автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.13, диссертация на тему:Разработка методов и быстродействующих средств диагностирования сложных объектов на основе моделей размытой логики

академия наук украины институт проблем юделкрования в энергетике

На прввах рукописи

АЛЬ-ХАДЩЩ Ызген Шхамед

удк 6Э1. ЗЕВ

разработка методов и быстродействующих средств диагностирования слоеных объектов на основе юделея

размытой логики

Специальность ОБ. 13.13 -Вычислительные ккизяы, комплексы, систем и сети

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидатч технических наук

Киев 1094

Робота выполнена в Институте проблей моделирования в внергетк!-» АН Украины

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор Стасик А. К

Научный консультант

кандидат технических наук Корченко А. Г.

Официальные оппоненты

доктор технических наук Коростиль Ю. Ы, кандидат технических наук, доцент Прокудин Г. С.

Ведуп^л организация

Институт кибернетики им. В. II. Глушкоаа АН Украины.

"Л- 169у г. • ь(Л

Защита состоится п±_" 1В9£ г. ■ в часов на

васедании специализированного совета Д016.61.01 Института проблем • моделирования в энергетике АН Укршшы по адресу -;5Е60О, г. Кмва-164, ул. Генерала Наумова, 16.

С диссертацией ыожно ознакомиться в библиотеке Института проблем моделирования в энергетике АН Украины.

Автореферат раеослан ¿/¿/¿А? 199^г.

• Ваш отвыв в двух евдемплярах, еаверенный печаиа, просим присылать по укаеанному адресу.

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат технических наук

Э. П. Семагина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТУ

Актуальность. Диагностика сложных систем стала одной. из важных проблем кауки нераерывно СЕяеано с определением технического состояния объекта е целью определен!« качества его функционирования, обнаруиение и-лскалирация неисправностей для предотвращения аварийных ситуаций. Моделирование протекающих в объектах процессов с одной стороны свяеано с списаниями слоями.-: уравнений с бодягам количеством перемеажх, при этом часто нз-ра неляпей-ностей, нестабильг.естей, случайностей, многообраекэы воех'ЗЕаояда воздействий во времени, а та;'.« сложности-с установлением специальной измерительной аппаратуры, построение точной математической модели становится проблематичным. С другой стороны, анализ состояния объекта можно производить на основе статистические методов, достоверность которых растёт по мере старения объекта. Кспольеованне таких методов при анализе состояния объектов предоставляет раеработчикам и сбслужшатацему персоналу явно усеченные показатели. В последние годы для анализа схожных объектов а неполной информацией появилось ряд направлений,' багируюс5«:ся на математическом аппарате нечетной логики, погволякщий более эффективно, по сравнению с традиционно:,ai методами, определять диагностические показатели. ПерЕые саги на пути открытия нового направления в прикладной математике связаны с именем амзриканс-кого математика Л. А. Заде. Это направление получило наввгние теории нечетких множеств, и в 195Б году им была олуб.-У'.козг-на основополагающая работа ' "Fazsy Sets". Для реализации в реальной времени методов■и моделей, основанных на нечёткой логике, требуется специальное програмг.асе и аппаратное обеспечение, созданием которого генимаются в основном фирмы Японки, Гермряии ¡i Соодггаен-ных йтатсв Америки.

С этой точки ереиия, .цель» диссертационной работа лапается разработка методов и быстродействующих.средств диагноза в ревль-. но'.', времени' дик&чгсческнк объектов в условиях кеполнати кнфзря-цш1 о его состоянии на основе нечеткий математики и юдчаА рав-мытой логики.

Методы исследований, ■ D работе испояьеоводы методы, есновы-ваадкеся на математическом аппарате гечйпйсс ьшокоств», методы

Í •

диагностики, методы линейной алгебры, теории вероятностей и математической статистики, основные положения теории моделирования, раерядные преобраеоваяия, а тоюие логические, схемотехнические н программные методы анали&а к синтеза высокопроизводительных вычислительных структур.

Научная новизна работы еакдючагтся в. следующем.

1. Разработана мотриги характеризующая качества функционирования объекта диагностирования, и на её ос йоге предложи метод построения нечеткой математической модели диагностировании.

2. Предложен способ формирования эталонных параметров и методология построения функций принадлежности.

