автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Разработка математического обеспечения для изобретающей экспертной системы

На правах рукописи

Рашидов Темир Бахтиёрович

Разработка математического обеспечения для изобретающей экспертной системы (на примере процесса сушки)

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (химическая технология, нефтехимия и нефтепереработка, биотехнология)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва-2008

2 2 СЕН 2008

003446508

Работа выполнена на кафедре электротехники и электроники

Российского химико-технологического университета (РХТУ) им Д И Менделеева

Научный руководитель

Доктор технических наук, профессор Дорохов Игорь Николаевич Официальные оппоненты

Доктор технических наук, профессор Пащенко Ф Ф (Институт проблем управления

Доктор технических наук, профессор Бобков С П (Ивановский государственный химико-технологический университет)

Ведущая организация научно-исследовательский институт лакокрасочных покрытий с опытным машиностроительным заводом «Виктория» (Московская обл, Сергиево-Посадский р-н, г Хотьково)

Защита состоится «13» октября 2008г на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212 063 05 при ГОУ ВПО «Ивановский государственный химико-технологический университет» по адресу 153000, г Иваново, пр Ф Энгельса, 7

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Ивановского государственного химико-технологического университета.

Автореферат разослан «_»_2008г

РАН),

Ученый секретарь совета Д212 063 05

Зуева Г А

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность работы. В условиях рыночных отношений основным показателем удовлетворительного состояния любого промышленного предприятия является его конкурентоспособность Опыт лучших промышленных компаний мира показывает, что наибольшего успеха достигают те предприятия, которые своевременно и оперативно реагируют на изменение потребительского спроса и, при прочих равных условиях, имеют наименьшие затраты на модернизацию производства, подготовку и реализацию новых технологий, оборудования и изделий Требования непрерывного и опережающего обновления производственного парка для обеспечения конкурентоспособности отечественных предприятий, как на внутреннем, так и на внешнем мировом рынке выдвигают первоочередные задачи и тенденции совершенствования технологической подготовки производства, которые сводятся, в основном, к двум глобальным проблемам 1) развитие методов творческого поискового конструирования и инженерного изобретательства в решении задач синтеза новых технологий, промышленного оборудования и изделий, 2) компьютеризация инженерного творческого процесса в решении изобретательских задач Названные две глобальные проблемы современного научно-технического прогресса связаны, в свою очередь, с целой гаммой отдельных частных задач, которые являются актуальными для любой отрасли современного промышленного производства. В данной работе мы конкретизируем этот круг задач для химической, нефтехимической, биотехнологической и смежных с ними отраслей промышленности, которые связаны с физико-химической переработкой жидких, газообразных и твердых сред в технологических аппаратах различного принципа действия и конструкции

Цель работы. Указанные выше две глобальные проблемы, связанные с совершенствованием производства в условиях рыночной экономики, определяют круг задач, решаемых в настоящей работе А именно разработка математического (аналитического, алгоритмического и программного) обеспечения для функционирования изобретающей экспертной системы (ИЭС) и реализация алгоритмов ИЭС на примере выбора рационального промышленного способа термической обработки алюминий содержащего сырья для получения катализаторов

Научная новизна. Разработаны приемы структуризации информации о способах физико-химической переработки жидких, газовых и твердых сред в аппаратах химической технологии и создан удобный математический аппарат для формализации способов физико-химической переработки Разработана архитектура изобретающей экспертной системы (ИЭС) для синтеза новых методов физико-химической переработки сплошных сред в аппаратах химической технологии Реализованы алгоритмы ИЭС на примере выбора рационального промышленного способа термической обработки алюминий содержащего сырья для получения катализаторов

Практическая значимость работы. Применение предложенных методов в отраслевых научно-исследовательских институтах позволяет повысить эффективность разработки перспективных образцов техники и осуществлять прогнозирование развитие отраслевой техники В проектных институтах, инженерных фирмах и предприятий применение результатов работы способствует более полной проработке проектов и эффективному решению сложных проблем Практическое применение результатов работы для индивидуальных пользователей повышает эффективность моделирования и анализа технических проблемных ситуаций, разработки концепций новых устройств и технологий Результаты работы могут быть использованы в отделах информационных технологий при разработке систем автоматизации всех этапов производства продукции, для создания и развития баз знаний предприятий

Основные положения, выносимые на защиту.

• Метод структуризация информации о способах физико-химической переработки жидких, газовых и твердых сред в аппаратах химической технологии и морфологическое пространство технологических решений

• Математический аппарат для формализации способов физико-химической переработки сплошных сред в аппаратах химической технологии

• Способ формализации выбора правил логического вывода для принятия технологических решений изобретающей экспертной системой

• Алгоритмы функционирования ИЭС на примере выбора рационального промышленного способа термической обработки алюминий содержащего сырья для получения катализаторов Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на XX Международной конференции молодых ученых по химии и химической технологии, МКХТ- 2006

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ Струюура работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, практической реализации, выводов и списка цитируемой литературы (95 ссылок), включает 32 схемы и 57 таблиц Общий объем диссертации составляет 221 страницу

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обосновывается актуальность темы диссертационной работы, формулируются основные положения и цель, а также задачи исследования Определяется научная новизна, практическая значимость, приводятся основные результаты работы

Первая глава посвящена обзору поискового конструирования технологических аппаратов, агрегатов и систем Создание нового, не имеющего аналогов аппарата, основанного на новых физических принципах действия и являющегося результатом решения изобретательской задачи в процессе творческого поискового конструирования, является задачей, в наибольшей степени, способствующей научно-техническому прогрессу

Наиболее соответствующая вышеназванной стратегии методология принятия решений, при создании новых технологических аппаратов, представляет собой накопленное к настоящему времени множество многочисленных приемов инженерного творчества при решении изобретательских задач Методы инженерного творчества, связанные с решением изобретательских задач, принято делить на 2 группы 1) эвристические методы технического творчества, 2) компьютерные методы поискового конструирования В последнее время при решении изобретательских задач наблюдается тенденция к использованию интеллектуальных вычислительных

комплексов, основанных на знаниях, в частности, интеллектуальных информационных систем, экспертных систем и т п Однако применение этих систем до сих пор не вышло за рамки простой компьютерной поддержки работы проектировщика и, как упоминалось, носит вспомогательный характер

Как показала практика решения изобретательских задач, одним из наиболее мощных методических приемов инженерного творчества является морфологический метод анализа и синтеза технических и технологических объектов и систем В общем случае морфология - это строение (структура) любого объекта (системы), организованная в соответствии с его функциями и выявляемая в процессе его анализа. Морфологический анализ и синтез открывает широкие возможности в создании так называемых изобретающих экспертных систем (ИЭС), резко повышающих эффективность творческого процесса изобретателя

До сих пор методы инженерного творчества применялись и давали положительные результаты, в основном, в областях техники, далеких от химической технологии, и от задач, связанных с физико-химической переработкой жидких, газовых и твердых сред Эти задачи отличаются исключительной сложностью и плохо обусловлены для применения методов творческого поискового конструирования В связи с этим необходимо в первую очередь вскрыть специфику объектов физико-химической переработки сплошных сред с точки зрения применения методов творческого поискового конструирования Прежде всего, необходимо разработать методы структуризации и систематизации информации о способах физико-химической переработки сплошных сред в аппаратах химической технологии

Во второй главе применительно к физико-химическим и химико-технологическим системам подготовки исходного сырья и последующей его переработки в конечный продукт выполнена структуризация информации о функционировании подобных систем Структуризация состоит в таком выделении взаимосвязанных элементов и выявлении их свойств, которое приспособлено к решению поисковых изобретательских задач построения новых, высокоэффективных, рациональных принципов, способов, приемов и методов физико-химической переработки сырья в аппаратах химической технологии

