автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.13, диссертация на тему:Разработка методов способов построения экспертных систем диагностирования специализированных цифровых комплексов

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ ІНСТИТУТ ПРОБЛЕМ МОДЕЛЮВАННЯ В ЕНЕРГЕТИЦІ

Для службового користуванню Екз.

КУЦЕНКО ГЕНАДІЙ ВІКТОРОВИЧ

УДК.629.114.2.002

РОЗРОБКА МЕТОДІВ ТА ЗАСОБІВ ПОБУДОВИ ЕКСПЕРТНИХ СИСТЕМ ДІАГНОСТУВАННЯ СПЕЦІАЛІЗОВАНИХ ЦИФРОВИХ КОМПЛЕКСІВ

Спеціальність 05.13.13 - обчислювальні машини, системи та мережі.

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

Київ -1998

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Інституті проблем моделювання в енергетиці НАН України.

Науковий керівник

- доктор технічних наук КОРОСТІЛЬ ЮРІЙ МИРОСЛАВОВИЧ, завідуючий відділом Інституту проблем моделювання в енергетиці НАН України.

Офіційні опоненти:

-доктор технічних наук, ХОРОШКОВОЛОДИМИР ОЛЕКСІЙОВИЧ професор Київського міжнародного університету цивільної авіації Міністерства освіти;

- кандидат технічних наук, БУГАЙОВ ОЛЕКСАНДР ЄВГЕНОВИЧ, науковий співробітник Інституту проблем моделювання в енергетиці НАН України.

Провідна установа - Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут" Міністерства освіти,кафедра засобів телекомунікацій, м. Київ.

Захист відбудеться " с?(о " ґґї-ОгШ %&998 року

О /У годині на засіданні Спеціалізованої Ради Д.01.91.01 Інституту проблем моделювання в енергетиці Національної Академії наук України за адресою: 252164, Київ, вул. Генерала Наумова,15.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці ШМЕ НАН України.

Автореферат розісланий "??С£)&/пмЛ> 1998 року.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради

кандидат технічних наук СЕМАГША Е.П.

з

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

ВСТУП. Аналіз різноманітних знань про технічний стан об'єкта діагностування потребує відповідної організації обчислювального процесу, котрий називається обчислювальною діагностикою і реалізується програмно-апаратними комплексами, що називаються експертними діагностичними системами (ЕДС).

Експертні системи (ЕС) представляють собою один з найбільш широко розповсюджених класів систем, що грунтуються на знаннях. Це пояснюється існуванням двох протилежних тенденцій, що характеризують процес розвитку техніки. З одного боку, зростає складність технічних об'єктів, що викликає відповідне зростання трудоємності та значного часу для реалізації процедур, пов'язаних з їх діагностуванням, технічним обслуговуванням та ремонтом. З другого боку, збільшуються вимоги до рівня кваліфікації обслуговуючого персоналу. При цьому, кваліфікованих спеціалістів, котрі володіють необхідними знаннями, досвідом та навиками в тій чи іншій галузі, не багато. Помимо цього, відмови, що відбуваються в декотрих технічних об'єктах, можуть приводити до катастрофічних наслідків. Отже, своєчасне, надійне і точне діагностування відмови дозволяє запобігти небажаному розвитку подій в об'єкті.

АКТУАЛЬНІСТЬ РОБОТИ. Розробка та впровадження ЕДС представляється перспективним напрямком, в рамках котрого можуть бути розв'язаними вказані вище проблеми. Діагностична система накопичує експертні знання, необхідні для розв'язку задач в заданій предметній області, і забезпечує простий доступ до цих знань користувача, котрий працює в інтерактивному режимі з ЕДС. Наявність такого інтелектуального помічника дозволяє знизити вимоги до рівня кваліфікації персоналу, котрий займається діагностикою, технічним обслуговуваням і ремонтом.