3. Предложи метод построения, и разработана архитектура прикладной системы оценки качества функционирования в процессе разработки, отладки и опымой аглплуатации энергетически объектов.

4. Для создания окотом диагностирована в реальном времени предлоюна методика синтесв и ряд архитектурных реализаций многофункциональных матричных процессоров и параллельных процессоров дад моделирования нечетких операций и фрагментах! ииемвти-

• чоскик моделей.

6. • Рагработана -методика построэнда высокопроиаЕодителгных структурно-интерпретированных вычислительных систем для обработки диагностической информации в реальном времени.

Практическая ценность работы выключается е следующэм.

1. Разработана и совдана прикладная систем для оценки качеств'-. функционирования энергетических об-ьекгоз, которая повбо-ляот производить еаданную совокупность показателей качества еа введенное число испытаний, формировать, базу онанпй и достаточно просто адаптироваться к различным об'ьектам.

2. Разработан ряд архитектурных решений параллельных многофункциональных процессоров и вычислительных структур для моделирования нечетких операций.

3. Предложена инженерная методика построения вычислительных систем, структурно-интерпретированных на обработку информации в реальном времени.

4. Разработаны алгоритмы и программы для моделирования нечётких математических операций воспроиеведения определенной со. 2<<

вокупнссти покаеателей, характэривуюида качество функционирования объекта диагностирования.

Реализация результатов. Полученные результаты испояьеовани при соедашш конкретной прюмацной системы сценки качества функционирования диагностируемых объектов, в учзбнсм процессе Киево-кого института инженеров гражданской авиации, а тиа;? при выполнении хоедоговорньас научно-иаследсэгтельаких работ.

Асрсйацчч работн. Основные псло^нкя диссертационной работы докладывались и сбсуядались па Всесоюзной научно-практической конференции "Вопросы еконошвш и организации кхфзршцкониык технологий" (г. Гомель, 1991 г.), на межрегиональной научно-технической конференции "Цифровая обработка сигналов в системах связи и управления" (г. Львоз, 1992 г.) и на квучго-тетаичясютс конференциях КШГА (1908-1989 ГГ.).

Публикацте. Ш теме диссертации опубликовано Б научных работ.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа со-дэря:т введение, четыре главы о еиаодамя, езкпечение и прилокэ-низ, 122 страницы машинописного текста, 48 рисунков, 7 таблиц и список литературы из 83 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ,

Во введении обосновывается актуальность решаемых в диссертационной работе задач, формируется цель рабстн и угавыэаэтеп »зоимосвяеь глав.

В первой главе проводятся анализ еадач диагностики, иг.вожэ-ли основные теоретические положкия нечёткой лсипси и разрядных вычислений, о тагег.е предложен логпко-лингвистический подход к еадачам диагностирования технических систем.

Нэдегяюсть системы пероернзно связана с возможностью ее диагностирования, основная цель которого - определение технического состояния для правильной ¡эксплуатации, обьарудение и локали-опция неисправностей о целью предотвращения аварийной ситуации. Для достижения поставленной цели необходимо установить, что и как ну*яо проверить и кядае срсдстга пузяю привлечь. Учиться

скованное, в вадачах диагностики оп; оделяются две группы:

1) исследование системы и выбор методов для определения ее фактического состояния;

2) разработка технические средств для рэалив&ции указанных проверок.

Иввестно, что опытному специалисту (эксперту), анализирую-п^му процессы, протекающие в объекте диагностирования (ОД), часто приходится пользоваться качественными понятиями "отлично", "очень плохо", "лучше", "мало", "иного", "медленно", "быстро", "примерно 12". При этом эксперт принимает не всегда точное реие-ние, но вполне удовлетворительное или да?га хорошее. Такой ре-вультат трудно получить испольэуя 1радищ:о1шые количественные методы. Поэтому в управлэшш и диагностику слолакх систем перспективным является подход, основывающийся на заключениях эксперта, представляющего информация о функционировании системы в качественном виде, которую часто можно представить в форме нечеткого числа.

Ik жду качествеиными понятии;« трудно провести границу в следствие её размытости, нечеткости. Оперировать начёт'.'«-¡я понятиями удобно с помощью аппарата теории нечётких -мнежеетв, введенного" Л 8аде.

Ддя построения расчетной модели функционирования, на которой целесообразно проводить иешрения в ОД и определять метрику, введем следуввде предполоиения.