Введено понятие технологического решения как конкретного варианта реализации технологического процесса или его элемента, а также средства его технического оснащения в виде аппаратурного оформления (сопутствующего технического решения), которые принимаются лицом, принимающим решение (ЛПР) Выполненная структуризация информации о способах переработки сплошных сред и формализация свойств технологических решений в этой области позволили построить обобщенное морфологическое пространство технологических решений в виде кортежа из четырех множеств БРМ = < та, Я, Н, С (Н) >

1) непустое множество всех технологических решений 2) множество всевозможных комбинаций технологических решений, 3) множество всевозможных отношений между технологическими решениями, 4) множество функций или условий выбора взаимосвязей между технологическими решениями На основе структуризации информации о функционировании систем физико-химической переработки сплошных сред и реляционных моделей представления знаний в системах искусственного интеллекта выполнена формализация всевозможных способов физико-химической переработки сырья, поступающего на вход технологических аппаратов и превращающегося в целевой продукт в результате этой переработки Развитый формальный аппарат на базе совмещения исчисления предикатов и реляционных моделей представления знаний носит общий характер и может быть применен к любому виду физико-химической переработки сплошных сред в различных областях химической технологии и смежных областях промышленности

На примере технологического процесса сушки сделан переход от общего понятия «физико-химическая переработка сплошной среды в технологическом аппарате» к конкретному случаю такой переработки На этом примере детально показаны все особенности излагаемого подхода к предлагаемому методу формализации способов физико-химической переработки сплошных сред в аппаратах химической технологии

В разрабатываемой ИЭС одной из важнейших подсистем является машина логического вывода (или планировщик ИЭС), которая функционирует на основе

определенной системы правил логического вывода Для построения этой подсистемы ИЭС выполнена структуризация правил логического вывода путем построения морфологического пространства правил логического вывода С этой целью вводится набор отношений на множестве правил логического вывода и определяется структура задачи выбора при формализации абстрактного целевого исследования При этом любое правило логического вывода в процессе принятия технологического решения допускает развернутую формальную запись в виде сложного (составного) предиката ^ ЦРнш(0ЛРсн(0 АРсвр(Г1)ЛРуп(0 АРид(Г1)АРуИд(Г1)ЛРроВ(Г1)ЛРвд(0]

В итоге, наряду с выше построенным морфологическим пространством технологических решений создается морфологическое пространство правил принятия решений, которое характеризуется тремя существенными признаками 1) непустым множеством всевозможных правил выбора технологических решений, 2) собственно морфологией правил логического вывода, определяемой множеством комбинаций правил и отношениями между ними, 3) основными закономерностями выбора правил логического вывода, т е сигнатурой модели данного морфологического пространства Разработана архитектура ИЭС для синтеза новых методов физико-химической переработки сплошных сред

В третьей главе на конкретном примере термической обработки (процессе сушки) алюминий содержащего сырья для получения катализаторов применена методика, описанная в предыдущих главах

Ключевым моментом в разработке высокоэффективного контактно-каталитического процесса, определяющим его технологическую эффективность и коммерческую рентабельность, является нахождение рационального способа приготовления соответствующего катализатора В связи с этим важную роль играет анализ характерных особенностей общей стратегии создания рациональных способов приготовления катализаторов К сожалению, приготовление катализатора с заранее заданными свойствами до сих пор во многом представляет собой больше искусство, чем строгую научно обоснованную стратегию Совокупность приемов, объединенных общим термином «приготовление катализатора», представляет собой разветвленную сеть отдельных этапов, направлений и стадий, которые условно можно разделить на две взаимосвязанные части 1) синтез катализатора, 2) формирование его структуры

Активный оксид алюминия широко используется в качестве адсорбента, носителя и компонента широкой гаммы катализаторов, в том числе таких многотоннажных, как катализаторы риформинга, изомеризации, дегидратации спиртов, гидратации диэтилового эфира и других процессов нефтепереработки Еще большее распространение окись алюминия получила в качестве компонента сложных катализаторов, например, в смеси с окисью хрома и промоторами для дегидрирования предельных углеводородов и гидроформинга, в составе алюмомолибденовых и кобальт-молибденовых катализаторов для процессов превращения углеводородов, в смеси с сульфидом вольфрама для деструктивного гидрирования и др При выборе рационального способа получения активной формы оксида алюминия возникает проблема разработки рациональной технологии переработки алюминий содержащего сырья на основе методологии инженерного творчества, развитой в настоящей работе Для выбора рационального способа переработки алюминий содержащего сырья с целью получения активного оксида алюминия построено морфологическое пространство соответствующих технологических решений Получено его наглядное представление в виде когнитивной диаграммы технологических решений при синтезе рационального способа сушки псевдобемита (рис 1), а также построено морфологическое пространство правил логического вывода для данного способа переработки алюминий содержащего сырья Обозначения к рис 1 гк - многообразие видов физико-химической переработки, Г[ — вид переработки сушка, г^ — испарение капиллярной влаги, г3 - прокалка, г4 — решение об отнесении псевдобемита к группе капиллярно-пористых пастообразных материалов, 15 - решение об отнесении продукта сушки к определенной группе материалов со схожими свойствами, г6 -выбор технологического решения способа сушки псевдобемитной пасты, Г7, г8, г9 -решения о выборе способа сушки в классах С,Э,Е соответственно, г10 -технологическое решение, состоящее в поиске типа сушилки на пересечении множеств С, О, Е, Гц - решение, состоящее в выборе сушилки на множестве сушилок вакуум-вибрационного типа, г,2 — решение, состоящее выборе сушилки на множестве вальцовых сушилок, г^ - решение, состоящее в выборе сушилки на множестве сушилок с инфракрасным излучением, г14 - решение, состоящее в выборе сушилки с обработкой материала в электромагнитном поле СВЧ, г15 — способ получения

тепловой энергии, г]6 - способ подвода тепловой энергии к высушиваемому материалу», г)7 - вид теплоносителя, г18 - способ транспортировки материала, г[9 -способ контакта теплоносителя с высушиваемым материалом

Разработана подсистема информационного обеспечения ИЭС, предназначенной для поискового творческого конструирования технологической установки сушки псевдобемита

Разработана подсистема интерфейса пользователя ИЭС, предназначенной для поискового творческого конструирования технологической установки сушки псевдобемита

Построены основные рабочие алгоритмы ИЭС, предназначенной для поискового творческого конструирования технологической установки сушки псевдобемита, включающие алгоритмы формирования базы знаний, алгоритмы использования знаний, алгоритм синтеза рационального способа физико-химического воздействия на обрабатываемую сплошную среду, алгоритм синтеза рационального технологического решения сушки псевдобемита представлен в виде развернутой блок-схемы (рис 2)

Алгоритм можно использовать в ИЭС как готовый блок принятия решений Работа по данному алгоритму начинается со считывания из банка физико-химических свойств материалов БД1 характерных признаков исходного материала 1им, подлежащего физико-химической переработке (шаг 1), а также заданием желаемых свойств продукта физико-химической переработки \т (шаг 2) На основании этой информации, а также банка данных БД2 видов физико-химической переработки сплошных сред делается шаг 3 алгоритма о рекомендуемом типе физико-химической переработки растворении, сушке, диспергировании, кристаллизация, дробление, химическом превращение и т п На шаге 3 делается выбор конкретного способа г„ из множества возможных

Для переработки псевдобемита был сделан выбор в пользу сушки При этом принималось во внимание, что псевдобемит представляет собой высокодисперсный минеральный пастообразный материал с высоким содержанием влаги в исходном состоянии Высокое содержание влаги в исходном материале свидетельствует о том, что синтезируемый способ сушки должен характеризоваться высокой

рационального способа сушки псевдобечита (обозначения даны в тексте)

энергоемкостью, а сам источник энергии должен обладать большой единичной мощностью (при переработке значительной массы алюминий содержащего сырья)