Основною задачою технічної діагностики являється одержання інформації про фактичний стан об'єкта діагностування і прогнозування його майбутнього стану. Один з підходів до рішення цієї задачі передбачає створення систем автоматизованого аналізу та прийняття рішень про ті чи інші дії на діагностований об'єкт в умовах виникнення несправностей, котрі потребують оперативного втручання в процес функціонування системи.

ЗВ'ЯЗОК РОБОТИ З НАУКОВИМИ ПРОГРАМАМИ, ПЛАНАМИ, ТЕМАМИ. Запропоновані в роботі методи та засоби побудови експертних систем діагностування спеціалізованих цифрових комплексів розроблялись в межах науково-дослідної роботи, що проводиться в Інституті проблем моделювання в енергетиці НАН України і виконується за тематикою, визначеною НАН України:

"Розробка та дослідження принципів побудови систем технічної діагностики з елементами розпізнавання непрогнозованих несправностей з метою упередження розвитку аварійних ситуацій".

Представлені в дисертації дослідження виконувались в рамках науково-дослідних та проектних робіт, що проводились в НТК "Імпульс".

МЕТА ТА ЗАДАЧІ ДОСЛІДЖЕННЯ. Метою роботи являється розв'язання проблеми організації та створення основних компонент експертної діагностичної системи на основі обчислювальної мережі, елементами котрої являються об'єкти діагностування, що дозволить оперативно приймати рішення по забезпеченню надійного функціонування складних електронних систем спеціального призначення, котрі територіально розміщаються на великих відстанях одна від одної.

Основні задачі досліджень:

- провести аналіз функціональних можливостей експертних систем, їх структур та принципів організації експертних систем;

- дослідити методи побудови систем прийняття рішень, що грунтуються на дедуктивних підходах;

- розробити методи формування виводів та дослідити нові стратегії використання правил виводу;

- розробити новий підхід до опису елементів знань про просторове розміщення компонент деякої струкіури та опису їх взаємодії в часі;

- розв'язати задачу організації алгоритмічної підтримки апаратурних засобів діагностичного забезпечення;

- дослідити методи організації обчислювальної мережі з основних компонент програмно-апаратних засобів експертної діагностичної системи.

НАУКОВА НОВИЗНА РОБОТИ полягає в розвитку методів та засобів побудови експертних діагностичних систем на основі обчислювальних мереж. Зазначені цілі досягаються завдяки розв'язанню наступних задач:

- розроблено нову стратегію використання правил виводу логічних формул в системі аналізу і прийняття рішень та побудовано розширення базової системи виводу, котрі дозволяють використовувати її при формуванні послідовності логічних формул, що дозволило проводити аналіз текучого стану об'єкту діагностування в режимі реального часу;

- розроблено нові методи опису елементів знань про просторове розміщення компонент структури предметної області та запропоновано метод опису компонент предметної області, що перебувають між собою в часовій залежності, котрий використовується при побудові бази знань,

що дозволило описувати характерні для спеціалізованих цифрових систем ситуації, що обумовлюються можливими несправностями;

- розроблено методи побудови функціональних розширень апаратних засобів діагностування, що підтримують діагностичні процедури експертної системи діагностування;

- запропоновано нові структури підсистем об'єкту діагностування, що дозволили реалізувати віддалений зв'язок між об'єктом діагностування та ядром експертної діагностичної системи;

- запропоновано організацію ядра експертної діагностичної системи на базі локальної обчислювальної мережі.

ПРАКТИЧНЕ ЗНАЧЕННЯ ОДЕРЖАНИХ РЕЗУЛЬТАТІВ. Практична цінність роботи полягає в тому, що запропоновані і розроблені в ній методи побудови основних компонент експертних діагностичних систем, орієнтованих на роботу з складними злектронними системами спеціального призначення, дозволяють створювати та використовувати експертні діагностичні системи для оперативного контролю справності об'єктів діагностування, виявлення можливих несправностей та їх усунення.