П р е д п о л о я е и и е 1. Основными причинами, вызывая,-щкми функциональны» отказы в работе ОД, яэляются:

- отклонение данных в множестве входных параметров от ва-данньс; в специфика.цт границ }

- "остаточные" ошбки, конструктивно валолинные при проектировании ОД и проявлявшееся на некоторых комбинациях входных параметров. . < •

Предположение 2. Сувдствует три исходных множества XI,_Х2, Х4, последовательно обуславливающих друг друга: XI Kxl'^}, j-1,2,...' множество входных наборов, при которых возникают откаоовые ситуации, т. . е. такие ситуации, которые в данный момент не могут быть отнесены к функциональным откавам, но которые могут в них перейти при неуспешной работе .средств компенсации; Х2 - <х2^'>, j-1,2,... - множество откаоовых ситуаций, обусловленных наборами, т.е. XI -> Хй; Х4 - ix-l'^'i, j -1,

множество функциональных отказов, обусловленных откаеовыми ситуациями, т, е. XI -> Х2 «> Х4. С учётом наличия в составе ОД средств компенсации, последнее соотношение можно представить в виде '

XI -> Х2 -> ХЗ -> Х4,

и>

где ХЗ - {хЗ >, ^-1,2,... - множество средств компенсации, предотвращающие переход откаеовой ситуации в функциональный отказ; символом обозначено такое состояние футсцизнированил ОД,

_ Юг

при котором откаэовая ситуация х2 £ 12. не компенсируется средствами ХЗ.

Предположен и еЗ. Невозможно получить вероятностное характеристики ошибок системы : невозможно получить вероятностные сценки комбинаций входных параметров, обуславливающих зсзникновениз функциональных отказов (¡50).

Предположение 2 следует, пояснить более подробно: невозможность получения вероятностных характеристш объясняется субъективными и объективными фактора!,«, кэ которых.основными являются;

- недостаточная представительность выборок; т. к. ФО в условиях эксплуатации проявляются весьма редко, то технические трудности в получении.полноценных выборок, т. е. достаточно полных выборок, нередко практически не могут быть преодолены;

- функциональный отказ является . параметром, формулируемым субъективно, т. е. то, что з одной вычислительной системе (ВС) принимается еа отказ, в другой корма.

К>1К указывалось ранее, причиной возникновения фуккциональ-ного отказа являются нестендартные входные наборы (не включенные в состав множества вхсдньс: наборов, при которых ОД был полностью проверен)", яри которых проявляются остаточные осйга, допущенные при разработке ОД и не обнаруженные при его тестировании .

Применение в качества показателя качества функционирования ОД отношения М: п приводит к необходимости эыполнять операции нечеткой арифметики. Е общем виде 0 определяем по формуле

т л>

П Ы1//-Ь

V

1-1

<3 . -.- , ^ (1>

п

ПnJ/Лj

Данная метрика характеризует качество функционирования отдельной подсистема! диагностируемого ОД. Однако структура всего комплекса ОД может иметь различл./*) структуру связей отдельных 'подсистем. Для иерархической декомпозиции структуры ОД обобщенный показатель качества функционирования предполагается вычислять по формуле

п

О - П 01, 1-1

где 01 - показатель качества фуькционнрования 1-ой подсистем ОД. Для уровневой декомпозицад структуры ОД обобк/эшшй показатель качества функционирования предполагается вычислять по формуле

т ¿-1

т

где 01 - показатель качества функционирования }-ой подсястемы ОД. Обобщенный показатель качества функционирования предполагается вычислять по формула

и . п 2 пои 3-1 1-1

о--,

111

где - показатель качества функционирования 1 э-ой подсистемы ОД.

Во второй главе ка основе предлоиэнного логико-лингвистического подхода предлагаются методы организации системы оценки качества объектов диагностирования.

Для реализации операций нечеткой арифметики предложены алгоритмы и программы, позволяющие выполнять арифметические действия над нечёткими числами. Указанные программы нспольвуюгся при построении прикладной системы оценки качества функционирования ОД-

Определение функции принадлежности в различных прикладных системах, испся&еукщгас экспертные знания, является наиболее важ-

ным моментом, обеспечивающим успешное функционирование данной системы. При определении функции принадлежности играют роль не• только профессиональные качества эксперта, но и его субъективные критерии как человека. Однако, если при определении четких подмножеств производится "простой" выбор одного иэ двух чисел - нуля или единицы,"то для определения нечётких подмножеств возможности выбора степеней принадлежности на много разнообразнее. 3 ряде случаев определение подходящих скачений функций прикадлзкности элементов нечётких множеств призодст к значительным трудностям п работе с нечёткими понятиями.

