автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Интерактивные методы принятия решений при автоматизации управления организационно-технологическими процессами на карьерах

pro од

^ i'lhb 1'академия наук республики узбекистан

научно-производственное объединение "кибернетика"

институт кибернетики

На правах рухспнсп

Турецкий Аркадий Зкнозьевпч

ИНТЕРАКТИВЕКЕ МЕТОДА ПНШЯТКЯ РЕШЕНИЙ ПК! АВТОМАТИЗАЦИИ УПРАВЛЕНИЯ ОРГАШЗАЦЯОШО-

ТЕхколоптаски?д[ процессам-: на карьерах

Спс1паль:гос7ь: 05.13.05 - АвтсизтизпроЕЕЮ^а системн

упрсз-гшкпя .

ABTOPESEPAJ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ташкент - 1393

Работа Выполнена в ордена Трудового Красного Знамени Институте кибернетики НПО "Кибернетика" Академик наук Республики Узбекистан

Научный руководитель - доктор технических наук ,

профессор И.Б.Табакман Официальные оппоненты - доктор технических наук ,

профессор Д.Н.Ахмедов - кандидат технических наук, в.н.с. Ш.Р.Азимов Ведущая организация --Среднеазиатский нзучко-исследоЕательский

и проекта институт цветной металлургии г. Ташкент

Зашита состоится "J9" (ЯН&ОуРЛ в час

на заседании специализированного совета Д 015.12.21 в НПО' "Кибернетика" АН РУз по адресу : 700143 , Ташкент-143 , " ул.Ф.Ходнаева, 34. ■

О диссертацией mosho ознако!литъся в библиотеке Института -ккоернеткки 1230 "Клбеснетика" АН РУз.

Автореферат разослан /¿L " ty<2f¿CcCj/>ü I99jf г.

Учения секретарь специализированного совета доктор технических наук,

профессор fi З.З.Шамсиев

ОЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

■ Актуальность теш. При календарном планировании -горных работ определяются ваанейшё технологические решения о порядке п последовательности вшолнения вскрышных и добычных работ ", подготовки вскрытых запасов полезного ископаемого,расстановки-оборудования .формировании грузопотоков. На осноге календарного ■ плана устанавливаются объемы работ по отдельным технологически/! участкам,цехам,бригадам,рассчитываются ожидаемые . технико-эконо-мическиэ показатели.

Процесс календарного планирования является' чрезвычайно трудоемким , многовариантным и требующим большого искусства. Технология горних работ как объект планирования отличается трудностью формализации,необходимостью учета -уровней надежности технологических схем и используемой- информации, а такге случайных факторов в слонной производственной системе. В задачах текущего и оперативного планирования технология и организация работ тесно переплетены .

В-рамках..САП? и АСУ выполняется значительное количество исследования и разработок по автоматизации -планирования горных работ в карьерах. Предложены математические модели' определения направления развития горных работ , расчетз технологически процессов' .оптимизации .производственной мощности . В отдельных исследованиях уделяется внимание применения- диалоговых процедур принятия решения . .

Однако весьма незначительно практическое применение методов автоматизированного планирования горных работ в карьерах. В большинстве разработок не решаются вопросы' конструирования контуров отработки на планируемый период ,а использование ЭЕМ сводятся к подсчету извлекаемых ооьемов горной массы и полезных ископаемых в заданных технологом контурах отработки . Не автоматизирован:-: системы подготовки информации в треоупмой форме при исподьзоазккк стандартных пекетов прикладные прогрзмч ¡, .ППП ), гатскмер - пакета Ml' АСУ.' Не учитывается ашохгарнтериальнкл зарзктер решаемых задач. ^зарабатываемое rporpai-'sc-a обеспечение ориентировано на гесисо составленную постановку и гачетг-л-к'-.у^ модель . При их кзмене".;н1 необходимо заново программировать .

- . - Увеличение бн-лгрэд-эйств'ля ¿объемов оп^.йтолмсп и.внешней

памяти 'ЭВМ,развитие технических средств ввода-вывода графической информации резко повысили конкурентоспособность автоматизированного календарного планирования . Надо применять человеко-машин--ныв методы . ■

В предлагаемой работе обосновываются имитационно-оптимизационные методы планирования. горных раОот.. 'Имитация позволяет легализировать. возмогные технологические схеш разработки .увеличить количество параметров , а также, количество внутренних и внеших - связей в модели .Оптимизация предполагает выбор наилучших решений на основе установленных имитационным моделированием возможных вариантов ¡развития фронта .уступов , схем выполнения основных и вспомогательных цроцессов ■. Такой подход позволяет, реализовать слонные математические-.модели , интерактивный ре кем планирования .

Применение ■ названных методов при планировании горного производства■имеет свои осооепности , вызванные .прежде всего , сложностью математических моделей , большой размерностью . и специфичность© их. структур . Возникают новые требования к алгоритмам моделирования ."Необходимы эффективные, алгоритмы оптимизации и разработка простых средств общения технолога с ЭВМ .

• Дель диссертационной работы -Разработать эффективные интерактивные методы принятия и поддерхкк решений в системе автоматизации организационно-технологических процессов на карьерах.