Результати досліджень втілені при розробці деяких компонент експертних діагностичних систем, що дозволило забезпечити оперативність виявлення несправностей, котрі виникають в об'єктах, що дозволило підвищити відмовостійкість цифрових систем спеціального призначення за рахунок автоматизованих засобів аналізу та формування рішень, які необхідно оперативно прийняти, щоб запобігти небажаному розвитку несправностей.

Практичну цінність мають наступні результати, одержані в процесі проведення досліджень:

- методи та алгоритми побудови логічних формул, що описують те

чи інше рішення експертної системи, яке необхідно оперативно

реалізувати в об'єкті діагностування;

- організація експертної діагностичної системи на основі

обчислювальних мереж;

- способи алгоритмічної та апаратної підтримки процедур діагностування та контролю.

Впровадження результатів роботи. Представлені в дисертації

дослідження проводились в рамках держбюджетних та госдоговірних науково-дослідних робіт, проектно-конструкторських робіт, котрі

проводились у відповідності з тематикою, ДКНТ, НАН України Міністерства промислової політики України.

Результати досліджень використовувались в розробках, що проводились в НТК "Імпульс", ДП "Київський радіозавод" і ряді інших підприємств та організацій Міністерства оборони України та

Міністерства промислової політики України в рамках госпдоговірних НДР".

АПРОБАЦІЯ РЕЗУЛЬТАТІВ ДИСЕРТАЦІЇ. Основні наукові результати досліджень та положень дисертаційної роботи доповідались та обговорювались на міжнародних та галузевих симпозіумах, конференціях та нарадах, у тому числі: на засіданнях міжнародних науково-технічних конференцій "Підвищення ефективності систем захисту інформації “Захист-97” (Київ, 1997); “Проблеми розвитку систем аеронавігаційного обслуговування та авіоніки повітряних суден “Аеронавігація та авіоніка” (Київ-98); на семінарі Наукової Ради НАН України з проблем "Теоретична електротехніка та електроніка" (Київ, 1996), на науковій конференції, що проводилась в Інституті проблем моделювання в енергетиці "Проблеми моделювання в енергетиці" (Київ, 1997).

ПУБЛІКАЦІЇ ПО РОБОТІ. Результати проведених наукових досліджень відображені у 6 публікаціях, які наведені в кінці автореферату, серед них 5 наукових статей і 1 тези науково-технічної конференції.

СТРУКТУРА ТА ОБ’ЄМ ДИСЕРТАЦІЇ. Дисертація складається з вступу, чотирьох розділів, списку літератури і додатків. Загальний об'єм основного тексту 155 сторінок, з них 15 сторінок рисунків. Список літератури включає 123 найменування, з них 85 роботи вітчизняних авторів.

КОРОТКИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обгрунтовано актуальність виконання досліджень та ціль побудови основних компонент експертної діагностичної системи орієнтованої на роботу з складними цифровими системами спеціального призначення, формулюється, мета роботи і напрямок досліджень, описані основні методи досліджень, приведені основні положення, що досліджуються в роботі.

Відмічається великий вклад в цій галузі Романкевича А.М., Самофалова В.Д., Святного В.А., Тоценка В.Г., Бузовського О.В., Савченко Ю.Г.

В ПЕРШІЙ ГЛАВІ розглянуто основні можливості еспертних систем, аналізуються функціональні можливості відомих експертних систем, що використовуються в різних галузях господарства. Аналізуються експертні системи, що використовуються для розв'язування задач діагностики таких складних об'єктів як турбогенератори великих потужностей, що працюють на атомних електростанціях в безперервному режимі.