При Определении функции принадлежности параметра необходимо использовать эталон данного параметра. Под эталоном параметра будем понимать совокуппость числовых значений, определяющие области' стандартных значений и области заведомо аварийных значений. Как правило, такой эталон мо;жо предстагить сл^дужгрй совокупностью:

Э - { пзгг, пк, vx, vax ), где пах - нижняя аварийная граница параметра, пх - ни;тая ста::-г;пртКЕЛ граница параметра, vx - верхняя стандартная граница параметра, vax - верхняя овзрнйнал граница параметра. Тани« о5рл-вом, если ?кзч<зн:« пар ">•'•'-тра попадает в диапазон Cnx,vx3, то Функция принадлежности к нестандартному значения будет равна нули. Если уе значение параметра. попадает в дгапг.вон Сг.а::,пх] или lvx, vax], то в самом простом случгг функции принздлел.-'ости мол-но рассчитывать по формулам:

J'ji - (пх-пях)/(пх-х); J'v - (vax-vx)/(x-vx).

Для упрочнил проблемы выбора еяачзния фикция принодлек-ности предлаг?етсл методология, испсльеую'дел пскятнм урогнеаы: множеств заданного нечеткого под'.кс.нестеа и прнэедз.чие им соот-Еетствукхпх лингвистических или дискретных параметров. З'гтсдоло-гия stiicpa функции принадлежности 'основывается на оледугоцих по-лояеииях.

Определение. Нечеткое подмножество А данного конечного мнолестЕй Т. - ■Cx(,xi, ..., х.а> характеризуется функцией принадлежности J^iX -> СО,13, которая ставит'в соответствие кал-дому элементу хбХ число jMÄ(x) пэ интервала С0,1}, характеризует-qes степень пгинздлелиости эле!.¡ei'Tzi х подмножества X.

Предположим, что функций принадлежности элементов множества X нечеткому подмножеству А известны; обозначим их А(х;)-а£. Будем полагать, что без потери общности элементы множества ваия-дексированы так, что A(xt') V А(хр, если i>j. Этому нечеткому подмножеству можно поставить в соответствие набор чётких подмножеств множества X, называемых уровневыми множествами нечёткого множества А. Конкретнее, множество «г-уровня определяется как А'-четкое подмножество множества X, которое содер.«ит все элементы, функции принадлежности которых не менее, чем «¿. Заметим, что если pif , то А oLn есть возрастающая функция, от параметра oL . Заметим также, что если для некоторого »¿к не сук^стьует элементов, таких что А(х) bot.*, то А^- 0 для ei >Uk.

В третьей главе на основе прс-длойештых методов организации диагностических систем произведен синтез параллельных вычислительных структур и систем для обработки'диагностической информации.

Для совдания систем диагностирования в реальном времени предложены методика синтеза и ряд архитектурных реалкеч <дй многофункциональных матричных процессоров и параллельных процессоров для моделирования нечетких операций и фрагментов математических моделей.

При реализации программ для моделирования' быстропрзтекающих процессов, динамики энергетических объектов большой удельный вес занимают такие макрооперации, как деление, извлечение квадратного корня, умножение и др. В этой сваей для увеличения производительности " вычислений представляет интерес применение в составе вычис.лтельного комплекса параллельных процессоров для воспроизведения ътих макроопераций. В основе организации однородного параллельного процессора используем идею представления- математических моделей в виде систем раэрядноинтепретированных уравнений, преобразовав их в область разрядных изображений таким обра-вом, чтобы при задании определенных переменных тех или иных значений можно было моделировать различные макрооперации. Фактически в области разрядных изображений строится многофункциональная раврядная модель, которая является основой синтеза параллельного процессора.