Для достижения поставленной цели необходимо решение следущих задач :

- Выделить характерные особенности организационно-технологи- • ческих задач и определить основные модули математических моделей календарного планировании горных раоот .

- Разработать основные продукционные правила формирования математической модели из понятия предметной области . -

■ - разработать продукционные правила генерации программ, вычисления параметров математической модели .

- - Разработать инструментальные средства генерации программного обеспечения информационных задач .

- Разработать специальный метод принятия решения в задачах нулевого программирования учитевзипиа большую размерность-, ^огокзкеризльность, не линейность и логическую взаимосвязь между

- Разработать программна© средства в том числе и для автоматизированного рабочего места технолога на ПЭВМ .

- Внедрить результата исследования .

Методп-т-са исследований базируется на анализе научно-технической литература , математическом моделирования , методам многокркгериальноя"- оптимизации и методам представления -оаз знания . Кроме того, , используется методы моделирования на ЭВМ и гнал: 13 результатов внедрения- . ■ . ..

Основные ваучнне положения . взносимые на защиту:

I-Способ формирования математических' моделей календарного планирования горных работ на- основе продукционна правил .

¿.Специальный метод решешш задач суленого программирования в оргаЕизафсонно-тегнолоп-песгс-а задачах горного . производства . ■

3-Инструментальные средства генерации программного обеспечения информационных и оптимизационных задач .

Научная новизез' диссертационной работы заключается в разработке интерактивных методов прянятня решений гклшгюзих :

- основные продукционные- правила преобразования в мзтематн--' чесхую модель понятия планирования рудоцотокоз на карьер-ал -. .

- прайма генерации программ Енчнеленпа пзранзтроз .математических моделей оптимизации .

- Типизация структур математаческиз иодэлеЗ задач.булезого программирования , позволяющая ецдзлзгь щрззляя&э тгзранзтрн; алгоритма принятия ресениг . .

- Алгоритм решения задач оулевого прогрггггфозашш .учитывающий логическую взаимосвязь «езду Езренаннвкй » шзгество * критериев , большую размерность -

- Предлогенн способа ранакрозания' перемэнннз на адаяпвзнг шкалах в зависимости от точности решения задач , правша определения предпочтительности переменна! »'

Практическая ценность: предлозгенвЕЗ про^тдаонннэ правила формирования математической кодела позволяет генерировать модели календарного плазЕрозаяня рудопэтокоз с учетом качества, минерального- сырья.на различных тезЕологическизс схемах добычи ; рекомендуется применять-разработанный метод решения орсаяязаци- ' онко-технологических задач , описываемых задачами булевого программирования ; разработана програкнЕЕЭ средства для.зехноло-

- б -

га карьера . •

Реализация работы i

1. Комплексы программ АРМ внедрены в ПО "КАРАТАУ" (1990г. ) с годовым эффектом 120 тысяч рублей: Текущий учет и анализ работ горно-транспортного оборудования , добычи и отгрузки руды с применением ПЭВМ ; Оперативный учет и анализ обьемов добычных и вскрышных работ и формирование складов руда ; Учет и s анализ производственной деятельности Центральной обогатительной фабрики ПО " КАРАТАУ

2. разработанные технологические схемы принятия решений и научное "обеспечение задач календарного • планирования горных работ приняты институтом Гкпроруда tr.Санкт-Петербург) в составе технического проекта . . :

3. Комплекс программ АРМ геолога внедрены на Ангренском золото-добывающем руднике " Интерактивное решение иа ПЭВМ задач подсчета запасов "'.

Апробация работа. Основные результаты, работы докладывались и обсуждались на ю , II , 13 всесоюзных симпозиумах "Логическое • управление # с использованием ЭВМ " ( Ижевск , IS87 г. , Ордаониквдзе , 1988 г. , Семииз , 1990 г. ) ; II всесоюзном совещании по проблемам управления (Ташкент , 1989 г. >. .

Публикации. По' теме диссертаций опубликовано 6 печатных . работ и монография .

Структура и объём работн. Диссертация состоит из введения , четырех глав , заключения , изложенных на 146 страницах машинописного текста , а также содержит список литературы из ?3 названий . ' .

КРАТКОЕ' СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность проблемы , сформулированы цели и- задачи , определена научная новизна и практическая ценность работы,

;■•.:•• В первой глазе дана характеристика автоматизируемых задач, выделены осЕовннематематичесже. модули, приведен анализ извест- . них методов решения организационно-технологических задач в АСУ , определена.: задачи и методика : исследований..

• В настоящее время на горнодорнвашшх предафиятияс отрасли . сложилась иерархическая система календарного планирования горных

- г -

работ .Решения по технологии разработки и организации работ принимаются при проектировании, карьеров и на этапах. пятилетнего., годового , квартального , месячного , декадно-суточного.и суточного ^сменного) планирования. Решения должны.быть.взаимоувязаны и взаимообусловлены . На всех этапах планирования основными вопросами являются определение порядка: развития. фронтов уступов , участков отработки и расстановки оборудования на конкретный... Период .• Эти'решения-долзяи обеспечивать комплексное освоение-недр , устойчивую добычу полезных ископаемых в установленном количестве, и требуемого качества , создавать подготовленные к выемке запасы .