Шаги 1, 2, 3 алгоритма являются базовыми, определяющими всю последующую цепь принимаемых решений Два следующих шага алгоритма (шаги 4, 5) связаны с выбором способа сушки, удовлетворяющего исходному состоянию влажного материала и требованиям, предъявляемым к продукту сушки На шаге 4 делается выбор походящего класса сушильных аппаратов (1к - класс сушилок), а на шаге 5 - типа аппарата внутри выбранного класса (1тс - тип сушилки) После выполнения 5-го шага алгоритма производится проверка на соответствие выбранного типа сушилки свойствам исходного материала (1ТС~1ИМ) и желаемым свойствам продукта сушки (1тс~1пс) (шаг 6)

Седьмой шаг алгоритма из большого многообразия сушилок определенного типа {1тс} выделяет ограниченное множество наиболее походящих конструкций сушилок {1кои}, которые в дальнейшем должны быть подвергнуты сначала качественному, а затем количественному и экспериментальному анализу

Шаг 8 алгоритма связан с качественным анализом вариантов конструкций сушилок Для анализа были отобраны 4 конструкции сушилок Гц ,г12 ,тц ,Гц, каждая из которых подвергалась качественной экспертизе Качественная экспертиза сводилась к предварительной оценке варианта по различным режимно-конструктивным признакам способ получения тепловой энергии г15 (сжигание газа, мазута или другого топлива, электроэнергия), способ подвода тепловой энергии 1ц (кондухтивный, конвективный, инфракрасное излучение, токи высокой частоты, комбинированный), вид теплоносителя г17 (вода, пар, топочные газы, воздух, электромагнитные волны инфракрасного спектра), способ транспортирования материала г18 (вибротранспорт, ленточный транспортер, шнек, валки, взвешенный слой, пневмотранспорт) Кроме того, были рассмотрены такие признаки как форма источника тепловой энергии и пространственное расположение высушиваемого материала г,9

Девятый шаг алгоритма связан с количественной уточненной оценкой отобранных на шаге 8 вариантов путем постановки лабораторных экспериментов и обработки полученных экспериментальных данных Шаг 9 позволяет осуществить

^ Считать

Начало

3 Счнтатъг е

3

^/¡ГСчитать 1„ —Считать I,,

Продолжение алгоритма на следующей странице

Рис 2 Блок-схема алгоритма синтеза рационального технологического решения сушки псевдобемита.

экспериментальный «скрининг» альтернатив (шаг 10) Отобранные в результате «скрининга» альтернативы характеризуются свойствами, обозначаемые штрихом 1Э',0Я

"Скрининг" альтернатив на ограниченном множестве вариантов

реализуется следующей последовательностью шагов алгоритма шаг 11 - выбор

характера процесса (периодический, непрерывный, комбинированный), шаг 13 -

выбор типа источника излучения (контактный, бесконтактный, инфракрасное

излучение, электромагнитное, СВЧ - излучение и тп), шаг 15 - выбор

конструкции загрузочного устройства, шаг 17 - способ транспорта пасты

псевдобемита в рабочем объеме аппарата (ленточный, шнековый, вальцовый, полочный при периодической загрузке материала), шаг 19 - способ контакта

материала с греющими поверхностями (прямой контакт, непрямой контакт), 21 -

способ перемешивания материала при сушке, 23 - способ выгрузки продукта

сушки Шаги 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23 делаются на основе информации о

конструктивных особенностях сушильных установок, собранной,

систематизированной и структурированной в соответствующем банке данных

БДЗ Каждый из выбранных вариантов подвергается оценке по

соответствующему технологическому критерию, информация о которых

хранится в банке данных критериев оптимальности БД4 (шаги 12, 14, 16, 18, 20,

22, 24) Заключительными шагами алгоритма является шаг 25 - построение

эскизного проекта аппарата, шаг 26 - его технико-экономическая оценка по

одному из критериев КоП из БД4 При положительной оценке делается шаг 27 -

создание принципиальной схемы установки, при отрицательной оценке делается

возврат к шагу 3 алгоритма, на котором пересматривается целесообразность

выбора данного способа физико-химической переработки материала (в нашем

случае сушки) и принимается решение о поиске другого технологического

метода. В результате реализации алгоритма синтеза рационального

технологического решения сушки псевдобемита предложен один из возможных

вариантов конструкции сушильного агрегата для сушки пастообразного

псевдобемита с удовлетворительными технико-экономическими показателями

(рис 3)

Рис 3 Предлагаемая схема аппарата для сушки пастообразных материалов

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1 С позиции системного анализа осуществлена разработка приемов структуризации информации о способах физико-химической переработки жидких, газовых и твердых сред в аппаратах химической технологии и построение морфологического пространства технологических решений,

2 Создан удобный математический аппарат для формализации способов физико-химической переработки сплошных сред в аппаратах химической технологии,

3 Введены и формализованы взаимосвязи между технологическими решениями и определены условия выбора отношений,

4 Разработаны приемы структуризации, и построения морфологического пространства правил логического вывода для выбора и принятия технологических решений,

5 Была разработана архитектура изобретающей экспертной системы (ИЭС) для синтеза новых методов физико-химической переработки сплошных сред в аппаратах химической технологии,

6 На основе приемов структуризации и построения, морфологического пространства правил логического вывода реализованы алгоритмы ИЭС на примере выбора рационального промышленного способа термической обработки алюминий содержащего сырья для получения катализаторов

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ

1 Дорохов, И Н, Рашидов, Т Б Концепция всемирного мозга и научно-технический прогресс// Успехи в химии и химической технологии Сб научн тр Том XX, № 1 (59) - М РХТУ им Д И Менделеева, 2006 -С 37-42

2 Дорохов, И Н , Саломатин, С В , Рашидов, Т Б Математическая модель полного жизненного цикла идей и нововведений// Успехи в химии и химической технологии Сб научн тр Том XX, № 1 (59) - М РХТУ им Д И Менделеева, 2006-С 73-78

3 Саломатин, С В, Рашидов, Т Б, Дорохов, И Н Сравнительный анализ методов представления знаний в системах поддержки принятия решений при

диагностике органических систем// Успехи в химии и химической технологии Сб научн тр Том XX, № 1 (59) - М РХТУ им Д И Менделеева, 2006 -С 3437

4 Дорохов, И Н, Рашидов, Т Б Структуризация информации о способах физико-химической переработки сплошных сред и построение морфологического пространства технологических решений// Известия ВУЗов Химия и химич технология Т51 Вып№7- Иваново Ивановский государственный химико-технологический университет, 2008 -С 89-92

5 Дорохов, И Н, Рашидов, Т Б, Хлебалкин, И В Диагностика состояний органической системы// Вестник Академии (МАСИ) Информатика, экология, экономика. Т 9 Часть 1 -М РХТУ им ДИ Менделеева, 2006 -С 18-20

6 Дорохов, И Н , Рашидов, Т Б, Хлебалкин, И В Постановка задачи диагностики органических систем на основе вывода по процентам// Вестник Академии (МАСИ) Информатика, экология, экономика. Т 9 Часть 1 - М РХТУ им ДИ Менделеева,2006 -С21-23

7. Дорохов, И Н, Рашидов, Т Б , Хлебалкин, И В Вывод по прецедентам в условиях неполной информации// Вестник Академии (МАСИ) Информатика, экология, экономика. Т 9 Часть 1 - Москва РХТУ им Д И Менделеева, 2006 -С 24-26

Подписано в печать 04 08 2008 г Печать трафаретная

Заказ № 620 Тираж 100 экз

Типография «11-й ФОРМАТ» ИНН 7726330900 115230, Москва, Варшавское ш, 36 (499) 788-78-56 www autoreferat.ru

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПОИСКОВОГО

КОНСТРУИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ АППАРАТОВ.

1.1.Особенности стратегии конструирования химико-технологических аппаратов, агрегатов и систем.

1.2.Инженерное творчество и решение изобретательских задач.