Значний прогрес в напрямку перспективних інформаційних технологій досягнуто в розробках діагностичних EC. Після перших вдалих реалізацій в таких областях, як:

- медицина (EC для діагностування: порушення кислотно-лужного

і водно-солевої рівноваги у пацієнтів - ABEL; порушення згортання крові

- AI/COG; захворювання з'єднуючої тканини AI/KHEVM; звуження коронарних судин - ANGY; глаукоми - CASNET/ GLAVCOMAS; результатів випробувань функцій легень - CENTAVR; застій сердечної недостатності - DIAGNOSER, GALEN; поведінка лікаря при розпізнаванні внутрішніх захворювавань - EXAMINER; захворювань крові - НЕМЕ; характеру руху серця - HEART IMAGE INTERPRETER; загального стану хворого і видачі рекомендацій на лічення - IRIS; наявність і причини холестаза - MDX; сердцево-судинних захворювань -MECS-AIMED1; інфаркга міокарда - МІ; різних форм артеріальної гіпертонії - МОДИС);

- сільське господарство (PLANT/ds - для діагностики захворювання СОИ);

- управління процесами ( PDS діагностує причини неправильної роботи механізмів);

Дослідження спеціалістів сучасного стану розробок і впровадження EC показують, що при використанні EC ефективність діяльності досягає 97,1% і тому в більшості промислово розвинутих країн в 90-ті роки складні технічні об'єкти і енергоблоки комплектуються штатними EC. В Японії в 1986 р. було створено інститут по проблемах штучного інтелекту. Основним елементом EC є база знань, котра представляє собою певним чином організовані типи даних, що відрізняються від традиційного представлення слідуючими особливостями:

1. Вони містять не тільки інформаційну, а і описуючу частину, в котрій фіксуються всі відомості про інформаційні одиниці, що можуть використовуватися при роботі.

2. Знання в базі знань (БЗ) створюють складні, як правило, ієрархічні структури, що досягається шляхом введення різноманітних відношень на інформаційних одиницях.

3. Інформаційні одиниці, що відображають знання, можуть компонуватися в більш складно організовані одиниці.

4. В ролі частин інформаційних одиниць, характеризуючих деяке знання, можуть виступати приєднані або встроєні процедури, що дозволяє активізувати ці процедури в результаті появи в базі знань тих чи інших інформаційних одиниць чи зв'язків між ними. Ця властивість визначає активність знань, їх первинність по відношенню до процедур, тоді як для даних характерна пасивна роль по відношенню до процедур.

Типова ЕС має структуру, котра складається з слідуючих основних компонент: рішателя задач, бази даних, бази знань, підсистеми одержання знань, підсистеми пояснення, підсистеми дружнього інтерфейсу з користувачем. Рішатель, використовує базу знань, оперує фактами бази даних з ціллю розв'язування задачі користувача. Підсистема набування знань призначена для автоматизації та полегшення процессу вводу знань в ЕС. Підсистема пояснення пояснює процес рішення задач.

Експертна діагностична система складається із слідуючих компонент. Оболочки експертної системи, або власне інтерфейсу користувача з елементами синтаксичного аналізу. Підсистеми первинної обробки оперативної інформації. Підсистеми розпізнавання діагностичних ознак. Підсистеми моделювання процесів розвитку несправностей. Підсистеми формування логічних формул, що описують поточний стан об'єкту діагностування. Підсистеми оперативної візуалізації поточного стану об’єкту діагностування. Підсистеми навчання користувачів.

Методологія організації і представлення експертних знань забезпечує створення експертних систем, розв'язуючих слідуючі типи задач. Класифікацію і розпізнавання несправностей. Діагностика несправностей. Виявлення причини відхилення в функціонуванні технічних або біологічних систем від норми по їх симптоматиці. Прогнозування розвитку несправностей. Визначення ймовірних наслідків при певних заданих ситуаціях.

Принципова різниця між функціональною моделлю і діагностичною моделлю відображена в наведених нижче формулах для функціональної і діагностичної моделі:

У = Р(Х), У = Ф($)>

де X і У множини вхідних і вихідних параметрів, \ множина діагностичних параметрів.