Горно-геологические особенности отдельных месторождении масштаб предприятия , применяемая техника и технология разработки, организационная структура управления.производством предопределяют различные постановки задач перспективного , тзкуцего и оперативного планирования . с позиций создания системы автоматизированного планирования эти различия обуславливают преаде.всзго использование разЕИГ'Источшкоз горно-геологической информации. 1 Например , в качестн-э первичной-геологической информации- могут, быть геологические профили , погоризбнтные сортовые планы;.•, данные опробования сквазин аксплуатационноя разведи! , планы изолиния содержания полезных компонентов и:другне . Отличается-обьем информационных потоков

Для задач, планирования характерно такге : плохая 'формалин ■ зуеаость условия' залегания полезных ископаемнх , необходимость . учета многообразия применяемых технологических схем , изменчивость требований к показателя:.! работа оборудования и карьера в целом. При планировании.лицу , пршшмакще^у .решение (. ЛПР ) , пригодится сопоставлять- шоаество вариантов и сравнивать иг по Е-зсгсолькик критериям:, • зачастую протизорочивгм •. Рэссйатривгеше, задачи в' общем виде - являются шюгокротеризлыташ Всо' эти- признаки характсрня для, елопно- структуршЕ месторождений полезных ■ йскепаемаг - •'•

На основе отмоченного. предлагается .-¡мит81цйвно-ч>птамизаци-. ■ ОНННЯ ПОДХОД В ПЛЗШфОЗаНИХ горных. работ " ■. ".

' Возмоана "слэдугцка технологические :сгеж г 1-, На - первом -этапа методами имитационногоМоделирования формируются . техноло-гпческхг возможные варианта ведения.горйкг. работ в создавшаяся

-о -

конкретной обстановке для рабочей зоны карьера в целой или для отдельная уступов .панелей уступов, блоков, технологических зон,, экскаваторов . Определяются необходпиы-з связи мезду ккемочшкл единицами (блоками) для,, различных вариантов отработки согласно технологически требованиям' .Рассчитазаются основные ооьешо-ка- ■ чественные показатели по элементам , составляющим варианты- • На втором этапе - ршзлшзацконЕоц - рассчитывается коэффициента при неизвестных согласно составленной из отдельных модулей математической модели и специальными метода».", математического программирования (как'правило , сепараозльного .целочисленного , ди--палаческого н другими. ) выбирается оптимальные рееекия .Далее , в случае необходимости »пользователь корректирует начальные технологические , организационные- и другие условия . возвращается вновь к первому этапу и так далее л рис I > . • 2. Имитационная к ошвшзациоагая часта соединена в едиауэ систему . осуществляется поезгоеоо коделирозгнке и .формирование тех-волоияескоз схег.ш разработки и дается оценка ; перспе.ташности • • использования рассмотренного. ¡гага .Яра удовлетворительной оценке выбранное направление формирования решения развевается , иначе -осущестзляотея возврат назад к иодедярованшэ новой конструкции..

Такая скстсыа гьйтавшано-опгажаацйОЕЗОго подхода базируется на специально разработанном методе, приятия рсзэаа на основе оценок продиоЧ'Г.пельностя пер-гыеншх (рис 2 ).

Горный инзенер. иогет управлять процессом формирования ре. пения путай анализа лоплосне: условий иозду переценишь ка-. тематической, .кодели.и выработга! решщкг правил . Инженер при этом опорируот технологически?.;:! -категориями ( выемочными сло-.кани , заходкаи: и так далее ) , а не обстракнкми.коэффициентами при переменных »'.как зто делается'в классических катодах оптимизации .

3- Горный Енгенер да основа гордо - гоолоплэского графического отобрагенпя карьера выделяет контуры ограоог.си, определяет ¡требования к-'плану . Осуцесиляется подсчет запасов и качественных характеристик, как отдельно по контурам тек я ннтегрированяо до тех-пор , пока не будет набран план - . ;

Процесс планирования зависит от опыта 'специалиста , его знания особенностей слогкэзеИся горно-техннческо?. обстановки на. прси-ззодсгее -

г 1

выделение природно-технологических зон

>6 карты

определение ларанетров систены разработки

контуры

графическое отосрдхенпе карьера

параметрыв

)систены а

раз-ботхив

акондишш I

координаты

выделение контуров отработки в рабочих зонах

наложение трафаретов на контуры отработки и выделение единичных блоков

параметры трафаретов

{ подсчет запасов и качествешшх характеристик в единичных блоках

<= =>|паракетры| рабочих блоков

построение графа связности не2ду ■ единичными блоками

г 9

¡гостроение. математической модели

формирование требовании к плану

г 10

"5 ВОПЛГСЕЩ Ят ПО/ЙЯН РАСТ-Т ' | ПЛАНА

РЛМ1 охтглжен ??? 1 1

да

. 1 -

Г иЪ.пс"1

=>1 КАРМАН!1:;