1.3.Исчисление решения изобретательских задач.

1.4. Морфологические методы анализа и синтеза технологических объектов и систем.

1.5.Выводы по главе.

ГЛАВА 2. МОРФОЛОГИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ СПОСОБОВ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ЖИДКИХ, ГАЗОВЫХ И ТВЕРДЫХ СРЕД В АППАРАТАХ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ.

2.1. Структуризация информации о способах физико-химической переработки жидких, газовых и твердых сред и построение морфологического пространства технологических решений.

2.2. Формализация способов физико-химической переработки сплошных сред в аппаратах химической технологии.

2.3. Принятие технологических решений о способах физико-химической переработки сплошных сред на примере технологического процесса сушки.

2.4. Формализация взаимосвязей между технологическими решениями в виде отношений и определение условий выбора отношений.

2.5. Структуризация и построение морфологического пространства правил логического вывода для выбора и принятия решений.

2.6. Подсистема автоматизированного извлечения и усвоения технологических знаний изобретающей экспертной системы.

2.7. Архитектура изобретающей экспертной системы для синтеза новых методов физико-химической переработки сплошных сред.

2.8. Выводы по главе.

ГЛАВА 3. ВЫБОР РАЦИОНАЛЬНОГО СПОСОБА ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ АЛЮМИНИЙ-СОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРОВ.

3.1. Особенности стратегии создания рациональных способов приготовления катализаторов.

3.2. Физико-химические основы получения активной формы оксида алюминия.

3.3. Морфологическое пространство технологических решений для выбора рационального способа переработки алюминийсодержащего сырья с целью получения активного оксида алюминия.

3.4. Морфологическое пространство правил логического вывода для выбора рационального способа сушки псевдобемита.

3.5. Информационное обеспечение автоматизированной системы поискового конструирования технологической установки для сушки псевдобемита.

3.6. Основные рабочие алгоритмы изобретающей экспертной системы и их реализация на примере синтеза рационального технического решения сушки псевдобемита.

3.7. Выводы по главе.

В условиях рыночных отношений основным показателем удовлетворительного1 состояния любого промышленного предприятия является его конкурентоспособность. Опыт лучших промышленных компаний мира показывает, что наибольшего успеха достигают те предприятия, которые своевременно и оперативно реагируют на изменение потребительского спроса и, при прочих равных условиях, имеют наименьшие затраты на модернизацию производства, подготовку и реализацию новых технологий, оборудования и изделий. Требования непрерывного и опережающего обновления производственного парка для обеспечения конкурентоспособности отечественных предприятий как на внутреннем, так и на внешнем мировом рынке выдвигают первоочередные задачи и тенденции совершенствования технологической подготовки производства, которые сводятся, в основном, к двум глобальным проблемам: 1) развитие методов творческого поискового конструирования и инженерного изобретательства в решении задач синтеза новых технологий, промышленного оборудования и изделий; 2) компьютеризация инженерного творческого процесса в решении изобретательских задач. Названные две глобальные проблемы современного научно-технического прогресса связаны, в свою очередь, с целой гаммой отдельных частных задач, которые являются актуальными для любой отрасли современного промышленного производства. В данной работе мы конкретизируем этот круг задач для химической, нефтехимической, биотехнологической и смежных с ними отраслей промышленности, которые связаны с физико-химической переработкой жидких, газообразных и твердых сред в технологических аппаратах различного принципа действия и конструкции.

Первая из вышеназванных проблем представляет собой краеугольный камень общей стратегии системного анализа химико-технологических процессов в области проектирования высокоэффективных химико-технологических аппаратов и химико-технологических систем [1-Ю]. Согласно этой стратегии при проектировании возможны 3 тактики принятия решений: 1) принимается решение о применении стандартного технологического аппарата из каталога стандартного оборудования, отраслевых нормалей и т.д.; 2) принимается решение о необходимости создания нестандартного технологического аппарата или агрегата, при этом реализация этого решения опирается на комбинирование простейших составляющих унифицированных стандартных конструктивных элементов (модулей), которые выпускаются промышленностью и объединяются в унифицированный параметрический ряд с различными значениями параметров, т.е. речь идет не о выборе стандартного аппарата в целом, а о его построении (сборке) из стандартных конструктивных элементов; 3) принимается решение о необходимости создания нестандартного технологического оборудования на основе творческого поискового конструирования, алгоритмизации решения изобретательских задач, применения новых физических принципов действия, теории принятия решений при создании изобретения.

Из трех названных тактических приемов реализации общей стратегии проектирования промышленного оборудования потребности современного научно-технического прогресса на первый план выдвигают методологию третьего направления.

Методология этого третьего направления базируется на инженерном творчестве. Инженерное творчество — это постановка и решение задач, связанных с созданием, проектированием, испытанием, доводкой, эксплуатацией, ремонтом и разработкой новых технологий, синтезом новых конструкционных материалов, которые отличаются более высоким техническим уровнем и конкурентоспособностью.

Инженерное творчество проявляется в виде решения задач технического творчества, или изобретательских задач. Задача технического творчества (изобретательская задача) - это объективная потребностью улучшения или усовершенствования технического объекта (или системы) по какому-либо критерию эффективности или в силу возникшего противоречия, либо потребность создания принципиально нового технического объекта для удовлетворения новой общественной потребности. Здесь под техническим объектом (системой) подразумеваются различные устройства, технологии, конструкционные материалы. Описание задачи технического творчества обычно содержит целевую установку и перечень условий и ограничений, при которых требуется достичь цели. Решение задачи технического творчества часто представляет собой предмет изобретения, которое защищается патентом. Между задачами технического творчества и четко определенными инженерными задачами существуют существенные различия: если в инженерных задачах, как правило, имеется постановка задачи, указан метод (способ) решения, есть аналог решения, то в задачах технического творчества эти компоненты обычно отсутствуют; кроме того, результат решения инженерной задачи, как правило, однозначен и предсказуем в первом приближении, тогда как в задачах технического творчества он многозначен и обычно непредсказуем.

Как инженерные задачи, так и задачи технического творчества (изобретательские задачи) требуют своего решения. Четкость и определенность инженерных задач обусловливают четкость и определенность методов и алгоритмов их решения. Однако в случае задач технического творчества (или изобретательских задач) проблемы, связанные с их решением, остаются открытыми до настоящего времени. Большое многообразие методов и подходов к решению изобретательских задач принято делить на два класса: 1) эвристические методы технического творчества; 2) компьютерные методы поискового конструирования.

Эвристические методы технического творчества - это компактно сформулированные смысловые предписания (или нечеткие правила), указывающие на то, как преобразовать известные технические решения (прототипы) или как на основе технического абстрагирования, творческой фантазии и т.д. создать принципиально новые технические устройства. Разработки по созданию и применению эвристических методов технического творчества резко активизировались начиная с 40-х годов нашего столетия. Так, в нашей стране пионером таких разработок был М.А. Альтшуллер, который все многообразие приемов решения изобретательских задач при создании изобретений и патентов классифицировал, систематизировал, обобщил и свел к 40 наиболее эффективным приемам и создал систему эвристик АРИЗ -алгоритм решения изобретательских задач. Затем фонд эвристических приемов был значительно расширен, дополнен и в настоящее время исчисляется сотнями приемов. Фонд повышает функциональные качества эвристического метода и значительно облегчает синтез новых конкурентоспособных технических и технологических решений.

Анализ процедур эвристических приемов показал, что многие из них могут быть формализованы и запрограммированы. Полученные положительные результаты в области формализации процедур эвристических методов поиска новых технических решений позволили многие из них автоматизировать, что послужило основой для формирования второго основного подхода к решению изобретательских задач — компьютерного метода поискового конструирования. Последние основаны на использовании ЭВМ в решении творческих инженерных задач и, по существу, определяют вторую из вышеуказанных глобальных проблем — компьютеризация инженерного творческого процесса в решении изобретательских задач. В настоящее время известны десятки различных подходов и методов к созданию автоматизированных систем поискового конструирования (АСПК). В последние годы в рамках АСПК решающую роль начинает играть одна из мощных ветвей направления «Искусственный интеллект» - новая информационная технология.