ДРУГА ГЛАВА присвячена дослідженням методів побудови систем прийняття рішень та методам опису елементів знань про просторові та часові залежності між окремими компонентами предметної області. Логічна система Т складається з системи аксіом А, правил виводу Z. Стратегія використання правил виводу Би визначає різні методи використання при доведенні виводимості. Розглянемо основні компоненты Би, котрі можуть бути описані слідуючим чином:

- підстановка Бр(2, / х);

- синтаксично допустиме дописування декотрих формул

8с1р(*,Хі) и 8сі1(хі ,*);

- взаємно-еквівалентна заміна формул, котра записується у вигляді:

52з(...Аі'.../В,і);

- интерпретаційно-еквівалентна заміна формул 8и(...Аі'(Л)... / Ві(Л));

- диз'юнктивне або кон'юнктивне розширення фрагментів формул

8гк((...& X; &...)/((Хі & Хі+] Хі+П )У

(хі+п+і хк., & хк))),

8гі((...Ух; V...)/((хі V Хі+і У...У хі+п ) V

(Хі+П+1 ^..Ух*., Ухк)));

Вводиться поняття коректного вирізання формули, яке формулюється слідуючим чином. Фрагмент Аі’ представляє собою допустиме вирізання з Аі, якщо Аі' і Аі\Аі' залишаються правильно побудованою формулою. В даному підході важливе значення мають уявлення про структуру логічних формул, котра визначається виділеними рівнями структуризації. Прикладом струкіурного

зображення може служити формула:

( V х(С(х)-> 3 у(Н(у)-> 1Цх,у)))-> (С(х) -> 3 у(Н(у)->г(х,у))))

Для предметно-орієнтованого використання правил виводу, необхідно модифікувати загальноприйняту систему виводу.

Модифікацію правила

(Г->Д Х>) => (1 С,Г -> А) і (ДГ -> Д)=>(Г->Д ,"Ь) можна записати слідуючим чином:

((Г -> А ,В) & (Б Д)) => (ІВ,Г -> Д)

((Б,Г -> Д ) & (Г -> Д )) => (Г ->Д , ІБ).

Модифікація правила

((С,Г -> Д) => (С & Б,Г ->Д )) & ((Б,Г ->Д ) => (С & Б,Г -> Д)) запишеться слідуючим чином:

(((С,Г ->Д ) & ((Г и Б) -> Д ))) => (С & Б,Г -> Д) &

& «р,Г -> Д) & ((Г и С) -> Д ))) => (С & Б,Г -> А ).

Модифікація правила (С,Г -> Д ),(0,Г -> Д) => (С V В,Г -> Д ) запишеться у вигляді:

((С,Г -> Д) & (Б,Г -> Д ) & (Д -> С V Б)) => (С V Б,Г -> Д).

Модифікація правила

((Г -> Д ,С) => (Г -> Д ,С V Б)) & ((Г -> Д Д5) => (Г -> Д ,С V Б)) запишеться у вигляді:

((Г -> Д ,С) & (Г -> Д ,Б) & (Д ,С,Б -> Г)) => (Г -> Д ,С V Б).

Аналогічно модифікуються і інші правила виводу. Суть цих модифікацій полягає у введені обмежень, що випливають з уточнень, пов'язаних з розглядом предметної області інтерпретації окремих компонент та правил перетворень.

Просторове взаємне розміщення х; и х] в ІДТ) визначається через ЙОГО вплив на виникнення деякої ПОДІЇ АІ, ЩО є функцією Хі И X; таким чином, якщо можна встановити:

Хі ІІпХ; =» АІ = Ґ, (х, ,хД де - идентифікатор просторового взаємного розміщення X; И Хі в Щ).

Будь яке просторове розміщення передбачає існування деякої метрики. В нашому підході під віддаллю будемо розуміти кількість змінних X; в ланцюгу формул Г між Хі і .Формально віддаль записується в вигляді:

І

БІ(Хі ,Х; ) = І І Хі І,

І=1

де їх; І - одинична ідентифікація змінної х; в фрагменті 1.