3

сфор1ш2шз планов

базы данных ,

нормативно - й

справочной « информации

г гс 1. структура аттст-злиян рн^ев.зт -задачи

2

с

Г 1 выбор целевых функций и ограничений из перечня

1

i" определение признаков катекзтггческой модели

3 — — ____—корректная"-—нет постановка -

да

определение лопустияого кзнепеняя количества nepeneEi2.es

да

корректировка значений свободных членов

нет

Г с ------

I шбор способа рашстозання и настройка шкал

г 9

•вгзначгшхг рангов козФФипЕестан прк яе?сненных нолевая, «»УПКЕЙ;

г 10 -——--

| • расчет среддкг рангов дда кэдеваг функхшй 11

нет

12

Еыбор способа рангнрованкя к настройка икал

13

назначение Рангов козФФшшезтгл при перекенкш: ограниченна

[

14

расчет сроднее рангов двя ограничений

15 -;--

| определение весов предпочтительности дгреиеннш:

[

16

Формирование реагшт задача

рис 2.0б0бгеншя алг0гета репи12я задач булеюго лрограккеровання

ГПК Ь. «»«ЬШ». ""дщдда .ДРУПУИ

[

Как отмечалось, наиболее адекватна многокритериальная постановка. В соответствии с этим используются разные методы математического программирования - При принятии' решений необходим человеко-машинный диалог , Еключащий простые, средства общения с ЭВМ и протекающий с минимальными затратам времени . Практически во всех задачах планирования используется функции извлекаемого количества полезного ископаемого (полезных компонентов; от величины перемещения забоя или фронта горных работ .В общем виде эта Функция является кусочно-линепкоп , не выпуклой и невогнутой' .Так как по технологии возмоазо множество вариантов последовательности отработки отдельных блоков , то в математических моделях необходимо учитывать сложную логическую взаимосвязь мегду переменными внутри функций и между самими функциями.

Таким образом , для математических моделей планирования горных раоот как задач математического программирования характерно следующее :кусочно-линейные невыпуклые функции ■ ; много-критериальность ; логические условия меэду переменными ; ооль-пая размерность ."отсюда проблема поиска' эффективных методов решения .

Математические модели планирования отображает требования к количеству добываемых полезных ископаемых и их качеству, баланс распределения календарного времени работа горного оборудования, ограничения на максимально возмогные объемы подготовительных и вспомогательных раоот. В моделях описываются такте порядок перемещения рабочей зоны карьера» обеспечивающий соразмерное разви-' тие фронтов уступов, порядок выемки отдельных блоков по Фронту уступов и другие технологические взаимосвязи.

Каздое условие .вводимое в. математическую моде ль, можно представить как отдельный модуль. Необходимость включения отдельных модулей в модель диктуется особенностями геологических условий и технологии горных раоот, содержанием постановки задач'планирования. Таким способом , достигается адаптация математического и программного обеспечения . Выделены следующие модули : Модели перемещения рабочей зоны карьера и порядка разработки уступов. Модель баланса распределения- календарного времени работы выемоч-но-погрузочного оборудования . Моделирование производительности карьера и требований к качеству полезных ископаемых . Моделирование условий подготовки запасов к выемке и учет степени выпол-

нения показателей плана за предшествующий период . Модели определения необходимого количества и распределения средств транспорта между экскаваторами при оперативном планировании. 1 -

Рассмотрим основные критерии оптимизации . Эффективность ■составленных планов горных раоот оцещшается по различным .критериям, используемым вместе или в отдельности в зависимости от пет риода планирования и создавшейся горнотехнической .обстановки.

Применяются следующие * технологические критерии : максимум выемки и отгрузки горной массы ; максимум дооычи полезного ископаемого ; максимум количества ш-го металла в добытой руде; минимум объема вскрышных работ (при. п^ектировании календарного пла~-на разработки) ; минимум.продолжительности времени на перегоны экскаваторов ; минимум потреоного количества средств транспорта для выполнения .суточной ( сменной.; производственной программы ;

Во второй главе предложен метод принятия решений на основе оценок предпочтительности переменных . " ,

В основу положен принцип ввделения типов моделей, обусловливающих изменения алгоритма решения задачи.

■ ■Обобщенная математическая модель задачи■булевого программирования имеет вид: ■ .

п Ч х, — шах, 3 3 11)

т» 7 в) х, Мп, 3=1 * * 12)

ХАкзхз<^ > (3)

14)

15)

. . Классификацию, будем проводить по следущим признакам: I) допустима ксмбтациям формул (1)-(5); 2) возможным состояниям параметров з/1, к, £, р.. .Причем каждый .параметр может -

1Тйба:сман К. Б.,Турецкий к.З. Шшмционно-оптенизационные метода планирования.работ в.карьерах..ТашкентгвАН. 1991 г.,116 стр.

находиться в трех состояниях: и,.1;.М,/где м > I.

Приведём алгоритм решения - задач- булевого.программирования специальной структуры. .

1. Определим максимальные-и минимальные коэффициенты для каждой строки

Р®= Ш2 Р, , Р3^!! Р .