Например, реализацию операции деления X - Y/Z представим в

виде

' Ь

V V >/ - </ '

у - г к - о

и долее в раэрядно-интепретированной форме как

V П * ^

у - 2 г х - о . 1-1

После соответствукш?!х преобразований каждый последующий равряд X моделируется соответственно:

П

1

X

при

ч V

У1 > О

У1 < О

«/ >/ -(V

У! - у 1-1 - г Е1-< г, Е1 - -

,1 У. - 1 при

-1

1

X - О

Для организации нечетких вычислителей разработаны функциональные элементы: наксминторная комбинационная схема, выполняющая операцию выделения минимального или максимального из двух элементов по веданному признаку; максминторный сумматор, выполняющий суммирование двух элементов нечёткого числа с функцией принадлежности; для отбора и хранения нечётких компонент специальная ячейка памяти и др.

Для решения задач в реальном времени, основыг-ах'щлхся на нечётких операциях, требуются специальные аппаратные средства, ориентированные на быструю обработку нечетких чисел (НЧ). Нечёткие числа предлагается обрабатывать в вегаорной форме. Для этого НЧ С (ревультат) представляется в виде: С-Са и ¡¡а, где (для нечеткого умножения)

Св - I) Ап> В1 | пип улил , ^(в ), 1

Са - и Вт | пап (рт , ^Лз )

.5

(2)

Св 11 Ат а1 | тах улат , ^Лв ),

Са II Вт р.] | тах (^вт , ), Э

(3)

а Аш | ^(ат к Ет | соответственно компоненты и 2- с макси-

мальными (минимальными) функциями принадлежности.

Еыполняя аппаратную реализацию нечетких операций, выделены основные методы формирования НЧ С: максминная композиция (МмК); минимаксная композиция (мМК): максминная композиция с отсечением (КмО); минимаксная композиция с отсечением (м!.;0). Способы ЫмК и МмО реализуются на основе (3), когда Ат | ^!ат и Ет | _|!в1П имеют минимальные функции принадлежности, а способы мМК и мШ на основе (2), когда Ат | ^'лл! и Вт 1 имеют макси-малыше функции принадлежности. Композиции с отсечением основаны на приведении числа компонент С к числу А или В.

Построен басовый образец нечеткого сумматора (5г>!), производящего сложение трэхкомпонеитных нечётких чисел о формированием результата способом мШ. •

На основе разработанных аппаратных средств предложена система диагноза реального времени (СД РВ), предназначенная для оценки качества функционирования слолных динзмичзских объектов. В основу работы СД 13 полотна формула (1), ' характеризуюЕдя качество функциоиированил ОД.

Система содержит аналоговые- каналы (А1'.), блок генерации нечеткостей (БГ), блок нечеткой арифметик:! (Е;1А), цифровые каналы (ЦК) и подсистему логического анализа (ПЛД).

АК содержит аналого-цифровые • преобразователи, предназначенные для приема информации от датчиков ОД и уотройства управления, определявшего уровни квантования выдачи оцифрованных сигналов в Б11Г. ЕНГ содержат ПЗУ эталонов, предназначенных для форми-■ровашм нечетких чисел, обрабатываемых в БМА. ЕМА содержит дьа нечетких умкомнеля, нечеткий делитель и сверхоперативную па-:/лть, предназначенную для хранения промежуточных результатов вычислений. Поел-: определения переменной 0 чэреэ - цифровой канал, содержащий схему оопрякоипя (ОС) и устройство управления (УЦК), в ПЛД поступает параметр, определяющий качество функционирования ОД. ПЛА содержит персональный компьютер с соответствующем программны;/*. обеспечением, предназначенным для регистрации .и обработки указанных параметров.

Е четвертой главе проведены экспериментальные исследован)

систем оценки кзт'еск:а объектов диагностирования.

Произведено моделирование операций ночеткой арифметики, исследована прикладная система оценки качества функционирования слогаых объектов, Н'шример, расчёта чёткого критерия оценки качества функционирования ОД, а такда фукщнй влияния и векторов влияния исследуемой системы.