Новая информационная технология позволяет моделировать и имитировать творческие способности человека при решении изобретательских задач. Она открывает возможность создания изобретающих экспертных систем (ИЭС), где присутствует эксперт — изобретатель, знания которого необходимо извлечь и формализовать, при этом важно формализовать стратегии генерации изобретений. Одна из функций подобных систем заключается в исполнении роли подсказчика и стимулятора творческой фантазии изобретателя. Системы, ориентированные на задачи структурного синтеза, позволяют формализовать знания и опыт квалифицированных специалистов и тиражировать его, существенно облегчив при этом работу не только рядового специалиста, но и самого эксперта.

В основу новой информационной технологии положены исследовательские процедуры методов поиска и синтеза новых технических решений; математические методы кластер-анализа, оптимизации и моделирования; методы принятия и планирования решений в условиях неопределенности; методы теории искусственного интеллекта и проектирования информационных систем.

Новая информационная технология предназначена в основном для решения исследовательских задач, предшествующих детальной конструкторской проработке синтезированных технических решений. Эта стадия проектирования рядом исследователей определяется как стадия концептуального проектирования или стадия проектирования концептуальных технических решений. Описания концептуальных технических решений близки к описаниям, используемым в патентной литературе. Они характеризуются в основном признаками классификационного типа, отражающими выполняемые устройствами функции, их элементный состав, взаимосвязь и взаимное расположение элементов, форму, материал и соотноошения основных параметров.

Одно из динамично развивающихся направлений в области компьютеризации творческого поискового конструирования и инженерного изобретательства представляет собой создание изобретающих экспертных систем (ИЭС). С помощью ИЭС пользователь может уточнить проблемную ситуацию, активизировать свое мышление в определенном направлении (т.е. преодолеть «порог привычного») и получить советы по изменению стратегии поиска в соответствии с поставленной целью.

Указанные выше две глобальные проблемы, связанные с совершенствованием производства в условиях рыночной экономики, определяют круг задач, решаемых в настоящей работе:

- критический анализ современного состояния существующих принципов и методов создания автоматизированных систем поискового конструирования (АСПК);

- разработка приемов структуризации информации о способах физико-химической переработки жидких, газовых и твердых сред в аппаратах химической технологии и построение морфологического пространства технологических решений;

- создание удобного математического аппарата для формализации способов физико-химической переработки сплошных сред в аппаратах химической технологии;

- введение и формализация взаимосвязей между технологическими решениями и определение условий выбора отношений;

- разработка приемов структуризации и построения морфологического пространства правил логического вывода для выбора и принятия технологических решений;

- разработка архитектуры изобретающей экспертной системы (ИЭС) для синтеза новых методов физико-химической переработки сплошных сред в аппаратах химической технологии;

- реализация алгоритмов ИЭС на примере выбора рационального промышленного способа термической обработки алюминийсодержащего сырья для получения катализаторов.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. При конструировании технологических аппаратов возникают три различные ситуации, каждая из которых определяет соответствующую стратегию принятия решений: 1) выбирается подходящий стандартный технологический аппарат из каталога стандартного оборудования; 2) создается нестандартный технологический аппарат путем сборки из стандартных унифицированных конструктивных элементов (модулей); которые выпускаются промышленностью и образуют унифицированный ряд типоразмеров; 3) создается новый, не имеющий аналогов аппарат, основанный на новых физических принципах действия и являющийся результатом решения изобретательской задачи в процессе творческого поискового конструирования. Третья из перечисленных задач в наибольшей степени способствует научно-техническому прогрессу, но является наиболее сложной, с трудом поддающейся решению, так как требует от изобретателя нестандартного мышления и до сих пор слабо приспособлена для использования мощных средств вычислительной техники.

2. Методологией, наиболее адекватной третьей из вышеназванных стратегий принятия решений при создании новых технологических аппаратов, представляет собой накопленный к настоящему времени мощный арсенал многочисленных приемов инженерного творчества при решении изобретательских задач. Этот арсенал приемов позволяет находить новые, нестандартные, совершенно неожиданные, но весьма эффективные технические и технологические решения в виде оригинальных технических устройств, аппаратов и систем, которые, выражаясь языком патентоведов представляют собой новые технические объекты, способы, принципы действия и т.п. Методы инженерного творчества, связанные с решением изобретательских задач, принято делить на 2 направления: 1) эвристические методы технического творчества; 2) компьютерные методы поискового конструирования. Как те, так и другие предполагают использование ЭВМ, однако вычислительная техника при этом играет лишь вспомогательную роль. В последнее время при решении изобретательских задач наблюдается тенденция к использованию интеллектуальных вычислительных комплексов, основанных на знаниях, в частности, интеллектуальных информационных систем, экспертных систем и т.п. Однако применение этих систем до сих пор не вышло за рамки простой компьютерной поддержки работы проектировщика и, как упоминалось, носит вспомогательный характер.

3. Для активизации роли ЭВМ в творческом процессе изобретателя большое значение имеет методология исчисления решения изобретательских задач (ИРИЗ), связанная с моделированием рассуждений. Методология ИРИЗ, опираясь на математический аппарат исчисления высказываний, позволяет построить такой алфавит, синтаксис и семантику языка логического вывода, которые можно легко адаптировать к нуждам машинного моделирования творческого процесса изобретателя, а значит резко повысить КПД вычислительной техники в инженерном творчестве и, следовательно, эффективность реализации третьей из вышеназванных стратегий принятия решений при создании новых технологических аппаратов, устройств, технологических комплексов.

4. Как показала практика решения изобретательских задач, одним из наиболее мощных методических приемов инженерного творчества является морфологический метод анализа и синтеза технических и технологических объектов и систем. В общем случае морфология - это строение (структура) любого объекта (системы), организованная в соответствии с его функциями и выявляемая в процессе его анализа. Морфологический анализ и синтез в сочетании с идеологией ИРИЗ открывает широкие возможности в создании так называемых изобретающих экспертных систем (ИЭС), резко повышающих эффективность творческого процесса изобретателя. Однако, до сих пор сочетание ИРИЗ и морфологического анализа и синтеза систем не выходило за рамки чисто абстрактных построений и тем более не находило должного применения в решении практических задач.

5. До сих пор методы инженерного творчества применялись и давали положительные результаты, в основном, в областях техники, далеких от химической технологии, и от задач, связанных с физико-химической переработкой жидких, газовых и твердых сред. Эти задачи отличаются, исключительной сложностью и плохо обусловлены для применения методов творческого поискового конструирования. В связи с этим необходимо в первую очередь вскрыть специфику объектов физико-химической переработки сплошных сред с точки зрения применения методов творческого поискового конструирования. Для этого прежде всего необходимо разработать методы структуризации и систематизации информации о способах физико-химической переработки сплошных сред в аппаратах химической технологии.

6. Применительно к физико-химическим и химико-технологическим системам подготовки исходного сырья и последующей его переработки в конечный продукт выполнена структуризация информации о функционировании подобных систем, состоящая в таком выделении взаимосвязанных элементов и выявлении их свойств, которое приспособлено к решению поисковых изобретательских задач построения новых, высокоэффективных, рациональных принципов, способов, приемов и методов физико-химической переработки жидких, газовых и твердых сред (в дальнейшем называемых «сплошными средами»). В основе структуризации лежат фундаментальные понятия современного системного анализа химико-технологических процессов: элемент, связь, структура, технологический оператор как совокупность простейших технологических операторов.