Часові взаємозалежності між елементами окремих компонент предметної області описуються з допомогою оператора часової взаємозалежності котрий визначає факт виникнення деякого

перетворення Аі в А_і і записується у вигляді:

Р(0 = Аі(1І )-»А^).

Цей оператор може визначати факт виникнення деякого х, . В цьому випадку має місце співвідношення:

Рх; (1,) = Ц (Г) -» Г,х;.

Цей запис означає, що застосовуючи до ланцюга формул Г правило Щ ми одержимо ланцюг формул Г,Х].

Якщо г) строга нумерація типу:

ТІЇ < ... < ТІ і < Л і+1 < ■Пі+2<...<'Пп, то у відповідній ІЛ існують позитивні часові причинно-наслідкові зв'язки.

ГЛАВА ТРЕТЯ. В цій главі досліджуються спеціалізовані програмно-апаратні розширення підсистем діагностичної експертної системи та функціональні можливості апаратурних засобів . об'єктів діагностування. На прикладі типової функціональної схеми об'єкту діагностування аналізуються можливості підтримки діагностичних процедур, що формуються в рамках експертної діагностичної

и

системи. Функціональна схема об'єкту з засобами апаратурного розширення приведена на рисунку 1.

До суміжної апаратури

Рис. 1. Організація мікропроцесорної системи

Алгоритмічна підтримка апаратурного розширення грунтується на уявленнях про функціональну схему апаратурних засобів Gap і алгоритмічну функціональну схему Gaz. Gap залежить від функціональних модулей Fi, від компонент системи Кі, котрі не є функціональними модулями і способів апаратного взаємозв'язку функціональних модулів Fi і компонент системи Кі між собою Si. Таким чином можна записати:

Сар = Ф(К,Кі,8і). йаг залежить від локальних алгоритмів Ьа, глобальних алгоритмів оскільки їх може бути декілька, і інтерфейсів зв'язку між алгоритмами Л. Таким чином можна записати:

Оаг = \У(Ьа,ЬдДі).

Один з можливих способів опису функції Ф, в формулі для Єар, може бути заданий у вигляді деякої матриці М:

Gap = M =

Si, ,S,2 , • ••.Sin

S21 >S 22 »• ••,S2n

Sm, jSni2 v^mil

де Sy = fy (Ki,Kj+i ,...,КП). Аналогічно описується Gaz. Виходячи з матричних описів Gap і Gaz, записуються системи лінійних рівнянь:

Si, X] + S12 х2 +...+Sin xn =tj

S21 X, + S22 х2 +...+ S 2„ Xn = t2

Snl X1 + Sn2 X2 Snn Xn tn

Bn Уі +B12 У2 +...+ B]m ym =t’] B21 Уі +В22У2 +..-+B2m Ут =t’2

Вщі Уі Вщ2 У2 "K..+ Вщщ ym t

Для них шукається сумісний розв'язок, на підставі якого будуються алгоритми підтримки апаратури діагностичного забезпечення.

Організація обчислювальної мережі, на основі якої реалізується ЕДС, представляє собою ядро у вигляді локальної мережі та зв’язаних з ним об'єктів діагностування. Функціональна схема показана на рисунку 2.

Рис. 2. Функціональна схема обчислювальної мережі.

ЧЕТВЕРТА ГЛАВА присвячена дослідженню і розробці методів реалізації адаптивного інтерфейсу, розробці методів організації ЕДС для роботи з різними каналами зв'язку, проблемам захисту інформації при роботі з відкритими каналами зв'язку та дослідженню прикладних задач, котрі необхідно розв'язувати для забезпечення необхідного рівня відмовостійкості об'єктів діагностування.