Модель исследуемой системы списывается В входными параметрами, 4 выходными параметрами, эталонами еходних и выходных па" раматров. D результате проведения двух серий испытаний были получены значения входных и соответстЕую:цих выходных параметров. Значения эталонов входных и выходных параметров были занесены в файл с именем К., значения параметров, полученные в ходе испытаний, были ванесены соответственно в файлы S. и Е2. , имена параметров залесены в файл I. , вектора влияния находятся в файле О. В начале работы все вьшеукаоанные данные чнте.кяся из файлов в оперативную память компьютера. Для расчета временных характеристик процесса функционирования вводятся значения времени дискретизации испытаний и о6р?е время функционирования. Введенные дан-кие можно проконтролировать визуально на экране дисплея. В результате расчета в автоматическом реинме, получаем комбинации входных и выходных параметров с соответствующей функциями принадлежности, функцию влияния, показатель качества функционирования и временной показатель качества Функционирования (изменения поглвателя качества функционирования за единицу времени). Кромо выше указанных результатов, можно рассчитать Еектора влияния и полный список комбинаций входных и выходных параметров. 2агру-виа, затем, в оперативную память статистические данные по второй серии испытаний, производим агалогичные расчёты и в конце получаем результирующую таблицу комбинаций входных и выходных параметров и вектора влияния. Результаты, полученные после расчётов, автоматически сохраняются в файле отношений. IIa рис. 1 и рио. 2 показаны состояния экранов дисплея при визуальном просмотре эталонных входкьа и выгодных значений ОД

Также исследоЕчна диагностическая система реального времени, предназначенная для оценки качества функционирования бортовой вычислительной лзшины "0рбита-20".

В приложении • риводятся исходные тексты программ исследования операций чётки i арифметики и программы прикладной системы

Расчет Диагностика Опции Конфигурация Эталоны

JBx. параметры Sn

(Вых. параметры S Fil

¡Модель 1Ш

а--ufj

ha

Входные параметры

H О 1 2 3 л

Имя рагОх parix par 2;: рагЗх раг4х

И. ав. гр. О. 32 4. 21 8. 41 2. 66 3. 00

Н. гр. 1.30 Б. 30 9.10 7. 88 3. 00

В. гр. 2. 44 6. 9с 10.30 • 9. 91 6. 00

Е. ав. гр 3. 6S 7.1? . 11. 60 9.91 6.00

Выходные параметры

N 0 1 2 3

ИМЯ рагОу pari у рагйу рагЗу

IL ав. гр. 1. 00 -6.00 12. 00 16.00

а гр. 3. 00 -4.00 13. 00 17.00

В. гр. 6. 00 3. 00 14.00 18.00

В. ав. гр 8. 00 3. 00 16.00 19.00

FI-помощь ESC-выход

Рис. 1. Виэуаяьный просмотр эталонных еначений ОД. Расчет Диагностика Опции Конфигурация Эталоны

s-п

||Вх. параметры ¡FÍ3

ЦВьк. параметры jli?.J

«Модель ||Г -5

Il II '4

„—,.....

»U...W . . - .lu И Ч-Í '

I ВХОДНЫЕ ПАРАМЕТРЫ 1 ВЫХОДНЫЕ ПАРАМЕТРЫ

| Испытанно 0 1 Испытание 0

| 0 рагОх г. Б7 0 рагОу Б. 00

I 1 .perlx 7.00 I \ pari у. 0.00

| 2 раг2х 10. 00 I 2 рагЯу 12.27

| 3 рагЗх 9. 00 1 3 рагЗу 16.13

| 4 раг4х 3.00 1 ->

Fl-помоць . ESO-еыход '.'*'''

Рис. 2. Вжуэльный'просмотр вначений входных и выходных " . параметров ОД.

оценки качества функционирования технических объектов, написанных на алгоритмическом явите 1урбо-Си.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ'

На основе анализа существугащж н перспективных методов и средств диагностирования, раеработаны опособы формирования эталонных параметров, являющиеся основой расчета функций принадлежности, и на их базе предложены методы построения нечётких моделей диагностирования сложных энергетических объектов. Разработаны методология синтева и архитектура прикладной системы оценки качества функционирования энергетических систем. Изложены методы построения параллельных вычислительных структур для моделирования нечётких операций и на их базе способы организации высокопроизводительных вычислительных систем реального времени.

1. Предложена класскфикацкя методов диагноза сложных объектов и на их базе равработано направление исследования, осноЕьша-ссреся на методах,' оперирующих с качественной информацией, выраженной в нечётком виде; рассмотрен логнко-лингвистический подход к задачам диагностирования, основанным на мэтематичаском аппарате теории нечётких множеств, что является освоеой организации Саз знаний в экспертных системах.