7. Введено понятие технологического решения как конкретного варианта реализации технологического процесса или его элемента, а также средства его технического оснащения в виде аппаратурного оформления (сопутствующего технического решения), которые принимаются лицом, принимающим решение (ЛПР). На основе введенных понятий и исчисления решений изобретательских задач (ИРИЗ) построен простой и удобный математический аппарат формализации любых свойств технологических и технических решений в области физико-химической переработки сплошных сред на базе предикатных отношений, формул, уравнений и систем уравнений.

8. Выполненная структуризация информации переработки сплошных сред и формализация свойств технологических решений в этой области позволили построить обобщенное морфологическое пространство технологических решений в виде кортежа из четырех множеств: 1) непустое множество всех технологических решений; 2) множество всевозможных комбинаций, технологических решений; 3) множество всевозможных отношений между технологическими решениями; 4) множество функций или условий выбора взаимосвязей между технологическими решениями. Построение морфологического пространства технологических решений завершает процедуру формализации структуризации информации о физико-химической переработке сплошных сред в аппаратах химической технологии и служит основой для дальнейших этапов создания математического обеспечения изобретающей экспертной системы (ИЭС) в области процессов и аппаратов химической технологии.

9. На основе ранее выполненной структуризации информации о функционировании систем физико-химической переработки сплошных сред и реляционных моделей представления знаний в системах искусственного интеллекта выполнена формализация всевозможных способов физико-химической переработки сырья, поступающего на вход технологических аппаратов и превращающегося в целевой продукт в результате этой переработки. Развитый формальный аппарат на базе совмещения исчисления предикатов и реляционных моделей представления знаний носит общий характер и может быть применен к любому виду физико-химической переработки сплошных сред в различных областях химической технологии и смежных областях промышленности.

Ю.На примере технологического процесса сушки сделан переход от общего понятия «физико-химическая переработка сплошной среды в технологическом аппарате» к конкретному случаю такой переработки и на этом примере детально показаны все особенности излагаемого подхода к предлагаемому методу формализации способов физико-химической переработки сплошных сред в аппаратах химической технологии. В частности, на примере решения творческой задачи создания нового сушильного аппарата детально продемонстрирована формализация взаимосвязей между разными технологическими решениями в виде отношений и определение условий выбора отношений.

11 .В разрабатываемой изобретающей экспертной системе (ИЭС) одной из важнейших подсистем является машина логического вывода (или планировщик

ИЭС), которая функционирует на основе определенной системы правил логического вывода. Для построения этой подсистемы ИЭС выполнена структуризация правил логического вывода путем построения морфологического пространства правил логического вывода. С этой целью вводится набор отношений на множестве правил логического вывода и определяется структура задачи выбора при формализации абстрактного целевого исследования. При этом любое правило логического вывода в процессе принятия технологического решения допускает развернутую формальную запись в виде сложного (составного) предиката. В итоге наряду с выше построенным морфологическим пространством технологических решений создается морфологическое пространство правил принятия решений, которое характеризуется тремя существенными признаками: 1) непустым множеством всевозможных правил выбора технологических решений; 2) собственно морфологией правил логического вывода, определяемой множеством комбинаций правил и отношениями между ними; 3) основными закономерностями выбора правил логического вывода, т.е. сигнатурой модели данного морфологического пространства.

12.Разработана подсистема автоматизированного извлечения и усвоения технологических знаний изобретающей экспертной системы. С этой целью созданы унифицированные фреймы для представления знаний типа утверждений и правил логического вывода. Управление процессом извлечения и усвоения знаний обеспечивается непрерывным контролем полноты информации базы знаний системы, предоставлением эксперту возможных альтернатив знаний, контролем вводимой информации на синтаксис и семантику, непрерывным анализом текущей ситуации и предложения пользователя вариантов дальнейших действий, соответствующих этой ситуации.

13.Разработана архитектура изобретающей экспертной системы (ИЭС) для синтеза новых методов физико-химической переработки сплошных сред.

14. Ключевым моментом в разработке высокоэффективного контактно-каталитического процесса, определяющим его технологическую эффективность и коммерческую рентабельность, является нахождение рационального способа приготовления соответствующего катализатора. В связи с этим важную роль играет анализ характерных особенностей общей стратегии создания рациональных способов приготовления катализаторов. К сожалению, приготовление катализатора с заранее заданными свойствами до сих пор во многом представляет собой больше искусство, чем строгую научно обоснованную стратегию. Совокупность приемов, объединенных общим термином «приготовление катализатора», представляет собой разветвленную сеть отдельных этапов, направлений и стадий, которые условно можно разделить на две взаимосвязанные части: 1) синтез катализатора; 2) формирование его структуры. Важно, чтобы на каждой стадии приготовления катализатора осуществлялся контроль состояния пористой структуры катализатора. К сожалению, это не всегда осуществимо, так как часто недостаточно выяснены кинетика образования зародышей и роста частиц в процессах синтеза, изменение морфологии частиц, перенос вещества, укрупнение или сжатие пор в процессах формирования структуры катализаторов и т.п. Поэтому накопление и расширение баз данных и баз знаний изобретающей экспертной системы (ИЭС) в результате тщательных исследований деформации микроструктуры в ходе приготовления и эксплуатации катализаторов, обобщение опыта технологов и исследователей является необходимым условием разработки высокоэффективных ИЭС.

15. Активный оксид алюминия широко используется в качестве адсорбента, носителя и компонента широкой гаммы катализаторов, в том числе таких многотоннажных, как катализаторы риформинга, изомеризации, дегидратации спиртов, гидратации диэтилового эфира и других процессов нефтепереработки. Еще большее распространение окись алюминия получила в качестве компонента сложных катализаторов, например, в смеси с окисью хрома и промоторами для дегидрирования предельных углеводородов и гидроформинга; в составе алюмомолибденовых и кобальт-молибденовых катализаторов для процессов превращения углеводородов; в смеси с сульфидом вольфрама для деструктивного гидрирования и др. Ставя цель выбрать рациональный способ получения активной формы оксида алюминия, возникает проблема разработки рациональной технологии переработки алюминий-содержащего сырья на основе методологии инженерного творчества, развитой в настоящей работе. Поставленная проблема требует в первую очередь проанализировать и оценить существующую информацию о физико-химических основах получения активной формы оксида алюминия, что и было выполнено в настоящем разделе.

16. Для выбора рационального способа переработки алюминийсодержащего сырья с целью получения активного оксида алюминия построено морфологическое пространство соответствующих технологических решений и получено его наглядное представление в виде когнитивной диаграммы технологических решений при синтезе рационального способа сушки псевдобемита, а также построено морфологическое пространство правил логического вывода для данного способа переработки алюминийсодержащего сырья.

17. Разработана подсистема информационного обеспечения изобретающей экспертной системы (ИЭС), предназначенной для поискового творческого конструирования технологической установки сушки псевдобемита.

18. Разработана подсистема интерфейса пользователя ИЭС, предназначенной для поискового творческого конструирования технологической установки сушки псевдобемита.

19. Построены основные рабочие алгоритмы ИЭС, предназначенной для поискового творческого конструирования технологической установки сушки псевдобемита, включающие: алгоритмы формирования базы знаний; алгоритмы использования знаний; алгоритм синтеза рационального способа физико-химического воздействия на обрабатываемую сплошную среду; алгоритм синтеза рационального технологического решения сушки псевдобемита представлен в виде развернутой блок-схемы.

20. В результате реализации алгоритма синтеза рационального технологического решения сушки псевдобемита предложен один из возможных вариантов конструкции сушильного агрегата для сушки пастообразного псевдобемита с удовлетворительными технико-экономическими показателями.

1. Кафаров В.В., Дорохов И.Н. Системный анализ процессов химической технологии. Основы стратегии.- М.: Наука, 1976.- 500 с.

2. Кафаров В.В., Дорохов И.Н. Системный анализ процессов химической технологии. Топологический принцип формализации.- М.: Наука, 1979.- 400 с.