Інтерфейс користувача повинен не тільки забезпечувати зручний для користувача режим роботи з ЕДС, а й надавати йому можливість реалізації інтеллектуального спілкування між ЕДС і користувачем. Під зручним режимом роботи ми розуміємо реалізацію засобів, що дозволяють ліквідувати можливі технологічні проблеми спілкування. Наприклад, технологічних ускладнень у користувача, при виборі того чи іншого кроку потрібного алгоритму діалога. Ці умови забезпечуються двома шляхами:

- насиченням програмних засобів підтримки інтерактивного діалога підказками,

- реалізацією програмних засобів відслідковування послідовності дій користувача, співставлення цих дій з необхідними алгоритмами діалогу і відповідне інформування користувача про допущені ним відхилення.

Можливість інтелектуального спілкування між ЕДС і користувачем може реалізовуватись засобами комп'ютерної когнітивної графіки, котра представляє собою новий напрямок в галузі досліджень штучного інтелекту.

У відповідності з проведеними дослідженнями, розроблено функціональну структуру ЕДС, яка приведена на рисунку 3.

ЕДС призначена для забезпечення відмовостійкої роботи складних систем спеціального призначення в самому широкому розумінні цього слова. Це означає, що в рамках такої системи повинен розв'язуватись цілий ряд задач зв'язаних з забезпеченням надійності, відмовостійкості і, в цілому, живучості системи. Більш конкретно ці задачі полягають у слідуючому: розробці загальної технології

використання ЕДС для рішення всіх прикладних задач, визначенні періодичності проведення регламентних робіт, визначенні правил і критеріїв періодичності діагностування, формуванні тестів і тестуванні компонент системи, розвитку системи управління якістю виробів на базі

здс.

К

О

Р

И

с

т

У

в

А

Ч

О

Б

Є

К

т

д

I

А

Г

Н

О

с

т

У

в

А

Н

Н

Я

Рис. 3. Функціональна структура ЕДС.

висновки

В дисертаційній роботі поставлена, досліджена і вирішена науково-технічна проблема, що має господарське значення - проблема побудови основних компонент експертної діагностичної системи на основі обчислювальних мереж для забезпечення необхідного рівня відмовостійкості складних електронно-цифрових систем спеціального призначення.

При виконанні роботи одержано слідуючі результати:

1. Розроблено нові можливості використання правил виводу логічних формул в системі аналізу і прийняття рішень та побудовано розширення базової системи виводу, котрі дозволяють використовувати її при формуванні послідовності логічних формул, що дозволило проводити аналіз текучого стану об'єкту діагностування в режимі поточного часу.

2. Розроблено нові методи опису елементів знань про просторове розміщення компонент структури предметної області та запропоновано метод опису компонент предметної області, що перебувають між собою в часовій залежності, котрий використовується при побудові бази знань, що дозволило описувати характерні для спеціалізованих цифрових систем ситуації, що обумовлюються можливими несправностями.

3. Розроблено методи побудови функціональних розширень апаратних засобів діагностування, що підтримують діагностичні процедури експертної системи діагностування.

4. Запропоновано нові структури підсистем об’єкту діагностування, що дозволило реалізувати віддалений зв'язок між об'єктом діагностування та ядром експертної діагностичної системи.

5. Запропоновано організацію ядра експертної діагностичної системи на базі локальної обчислювальної мережі.

Роботи, в котрих опубліковані основні положення дисертації.

1. Куценко Г.В. Описание знаний, содержащих представление о временных характеристиках. /Моделирование и диагностика сложных процессов и систем:/ Сб.науч.тр. - Киев : Наук.думка, 1997. с. 25-34.

2. Куценко Г.В. Описание знаний, содержащих представление о пространственном распределении элементов ./Моделирование и диагностика сложных процессов и систем: Сб.науч.тр./ - Киев : Наук.думка, 1997. с. 61-70.