3 3 1. 3

2. Разобьем интервал [ Р3 + Р8) на два подынтервала, где средняя точка определяется средним, значением-коэффициента

3. Каждый подынтервал .! Р2- +-РВ1 разобьем аналогичной процедурой Г Р3 + р°] и £ Р9 ♦ Р4]

Т Р, .!.■'. '

рВС

' . ". "вс <;":

гае и.п„ - количество коэффициентов, попавших по значению

ВС Са

в соответствующий подынтервал;: £в-с) и 1с-н] - множества индексов переменных, попавших в. соответствуют^подынтервалы <(в-с] (с-нЬО). Дальнейшее разбиение интервалов осуществляем по'пункту 3 до требуемой точности;. равной"ыакскмальноыурангу(2,4,8,1б и т.д.). 1

4. Далее каждому.подынтервалу присваиваем- ранг в зависимости от целевой функции или типа ограничения в прямом порядке -максимальное значение ранга соответствует "максимальному коэффициенту или в обратном порядке - минимальному коэффициенту.

оценка предпочтительности чвес) переменной определяется по формуле ' .- . 1 ■ •

-в.

я«-

' в/»'

Фактически эта оценка соответствует усредненному градиенту. переменной, где средний ранг коэффициента целевых функций, д^0*- средний ранг коэффициента ограничения' Последовательность' выбора' переменных . для - Еклтения• в

- к -

решение устанавливается с помощью условия

В

J*

Ш2 В,

Процесс включения переменных ведется до выполнения ограничения.

Б зависимости от структуры математической модели и исходных данных, разработан ряд правил расчёта средних рангов коэффициентов целевых функция , например , для многокритериальной задачи с

псотивополоянши целями стедние ранги опоеделяюгся по формуле:

а ' L

„ кр nos

ifr2

1 Rl'

кр nin

Z "I

/г.

Правила расчетов средних рангов по отношению к ограничен!-™ с математической модели имеют вид :

Если в математической модели есть ограничения на «меньше» и ■дольше» и целевпз функции на максимум, то минимальным коэффициентам в ограничениях на -»меньше» присваивается наименьший ранг,, а в ограничениях на «больше» максимальным коэффициентам присваивается наименьший ранг. Средний ранг определяется по формуле:

/2.

К 2

В простейшем случае ., когда переменные независимы, процедура поиска приближенного решения сводится к следующему алгоритму.

I. Определяется максимальный вес переманных из миогества невошедших в базисное решение ^.D)ЧJ,1L,^=0

V

В , = шах В

J*

J(D

J'

2. Вычисляется текушее значение уровня выполнения ограничений на 6-м шаге (0?=0 для первого шага;:

Q® = Q®"' +а

U*'

3. Если количество переменных, вошедщих в базисное решение 0* =(1, 2, ..., меньше нижней оценки количества переменных по ограничениям, т.е. д<Н, то необходимо следовать к.пункту I.

4. Если задача на максимум ,то проверяем выполнение ограни-

чений «на меньше» и двухсторонние по их верхней границе ) V«, я{<в, ипи.

Если условие соблвдается-переход к пуекту I, иначе - к пункту. 5.

5. Если 3i , при котором С!,>3, то исклннается из множества П.

6. Если мнонество В непусто, то переходим к пункту I. При й=0 выдается полученный результат.

Рассмотрим задачу , когда мезду переменными имеется сзязь , представленная в виде некоторого графа

Узел - это некоторая' переменная. Ориентированная дуга определяет, что переменную х1 моязо вклинить з решение только тогда, когда переменная уже вошла з него. С учетом связей по гра-

фу , вес переменной определяется по 'формуле

,

где О- мнозество ивдексоэ-пэреиеняях, которые необходимо .• включить в решение, если х., вошла в него; п(, - количество связанных переменных ±а:с:м образом, веса переменных заменяются (Р,э/.;. \

Пересчет весов р,, производится на кеедол пвге апгоретка для переменных, которкэ непосредственно связаны с переменны¿и, вклнь ченныта в оазис Г>,) и для остальных переменных .связанных сними по сете. Трудоемкость пересчета ко?ягэнскруется тем, что в решение включается группа переменных' й^,.

Из излоаенного ввдго, что о'оаая структура алгоритмов формирования решена остается одинаковой. Характер связей цехду переменными изменяет толы» поазг-ма ®ок'.:т--о£ния кногеотва. 0„ .

- . у

В третьей., глава рассмотрэнк вопросы разработки хс-струмен-тальннх средст для генерации мзтемакяэскш моделей н программного обеспечения .

Новая информационная тзззологая осногзггетея на единых средствах представления знгзз о прэд^этзоа области . (выбраны система продукцияпо'торыэ отрезай? закономерности построения программ » алгоритмов, катематачесяа моделей в .'зависимости от специфики горного предприятия .и'. Ехфоркацпозанх ; потребностей пользователя. ДапЕзя тэхнологпя является альтернатпво?. погадач-ного проектирования. ■ ■ , ^

Важными компонентами системы *• является ■ наличие процедур преобразования предметной . области"' в математические моде/и (для оптимизационных задач алгебраического типа;. Предметная область' должна-содержать .средства описания объектов карьера. Для этого необходимо использовать-достижения теории искусственного интеллекта - продукционные системы .