3. Кафаров В.В., Дорохов И.Н., Липатов Л.Н. Системный анализ процессов химической технологии. Статистические методы идентификации объектов химической технологии.- М.: Наука, 1982.- 340 с.

4. Кафаров В.В., Дорохов И.Н., Кольцова Э.М. Системный анализ процессов химической технологии. Процессы массовой кристаллизации из растворов и газовой фазы.- М.: Наука, 1983.- 370 с.

5. Кафаров В.В., Дорохов И.Н., Арутюнов С.Ю. Системный анализ процессов химической технологии. Процессы измельчения, смешения и дозирования сыпучих сред.- М: Наука, 1984.- 370 с.

6. Кафаров В.В., Дорохов И.Н., Марков Е.П. Системный анализ процессов химической технологии. Применение метода нечетких множеств.-М.: Наука, 1986.-360 с.

7. Кафаров В.В., Дорохов И.Н., Кольцова Э.М. Системный анализ процессов химической технологии. Энтропийный и вариационный методы в задачах химической технологии.- М.: Наука, 1988.- 368 с.

8. Дорохов И.Н., Кафаров В.В. Системный анализ процессов химической технологии. Экспертные системы для совершенствования промышленных процессов гетерогеннтого катализа.- М.: Наука, 1989.- 376 с.

9. Кафаров В.В., Дорохов И.Н., Дранишников Л.В. Системный анализ процессов химической технологии. Процессы полимеризации.- М.: Наука, 1991.- 400 с.

10. Задорский В.М. Интенсификация химико-технологических процессов на основе системного подхода.- Киев: Техника, 1989.- 208 с.

11. Кафаров В.В., Мешалкин В.П., Перов В.Л. Математические основы автоматизированного проектирования химических производств.- М.: Химия, 1979.- 320 с.

12. Техническое творчество: теория, методология, практика. Экциклопедический словарь справочник./ Под ред. А.И. Половинкина,

13. B.В.Попова.- М.: НПО «Информ-система», 1995.- 408 с.

14. Андрейчиков А.В., Андейчикова О.Н. Компьютерная поддержка изобретательства.- М.: Машиностроение, 1998.- 467 с.

15. Физические эффекты в машиностроении: Справочник./ Под общ. ред. В.А.Лукьянца.- М.: Машиностроение, 1993.- 224 с.

16. Физические явления из материалов заявок на открытия по физике: Учеб. Пособие./ В.А.Камаев, С.А.Фоменков, М.Б.Сипливая, С.Г.Колесников.-Волгоград: Волг.ГТУ, 1995.- 224 с.

17. Половинкин А.И. Основы инженерного творчества. Учебное пособие для студентов втузов.- М.: Машиностроение, 1988.- 368 с.

18. Цуриков В.М. Проект «Изобретающая машина» — интеллектуальная среда поддержки инженерной деятельности.// Журнал ТРИЗ, 1991.- № 2.1.1. C.17-35.

19. Каплан Л. А., Шапиро B.C., Гриншпун В.А. Проект «КАССАНДРА»: направления работ и перспективы развития.// Журнал ТРИЗ,-1994.-№ 1.-С.38-41.

20. Методы поиска новых технических решений.// Под ред. А.И,Половинкина.- Йошкар-Ола: Маркнигоиздат, 1976.- 192 с.

21. Автоматизация поискового конструирования (искусственный интеллект в машинном проектировании)./ Под ред. А.И.Половинкина.- М.: Радио и связь, 1981.-344 с.

22. Koller R. Metodisches Konstruieren in der Konzepterarbeitungsphase.// Industrieanzeiger, 1972.- 94.- № 16.- S.336-342; Eine algorithmisch-physikalischorientierte Kontruktions-methodik.// Teil I: Aufgabenanalyse VDI-Z, 1973.- H.2.- S.147-152.

23. Koller R Konstruktions Methode fur der Maschinen-, Gerate und Apparatenbau.-Berlin - Heidelberg - New-York: Springer - Verlag, 1976.- 191 s.

24. Амиров Ю.Д. Основы конструирования. Творчество — стандартизация экономика: Справочное пособие.- М.: Изд-во стандартов, 1991.-392 с.

25. Андрейчиков А.В., Камаев А.А., Никитин С.В. Поиск новых технических решений пневматических амортизаторов рессорного подвешивания железнодорожных экипажей.// Известия ВУЗов, Машиностроение, 1982.- № 10.

26. Капустян М.Н., Махотенко Ю.А. Конструктору о конструировании атомной техники. Системно-морфологический подход к конструированию.- М.: Атомиздат, 1981.- 190 с.

27. Никитин С.В. Поиск Новых технических решений узлов локомотивов.- Брянск: БИТМ, 1982,- 100 с.

28. Нуждин В.Н Автоматизация проектирования систем электропривода на основе эвристического подхода.- Иваново: ИВГУ, 1980.- 76 с.

29. Пиявский С.А. Численные методы принятия проектных решений в системах автоматизированного проектирования.- Куйбышев: Куйбышевск.гос.унив., 1986.- 92 с.

30. Воинов Б.С. Принципы поискового конструирования.- Горький: Изд-воГГУ, 1982.- 82 с.

31. Лазарев И.А. Композиционное проектирование сложных агрегатных систем.- М.: Радио и связь, 1986.- 32 с.

32. Андейчиков А.В., Дворянкин A.M., Половинкин А.И. Об использовании экспертных систем в автоматизированном банке инженерных знаний для поискового проектирования и конструирования.// Известия АН СССР. Техническая кибернетика, 1989.- № 1.- С. 183-189.

33. Физические эффекты в машиностроении: Справочник/ В.А. Лукьянец, З.И.Алмазова, Н.П.Бурмистрова и др.; Под общ. ред. В.А.Лукьянца.-М.: Машиностроение, 1993.- 224 с.

34. Физические явления из материалов заявок на открытия по физике: Учебное пособие./ В.А.Какмаев, С.А.Фоменков и др.- Волгоград: Волг. ГТУ, 1995.- 224 с.

35. Андрейчиков А.В., Андрейчикова О.Н. Компьютерная поддержка изобретательства.- М.: Машиностроение, 1998.- 467 с.

36. Андрейчиков А.В. Новые информационные технологии для синтеза конкурентноспособной техники (подходы, методы, модели, алгоритмы и компьютерные средства): Учебное пособие,- Волгоград, Волг. ГТУ, 1996.- 172 с.

37. Андрейчикова О.Н. Интеллектуальные системы для поддержки процессов принятия решений: Учебное пособие.- Волгоград: Волг.ГТУ, 1996.93 с.

38. Поспелов Г.С. Искусственный интеллект основа новой информационной технологии.- М.: Наука, 1988.- 280 с.

39. Поспелов Г.С., Поспелов Д.А. Искусственный интеллект -прикладные системы,- М.: Знание, 1985.- 48 с (Математика. Кибернетика. Вып.9).

40. Нейлор К. Как построить экспертную систему. Пер. а англ.- М.: Энергоатомиздат, 1991.- 286 с.

41. Дворянкин A.M. К вопросу построения интегрированной системы автоматизации проектирования жизненного цикла объектов техники.// В сб. «Методы поискового конструирования в системах автоматизированного проектирования».- Йошкар-Ола: Мар.ГУ, 1986.- С.94-102.

42. Белкин А.Р., Левин М.Ш. Принятие решений: комбинаторные модели аппроксимации информации.- М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат.лит., 1990.160 с.

43. Власов В.В. Общая теория решения задач (рациология).- М.: Изд-во ВЗПИ, 1990,- 124 с.

44. Ross T.J. Fuzzy Logic with Engineering Applications.- McGraw-Hill, Inc., 1995.- 600 p.

45. Поспелов Д.А. Моделирование рассуждений. Опыт анализа мыслительных актов.- М.: Радио и связь, 1989.- 184 с.

