возникновении нештатных, критических ситуаций они выводятся на экран пользователя. При этом определяются места «неисправностей» на объекте и выдаются рекомендации оператору с целью вывода объекта из кризисной ситуации, не допуская развития критической ситуации.

Запуск интерпретатора осуществляется кнопкой «Пуск», при этом активизируется функция Main, которая очищает все поля окна Session и выполняются все правила списка Rule (рис 4.5). Содержание программы приведено в приложении Б.

Рис. 4.5 – Список правил экспертной системы

Последовательностью выполнения правил и условиями выполнения управляет глобальная переменная u. Правила Int_S и Int_S6 выполняет поиск проявившихся ситуаций, устанавливает статус ситуации 1/0, выводит текст ситуации и информацию о проявившихся параметрах. В правиле Int_S организован поиск проявившихся среди ситуаций 1-6 таблицы 3.1, а в правиле Int_S6 заложена ситуация «процесс идёт нормально» с выводом всех параметров процесса на экран. Правила Int_Pr1 и Int_Pr2 отвечают за поиск причин обнаруженных ситуаций, установку статуса причин 1/0 и расчёт показателя разрешения конфликтов – степени развития причины. Всего в экспертную систему заложено 6 ситуаций с 13 причинами. Правилом Display осуществляется вывод информации о проявившихся дополнительных параметрах. Для ситуаций с несколькими причинами созданы правила Konf1- Konf4, для разрешения конфликтов между причинами, в зависимости от степени развития, то есть определяется, какая причина наиболее вероятна из проявившихся для данной ситуации.

Экспертная система функционирует в двух режимах: в режиме приобретения знаний и в режиме принятия управленческих решений для поддержания заданного качества очистки сточных вод. В режиме приобретения знаний инженеры и эксперты наполняют базу знаний новыми фактами и правилами (рис. 4.6, рис. 4.7), которые позволяют экспертной системе в режиме решения самостоятельно решать неформализованные задачи принятия управленческих решений. Важную роль в режиме приобретения знаний играют подсистема объяснения решений и редактор базы знаний, позволяя эксперту на этапе тестирования экспертной системы целенаправленно модифицировать старые или вводить новые знания.

Эксплуатацию экспертной системы осуществляет лицо, принимающее решение, - непрограммирующий пользователь, являющийся специалистом в данной предметной области и применяющий экспертную систему для принятия управленческих решений для обеспечения нормального режима функционирования блока биологической очистки сточных вод с заданным качеством очищенной воды.

Рис. 4.6 – Пример заполнения базы данных

Рис. 4.7 – Пример заполнения базы правил

В результате получена экспертная система, реализующая поддержку принятия решений оператором при управлении блоком биологической очистки сточных вод. В базу знаний системы внесены основные параметры процесса, возможные нештатные ситуации и их причины, а также рекомендации по их устранению, что должно способствовать более эффективному управлению процессом очистки и предотвращению нештатных ситуаций, и как следствие, повышению качества очищенной воды.

Дата добавления: 2015-07-15