Для эффективной организации вычислительного процесса. формирования математической' модели необходим интерпретатор знании. В -его функции входит просмотр продукционных правил по определенной закономерности , зависящей от проблемной области. Система выявляет ряд значений параметров, на основе которых планировщик."компонует-математическую модель.

Для преобразования математической модели в программное обеспечение будем использовать инструментальную систему, для того-; чтобы формировать новые, неисследованные математические модели и. далее заносить их уже на. предметном уровне.

На основе данной идеалогки разработаны продукционные правила для 'использования при1 построения ттъи&ъшсгш моделей у «М, формирования рудопотоков в карьере. Учтено разное количество ти-по- сортов горной ыассн, пункты прохождения грузопотоков к логические условия кг распределения и т.д. .■ ; ; ;. 1-■ Б качество примера приводятся- правила «-¿рази »г^яий н-:< концептуальном. уровне. - Используется следующие .сокращения: И - номер предыдущего правила; зао. ПИ - забалансовое' полезное ископаемое; цифра - заключение, буква - запрос.' .:-.'

1. ЕСЛИ, разработать ММ,- ТО укажите количество объектов; а) карьеров; б> отвалов;.в? перегрузочных-пунктое; г) складов."

2. ЕСЛИ N=1 & отвалов =0,"ТО I)..на карьере добычгшэ работы; 2) ограничения на отвалы Отсутствуют в ■ матемапмеской модели.

| В простейаеи случае решение"; зад'ач. планирования с использованием ошямизациряиш процедур;;; требует '.рзарзботкй следуииз- . компонент программного.окрукеЕия:--фупадокальаае. "программы определения параметров: математической модели- , программ расчета ' коэффициентов- математической ыодели -, -программа анализа полученного решения. и формирования выходных документов ...

Алгоритм ■ конвертирования 'разработан ' нз . основа следующих • продукционных правил'. (фрагмент .г ■ . .'. -;

'•'• (П - номер правила. и - номер одного, из нескольких'

возможных решения по правилу;. ...

1. ЕСЛИ перед типом переменной имеются знаиг- ^ я > и коэффициенты сформированы, ТО необходимо сгенерировать раздел расчета левого свободного члена.

2. ЕСЛИ П=1 и левый член содержит знак суммы, ГО производится проверка особенности действия знака суммы; а) С=1 - по принадлежности; 0) С=2 - по альтернативному выбору.;, з) С=3 - переменного суммирования (индекс массива), ..

' 3. ЕСЛИ П---2 и С=3 , ТО перед оператором цикла будет оператор присвоения конечного значения цикла - генерация..

В основу разработки- программного обеспечения информационно-вычислительных задач полонены три основных типа' модулей, с помощью " которых, осуществляется генерация- програкм-: модуль генерации горизонтальных и вертикально пеню ; -модуль, генерации экранных форм, редактирования данных ; специальный-модуль , обеспечивающий задание запросов , просмотр и печать- документов .

Для модулей генерации разработаны шаблона на макроязыке систегш 01 , позволяющие создавать программа на СУБД' КАРАТ , FOXPRO и им подобных системах .

основная особенность данной система - она резко сокращает обьем работ по програширозаннк) человеко-машинного интерфейса для каздого доцента . обьем программтфовгзЛя заключается в разработке подпрограмма обработки запроса й формирования доку- -кезта , которая зклшае? заяаелигэльпу» часть алгоритма и генерации не поддается . ' . -

По данной технологии разработаны и- внедрены ряд комплексов Еаформацконно-вычкслительннх задач

В четвертой главе рассмотрена вопроси разработки информационного обеспечения и пакетов прикладных программ -

Разработку системы интерактивного планирования необходимо' осупэстзлягь з среде.' операционной оболочки is ютгоояе 3.0 , так как для этой среди супестэуют' развитые л .мопште средства генерации програи.! со стаядартйш,!' оформлением человеко-машинного интерфейса •'...'"

Макет программы - Осноееоэ меню состоит' из следуших пунктов: Графика „ Базы данных Технология , Планирование , ■ диализ -Гра¡рка - Осуществляется графический диалог пользователя с моделью месторождения (карьера} на экране монитора . Данный пункт

содержит ряд графических процедур .которые активизируются в результате нажатия командных кнопок с. графическими пиктограммами , раскрывающими суть процедуры . . Базы данных - Данный пункт основного меню содержит процедуры , осуществляющие операции с базами данных системы ...

Технология - Пункт меню содержит следующие процедуры , соответ-стзувдиэ основным технологическим процессам открытых горных работ : бурение, взрывание, экскавация, транспортирование, складирование полезного ископаемого, отвалообразование , вспомогательные работы .

Планирование-Пункт основного иеню шслючгат следующие процедуры: кондиции на полезные ископаемый, параметры разработки, технологические зоны , порядок разработки , Еконошнескиэ показатели , задание к плану , иодель планирования .