46. Поспелов Д.А. Логика рассуждений и ее моделирование.- М.: Научн. Совет по компл.проблеме «Кибернетика», АН СССР, Вопросы кибернетики, 1983.- 180 с.

47. Поспелов Д. А. Логико-лингвистические модели в задачах управления.- М.: Энергоиздат, 1981.-231 с.

48. Zwicky F. The morphological approach to discovery, invention, reseach and construction.- In: Zwicky F., Welson A. New methods of thought and procedure.-Berlin, Springer, 1967,- P.78-297.

49. Одрин B.M., Картавов С.С. Морфологический анализ систем.-Киев: Наукова думка, 1977.- 183 с.

50. Zwicky F. Morphology of aerial propulsion.// Heletica Phys. Acta., 1948.- Vol.21.-P.299-340.

51. Андрейчиков A.B., Камаев B.A., Андрейчикова O.H. Морфологические методы исследования новых технических решений. Учебное пособие.- Волгоград: Волг.ГТУ, 1994.- 153 с.

52. Дубов Ю.А., Травкин С.И., Якимец В.Н. Многокритериальные модели формирования и выбора вариантов систем.- М.: Наука, Гл.ред.физ.-мат.лит., 1986,- 296 с.

53. Половинкин А.И. Закон строения и развития техники. Уч.пособие.-Волгоград: Волг.ПИ, 1985.- 202 с.

54. Саати Т. Принятие решений. Метод анализа Иерархий./ Поер.с англ.- М.: Радио и связь, 1991.- 224 с.

55. Энгельке У.Д. Как интегрировать СЛПР и ACT ПП: Управление и технология./ Пер.с англ. В.В. Мартынюка, Д.Е.Веденеева. Под ред. Д.А.Корягина.- М.: Машиностроение, 1990.- 320 с.

56. Комков Н.И. Модели управления научными исследованиями и разработками.- М.: Наука, 1978.- 343 с.

57. Голоденко Б.А. Автоматизация управления уровнем технологии производства изделий машиностроения. Новые процессы получения и обработки металлических материалов./ Тезисы докладов совещания по направлению 2.25.1.1.- Воронеж, 1990.- С.39.

58. Голоденко Б.А., Смолко В.В. Технологические решения при автоматизированном синтезе технологий машиностроения.// Научно-технический сборник «Технология производства», 1990.- Вып.З,- С.86-89.

59. Голоденко Б.А., Смоленцев В.П. САПР в мелкосерийном производстве.- Воронеж: Изд-во ВГУ, 1991.- 124 с.

60. Голоденко Б. А., Смолко В.В., Родионов Ю.С. Организация разработки и внедрения САПР — i'illl в отрасли.// Передовой технический опыт, 1991.-№3.- С. 15-16.

61. Шрейдер Ю.А., Шаров А.А. Системы и модели.- М.: Радио и связь, 1982.- 152 с.

62. Вейнеров О.М., Самохвалов Э.Н. Разработка САПР (в 10 кн) Кн.4. Проектирование баз данных САПР: Практическое пособие./ Под ред. А.В. Петрова.- М.: Высшая школа, 1990-144 с.

63. Муштаев В.М., Ульянов В.М. Сушка дисперсных материалов.- М.: Химия, 1988.- 352 с.

64. Селиванов С.Г. Системный анализ уровня автоматизации технологических процессов в реконструируемых цехах.// Механизация и автоматизация производства, 1990.- № 6.- С. 16-19.

65. Сажин Б.С. Основы техники сушки.- М.: Химия, 1984.- 315 с.

66. Криницкий Н.А., Миронов Г.А., Фролов Г.О. Автоматизированные информационные системы./ Под ред. А.Н. Дородницика.- М.: Наука, Гл.ред.физ.-мат.лит., 1982.- 384 с.

67. Макаров И.М. и др. Теория выбора и принятия решений.- М.: Наука, 1982.- 328 с.

68. Форсайт Р. (ред) Экспертные системы. Принципы работы и примеры.- М.: Радио и связь, 1987.- 224 с.

69. Поспелов Д.А. (ред.) Экспертные системы: состояние и перспективы.- М.: Наука, 1989.

70. Lenat D. EURISKO: a program that learn new heuristics and domain concepts 33 Artificial Intelligence., 1982.- p.21.

71. Франселла Ф. Банкистер Д. Новый метод исследования личности.-— -М.: Прогресс, 1987.

72. Катализ в промышленности./ Под ред. Б.Лича.- М.: Мир, 1986.- 291с.

73. Неймарк И.Е. Влияние характера пористости силикагеля.-катализатора на реакцию парофазного гидролиза хлорбензола.// ЖФХ, 1949.-Т.23.- № 5.- С.595-604.

74. Сеттерфилд Ч.Н. Практический курс гетерогенного катализа.- М.: Мир, 1984.- 520 с.

75. Боресков Г.К. Катализ в производстве серной кислоты.- М.; Л.: Госхимиздат, 1954.- 348 с.

76. Мухленов И.П., Добкина Е.И., Дерюжкина В.И., Сороко B.C. Технология катализаторов. 2-ое изд.- Л.: Химия, 1979.- 328 с.

77. Чалый В.П. Гидроокиси металлов (закономерности образования, состав, струтктура и свойства).- киев: Наукова думка, 1972.- 158 с.

78. Дзисько В.А., Карнаухов А.Н., Тарасова Д.В., Физико-химические основы синтьеза окисных катализаторов.- Новосибирск: Наука СО, 1978.- 384 с.

79. Дзисько В.А. Основы методов приготовления катализаторов.-Новосибирск: Наука СО, 1983.- 263 с.

80. Кошнцева Ю.Ф., Безденежных А.А., Тихонов В.А., Марков А.В. Влияние высокочастотного электрического поля на кинетику сушки гидроксида алюминия.// Журнал прикладной химии, 1989.- Т.62.- № 9.- С.2013-2018.

81. Юленец Ю.П., Марков А.В., Фролов Д.В. Синтез активного оксида алюминия в высокочастотном электрическом поле повышенной напряженности.//Электронная обработка материалов, 1994.- № 1.- С.50-55.

82. Юленец Ю.П., Косинцева Ю.Ф., Марков А.В. Термическое разложение гидроксида алюминия в высокочастотном электрическом поле.// ЛТИ им. Ленсовета.- Л.: 1990.- 35 е.- Деп. в ОНИИТЭХИМ, г. Черкассы.-17.07.90.-№534.- XII.- 90.

83. Зобмин В.В., Данильчук B.C., Ишутин А.Г., Шупляк И.А. Выбор рационального метода сушки.// Химическая промышленность, 1988.- № 6 (359).- С.47-52.

84. Голендер В.Е., Розенблит А.Б. Вычислительные методы-контруирования лекарств.- Рига: Зинатне, 1978.- 232 с.

85. Лыков А.В. Теория сушки.- М.: Энергия, 1968.- 470 с.

86. Кафаров В.В., Дорохов И.Н. Моделирование и оптимизация процессов сушки. Итоги науки и техники. Серия «Процессы и аппараты химической технологии».- М.: ВИНИТИ, 1987.- С. 3-84.

87. Кафаров В.В., Меншутина Н.В., Дорохов И.Н. Новое в технологии сушки.// Журнал ВХО, 1990.- Т.ХХХУю- № 6.- С. 724-732.

88. Matasov A., Menshutina N., Kudra Т. Information system for theAselection of dryer.// Drying'98.- Proceeding of the 11 Int. Drying Simposium <IDS'98> Halkidiki, Greece, August 19-22, 1998.- Vol.A.- P.624-629.

89. Телешов M.C., Хлебалкин И.В., Дорохов И.Н. Морфологическое пространство технических решений интеллектуальной системы поискового конструирования./ Сб.научн.трудов. Научной сессии «МИФИ-99». Интеллектуальные системы.- М.: МИФИ, 1999.- С. 196-197.