3. Куценко Г.В. Особенности системы формирования выводов в экспертных диагностических системах./Моделирование и диагностика

сложных процессов и систем: Сб.научлр./ - Киев : Наук.думка, 1997. - с. 83-92.

4. Куценко Г.В. Формирование знаний в специализированных экспертных системах. /Моделирование и диагностика сложных процессов и систем: Сб.науч.тр./ -Киев : Наук.думка, 1997. - с. 120-132.

5. Куценко Г.В. Особенности защиты информации в линиях связи экспертных диагностических систем ./Тез. Международной конференции "Защита - 97"/, -Киев, 1997, -с.157-160.

6. Куценко Г.В. Метод описания временных соотношений в базах знаний. /Материалы Научно-технической конференции Института проблем моделирования в энергетике НАН Украины/, Киев, 1997, с.

АНОТАЦІЯ

Куценко Г.В. Розробка методів та засобів побудови експертних систем діагностування спеціалізованих цифрових комплексів. Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук з спеціальності 05.13.13 - обчислювальні машіши, системи та мережі. - Інститут проблем моделювання в енергетиці НАН України, м. Київ, 1998р.

Дисертація присвячена питанням розробки та дослідження методів та засобів побудови основних компонент експертних діагностичних систем на основі обчислювальних мереж. В роботі досліджені і розроблені методи побудови підсистем прийняття рішень, які основані на модифікованих системах правил виводу і новій стратегії використання правил виводу.

Розроблені і досліджені методи опису елементів баз знань про просторовий взаємозв'язок елементів описуваних компонент, а також методи опису баз знань, що вміщують часові залежності між окремими компонентами. Розроблені засоби організації структури мережі експертної діагностичної системи на основі ПЕОМ, а також способи організації апаратної підтримки діагностичних процедур.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: діагностика, логічні моделі, діагностичні моделі, контроль, лінійна система, мікропроцесорні структури, обчислювальні мережі.

АННОТАЦИЯ

Куценко Г.В. Разработка методов и средств построения экспертных систем диагностирования специализированных цифровых комплексов. Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.13.13 - Вычислительные машины, системы и сети - Инстшут проблем моделирования в энергетике НАН Украины, г.Киев, 1998 г.

Диссертация посвящена вопросам разработки и исследования методов и средств построения основных компонент экспертных диагностических систем на основе вычислительных сетей. В работе исследованы и разработаны методы построения подсистем принятия решений, которые основываются на модифицированных системах правил вывода и новой стратегии использования правил вывода.

Разработаны и исследованы методы описания элементов баз знаний с пространственной взаимосвязью элементов описываемых компонент, а также методы описания баз знаний, содержащих временные зависимости между отдельными компонентами. Разработаны способы организации сетевой структуры экспертной диагностической системы на основе ПЭВМ, а также способы организации аппаратной под держки диагностических процедур.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: диагностика, логические модели,

диагностические модели, контроль, линейная система, микропроцессорные структуры, вычислительные сети.

ANNOTATION

Kutsenko G.V. The development of methods and for construction of the expert systems of diagnostics of specialized digital complexes.

The dissertation of candidates degree of technical sciences on specialty 05.13.13 - Computers, computer systems and networks. - Institute of

simulation problem in power engineering of National Academy of Sciences of Ukraine, Kiev, 1998.

The dissertation is devoted to the problems of development of the methods for construction of the expert systems of experimental diagnostics systems on the computing network base. In the work have been researched and developed the methods of construction of subsystems of decision making which based on modified systems of reasoning instructions and new strategy of use of reasoning instructions.

Have been developed and researched the methods of description of elements with spatial interconnection of elements of knowledge base components and also methods of base description knowledge base containing time dependence between separate components. The methods have been developed for organizing of the network structure of the PC expert diagnostics system and hardware for support of the diagnostics procedures.

KEY WORDS: diagnostic, logical models, diagnostic's models, control, linear system, microprocessor's structure, calculation's networks.