Анализ - Пункт ; основного меню содержит следувдие процедуры: расчет плана .в, целом досмотр документа , графический анализ , технико-'экономический анализ.'. .'".-'■'

Нз примере Алмалыкского горно-металлуршческого комбината разработана задача декадно-суточноро планирования рудопотоков.

-Разработаны катемаязческая модель, алгоритмы и программы по формированию рудопотоков. при составлении декада - суточных графиков добычп и поставки полезши. ископаемых. Математическое ' обеспечение адаптируется к переменным.требованиям по гсоличеетву ■ и структуре тгшо-сортоз руды, направляемой на переработку,, отражает слоеный • состав . полезного ископаемого., в забоях.. Учитывается- .взаимосвязь работы , горного и транспортного оборудования, , дробильного . отделения фабрики, ' усредни елъшс: складов. Моделируется .такге Еогг:ожность разделения рудопотоков по типо—сортам при ©ун:сцнонкроэашг-! па горно V металлургическом комбината, нескольких. дробилншх цехов, описание катематаг-:еской модели и ' примеров применения приводится . для условия Кальмакырского - карьера и медной обогатительной фабрики АШК.

Комплекс программ •.экспериментально. опробован на реальных .занныг. Для рассматриваемого.. периода . времени по плану,

составленному на ЭБМ, вовлекается , забалансовая руда в переработку нз 25 % больше относительно фактического. При этом требования к сутсчЕоа порш-. по среднему ссдерганЕо металла. в руде и ерелн^у извлечена: металла кз р7ДЬТЕ1Дюлгяюгся.' , . - .

При создании автоматизированных рабочих мест (АРМ) учтены особенности информационных потоков в карьере : большой объем учетной информации (60-60 %) ; многократное использование данных в различных задачах и при различных параметрах решения . Базы данных формируются главным образом пообъектно (экскаваторы, буровые станки , автотраспорт , склада руды , карьер в целом; . Каждое АРМ выполняет следуэдие типовые функции : формирование и , ведение оази данных (. с операциями копирования:, добавления удаления , редактирования , восстановления , сжатия ) ; выполнения расчетов показателей ; задачи результатов (на экран и печать документов } .

3 А К Я ЮЧ ЕЕ Я2 .

В диссертационной работе разработаны интерактивные методы принятия и поддержки решения В системе автоматизации организационно-технологических процессов аа карьерах. .

Основные вывода состоят в следующем : •

1.Разработан специальный метод принятия решений в задачах бу-левого программирования , учитывающий .• большую размерность, многокритериальность . нелинейность и логическую взаимосвязь между переменным:! . - .

2.Предложен алгоритм ранжирования коэффициентов при переменных, математической модели с. помощью системы адаптивного шкалирования и определения оценки предпочтительности ( веса ) переменной .

3.Разработаны правша , позволяющие в зависимости от веделен-ных управляемых параметров определить формула вычисления оценки предпочтительности переменной . .

4.Приведены экспериментальные расчеты, подтверждающие применимость метода для решения задач автоматизации организационно-технологических процессов открытых горних работ .

5.Предложена структура проблемно-ориентированной системы генерации математических моделей . Разработаны продукционные правила генерации математических моделей из понятий предметной области .

• б.Предлогенк инструментальные средства проектирования программного обеспечения оптимизационных в информационных задач горного-производства .

7,Разработанй продукщюннш правила генерации программ вычислений параметров математической модели,.

в.Разработаны технологическиесхемы и макет программы модели- -.

рования и планирования горных работ на. основе интерактивных методе® принятия решений . -•¿.Разработан комплекс программ дека дно-суточного планирования ' рудопотокоз - Проведены эксперименты по математическому моделированию рудопотокоз .

Ю-Разработан к внедрен рад автсвИТЕзирозанинх рабочих иест з классе шформационно-вычислительЕНХ задач .

основное содергание диссертации ощадикоэано в работах : 1.Имит£ЦиоЕно-опташзациоЕЕНЭ методы планирования работ s карьерах . Ташкент ."ФАН".1991. 114 с.( соавтор Табгкмгн И.Б.) 2-Построение автоматизированной систем проектирования программного о^спечення оптимизации календарных планоз открытая работ//Тезисы докладов 10 Всесоюзного сиетознукз "Логическое управление с использованием ЗВ5.Г. Москва-Ижевск , I9S7. с. 305-307. ( соавтор Табакиан И.Б.)

3.Кструментальная система создания програзаких средств оптимизации планов горных работ на карьерах // Сборник научных трудоз.Опткмизация горных работ и Фрагменты САПР. Новосибирск. Î990- с.7-12.( соавтор Табакман К.5.)

4.Инструментальная система схЕтеза математических моделей кален' дарного планирования // Тезисы докладов II Всесоюзного симпозиума "Логическое управление с использованием ЗВ>"'-. М0скза-0рдж0£ккздзе,1558. с. 267-370.{ соавтор za<5a:-z>.ez И.Б.)

5. Оптимизация фбр&лоэания н распределения рудопотокоз по типо--сортаи в системе " карьер-обогатительная ф-збркка " Вопросы кибернетики, Ташкент, 1989, N 141, с. 73-81.