2. Предложена метрика, характеризующая качество функциояи-роЕания отдельной подсистемы объекта диагностирования, основывающегося на понятиях показателя качества, вычисляемого путем мо. делировання определённого набора нечётких операций; ивложен метод синтева нечёткой математической модели диагностирования, формируемой путем декомповицги энергетических объектов в виде иерархической, линьйной и комбинированной совокупности подсистем и учитывающей причинно-следственные связи, приводящие к функциональному отилву.

3. Разработаны способы формирования эталонных параметров, испольеугацих минимальный объём знсперт.ной информации, которые применяются для рмчёта функций принадлежности; покавано, что определяющем для ус:зепшого функционирования системы диагностирования является пу гвильная органивация функций принадлежности, ивложена мет.эдолоп л, исполъвующая . понятия уровневых множеств заданного нечёткое подмножества для упрощения проблемы зыбора энечений фук-щий принадлежности. .

4. Иаложены методы и программно-ориентированные алгоритмы для моделирования широкого набора нечетких математических операций, которые являются основой организации вычислительных процессов в системах диагностирования слолных энергетических объектов.

6. tía базе методов построения функций пуниадлекности и алгоритмов моделирования нечетких математически: операций предложена архитектура прикладной системы оценки качества функционирования в процессе проектирования, отладки и опытной эксплуатации энергетических объектов, которая позволяет воспроизводить требуемую совокупность показателей качества объекта диагностирования üa введенное число испытаний, формировать басу внаний в процессе испытаний, а такие молит достаточна легко адаптироваться к различным объектам диагностики.

6. Для создания систем диагностирования в реальном времени предложена методика синтеза и ряд архитектурных реализаций'многофункциональных матричных процессоров, результат пргоброэоваши в которых определяется соответствующими наборам! управляющие сигналов, а время преобразования - задержкой сигнала между входными и выходными шинами, что составляет десятки наносекунд.

7. Па основе матричных вычислений предложена методика синтеза широкого наборц параллельных процессоров и вычислительных структур для моделирования нечётких операций и фрагментов математических моделей, которые являются основой организация вычислительных систем для обработш! диагностической информации в реальном времени.

8. Разработана методика синтеза и конкретная архитектурная реализация быстродействующей вычислительной системы обработки диагностической информации в реальном времени, высокая производительность в которых достигается благодаря совмещению процессов обработки и обмена информацией, выполняемому матричными процессорами, устройствами для моделированш нечётких операций и микропроцессорными элементами.

• 9. Приведены результаты экспериментальных исследований моделирования нечетких операций, прикладной системы оценки качества функционирования объектов диагностирования на примере отладки ¡: эксплуатации программных средств, и вопросы исследовании быстродействующей вычислительной системы диагноза; показана графическая интерпретация процесса моделирования операций, примеры и таЗллцы ргсчгта критериев качества функционирования, а такие ре-

эультаты расчёта Еектороз влияния комбинаций входньж и выходных параметров.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 Гуляев Б. А. , Бугаев А. 2. , М. Аль-Улдиди. Применение нечёткой логики в управляющих и диагностически}: устройствах //Электронное моделирование. -1993. - МБ.- С. 69-73.

2. Аль-Хадиди ¡¿iL, Корче нко А. Г, , Скворцов С. А. - Диагностирование вычислительных структур на основе нечётких операций. //Препр. 93-62 НКО АН Украины. 1993. - ЕВ с.

3. Асриев. И. Э. , Ч14ут В. П., Аль-Хадиди )1К, Величко С. М. Многофункциональные параллельные вычислительные структуры. //Пвепр. 93-БЭ ИПЮ АН Украины. 1993. - 40 с.

4. Гуляев В. А. , Ы. Аль-Зйдида. Органиввция базы внаний для выбора рационального состава автоматизированной системы управления в энергетике. //Цифровая обработка сигналов в сйсте.мах связи и управления: Tee. докл. мещэег. науч.-техн. конф. - Львов, 1S92. с. 119.

В. Гуляев В. А. , Бугаев А. Е. , 1.4. Аль-Хадиди. Исг.ольвовакие новых информационных технологий в задачах обработкой диагностической информации//Вопросы экономики и организации информационных технологий: Тез. докл. Всес. научя.-практ. wov.fi. - Гомель, 1991. с. 164.