Экспертная система крана
Андриенко Н. Н., к.т.н., профессор, председатель правления, Корень В. Л., главный специалист, НТА «Подъемные сооружения», г. Одесса Резниченко О. А. начальник отдела по надзору за ГПТ, КП «Будова»
Прежде чем представить теорию экспертной системы крана следуем высказыванию П. Дирака, что новая теория должна основываться на красивой и разумной математике. Такой красивой и разумной математикой является теория нечетких множеств и лингвистической переменной.
Один из фундаментальных принципов современной науки состоит в том, что явление нельзя считать хорошо понятым до тех пор, пока оно не описано посредством количественных характеристик (Лорд Кельвин), [1].
С этой точки зрения многое из того, что составляет сущность научного знания о подъемных сооружениях, в частности, о кранах, сейчас рассматривается как совокупность принципов и методов, необходимых для конструирования математических моделей, например, расчетов по допускаемым напряжениям или по предельным состояниям. Расчеты позволяют получить количественную информацию о поведении составных частей подъемного сооружения (ПС). При существующем уважении ко всему точному, строгому и количественному и пренебрежении ко всему неточному, нестрогому и некачественному неудивительно, что появление компьютеров вызвало широкое распространение количественных методов, ранее недоступных для практики (расчеты методом конечных элементов). Несомненно, компьютеры оказались высокоэффективными при работе с механическими системами, какими мы сейчас представляем подъемные сооружения.
К сожалению, то же самое нельзя сказать о работе подъемных сооружений, которая оказывает весьма стойкое сопротивление математическому анализу и моделированию с применением компьютеров. Работу подъемного сооружения, в частности крана, рассмотрим не только как механическую систему, но и как, в некоторой степени, гуманистическую систему. Работа подъемного сооружения описывается естественным языком, используются сведения из «механической» системы.
Неэффективность компьютеров в изучении гуманистических систем подтверждает то, что называется принципом несовместимости - принципом, утверждающим, что высокая точность несовместима с большой сложностью проблем, возникающих при описании работы подъемного сооружения. Таким образом обычные методы анализа систем и моделирование на компьютере, основанные на точной обработке численных данных, по существу не способны охватить огромную сложность процессов мышления инженера-крановщика и принятия им решений. Отсюда напрашивается вывод о том, что для получения существенных выводов о поведении подъемного сооружения придется, по-видимому, отказаться от высоких стандартов точности и строгости, которые мы ожидаем при математическом анализе четко определенных механических систем, и относиться более терпимо к подходам, которые являются приближенными по своей природе. Вполне возможно, что при использовании таких подходов моделирование на компьютере станет действительно эффективным методом для экспертной системы крана, проблемы которой настолько сложны или некорректно определены, что не поддаются обычному количественному анализу.
Математическим аппаратом описания безопасной работы подъемного сооружения используется теория нечетких множеств и лингвистической переменной.
Для этого все сведения о ПС должны быть представлены в электронном, а не в бумажном виде.
Если мы расположим на столе журнал осмотра ПС, вахтенный журнал машиниста крана в бумажном виде и наши смартфоны, ноутбуки станет немного грустно.
Некоторые определения
Множество S есть любое собрание определенных и различных между собой объектов нашей интуиции или интеллекта, мыслимое как единое целое. Эти объекты называются элементами, или членами, множества S. Эта формулировка не накладывает никаких ограничений на природу предметов, входящих в множество даже если некоторые элементы по той или иной причине нельзя точно указать.
Если А и В суть множества, то говорят, что А включено в В, если каждый элемент множества А является элементом множества В. В этом случае говорят также, что А есть подмножество множества В. Это формулировки создателя теории множеств Г. Кантора (1845-И918).
Примеры. Множество грузоподъемных сооружений состоит из подмножеств кранов, манипуляторов, подъемников, лифтов, погрузчиков, подъемников и машин будущего, тип которых мы не можем указать.
Обычные, нечеткие и лингвистические переменные [1] в нашей интерпретации по отношению к ПС.
Источник: Журнал Безопасность.