( соавторы Табакыан И.Б., Бекнурззез Б.)

6.Дэкадно - суточное планирование процесроз погрузки и транспорта с формированием и распределением рудопотокоз II Всесоюзное совещание по проблемам управления .Ташкент, IS89, с. 152. ( соавтор Бекнурзаез Б.)

Турецкий Аркадий Зиновьевичнинг диссертация иш-| аннотацияси. КАРЬЕРДА ГАПКИЛКИ-ТЕХНОЛОП-Ж ЖАРАЁНЛАРШ АВТОМАТЛАИГГИРИШ

■ системасида ИНТЕРАКТИВ УСУДДА ЕЧИМЛАР КАБУЛ ЩШШ Теманинг актуаллиги. дозирш босг^ич узининг ЩМларни кенг мнк,есда ишлатилиши, ' график информацияларни киритиш-чнкаршнннг техник воситаларнинг зулланиливи, эксперт системэлар, мураккэо ташкилий-технологив жараёнларни ракооатга бардошли автоматлашти-рклган системаларни одам-машина ке'тодлари асосвда таьминлашдан иоорат.

Таклиф этилаётган ивда имитацией оптималлаштирш ыетодлари ёрданкда таикилий-технологик гараёнларни-Оошчариш асосвда , улар карьер мисолвда курсаткб берилган.

Диссертация ишшнг надсади: Карьерда ташкилий-технологик жа-раёнларни автоматлзштириа систеиасзда ечим к,аоул гдадиш ва кабул :-™лняган ечимлэрни эффект!® интерактнэ уоуллдрияи иэлаб чикиш.

;>!лмий янгилик . Диссертация кши ечим кабул кдлиннинг кнтерэк-тиз методласини яшткшдан иоорат булиб, куйидагиларни уз ичига оладк:

ташкилий-технологик гараёнларнк - сопг^ркэнизг математик моделларни структуралари оуйича типларга акраткэ- ва- -ма^сулот ктоидалари оилан уларни генерация ¡ршш;

- узгат>увчиларнкнг мантилий узаро алокаск, -критеоиялар туплами, катта улчозлигини. зрсоога олувчи буль программалаштириш масалаларкни ечиш алгоритмлзринк ишлао чкрян;

- узгарувчиларки адаптация шкаласида масалани ечиш ашщлиги •оуйича ранжировка даа усуллзри, узгарувчиларнннг устунлик к.оидаларини ашоуш усуллзри таклиф этилган. .

¿мэлий к,иймзта: Ечим -ул кдетда ишлао чиузрилган моделлэр ва интерактив методлар тог-саноати корхонеларида ташкилий-технологик ^эраёнлзрни эф£ект1.в эвтсматлаштирилган скстэмалзр яраткшда кшлзтклади.

Таджик,от натигалэринкнг к,улл2нилиши. Программалар комплекс" а ИХ сифатмда днгрен олтин конида ва Коратог кзлаб чи^аркш оивлашмасйдэ горкй ¡{илинган.,

Яубликациялар. Диссертация темаси буйичэ 6 босма *;огоз ¿¡ахмида ма^олалар ва монография чик.зрилган.

йш структуреся ва т^хми. Диссертация 146 машина еэуни, 4 боб, хулоса маткэдан иборат. Сулиб, шунингдек 73 та номли здаояетлар руй^атэдан кборат.

Annotation to dissertation of Turetzky Arkady Zinovievich INTERACTIVE HETH0D3 0? DECISION WISH AUTOMATIZATION OP ORGANIZATIONAL AND TECHNOLOGICAL PROCESSIS HAHAGEMESI IN OPEN PITS.

Theme actuality. At present when personal computers and tex-nical means of graphic information input-output and expert systems are spread widely it is possible to provide competitionabi-lity of complex organizational-and-technological processes mana-genaent 011 the base of Kan-and-computer methods .

In this work simulation-and-optimisation methods of organisai io> ! nnd-technologicai processes management and their realization on examples of open pits are grounded. Such an approach permits to realize the complex raatheaiatic models and interactive ■.¡etliod of deaion .

Dissertation goal. To develop effective interactive methods of accepting and supporting decisions-in the syoxora of organizational-and- technological processes automatization in open pits.

Scientific» novelty. Of the . dissertation is in interactive methods of decision accepting which include:

- Typization of organizational-and-technological processes rca-nageacent matheniatic models structures and their generation product ional rule3

- Boolean programming tasics solution aigorythme taking into account interrelation between variables and the set oi criteria and the large dimension .

- The methods of variables ranking on adaptive scales depending on task solution • accuracy and variable preference defining

rules.

Practical value. She daloped methods and interactive methods of decision accepting permit to create effective systems of organisational -and-technological processes automation in raining enterprises.

Research results realisation. The program sets in the form of ..atoaujtisated Work Place are put into operation in Aiigrui gold mine and Industrial Cono^rn "Karatau" .

Publications. On the theme, of dissertation 6 printed wcritK and iconography are published. '

Work voltaae.and structure. The dissertation cosists of introduction and 4 chapters and conclusion on'146 pages of typed text and also contains a literature list of 73 naices.