автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.07, диссертация на тему:Разработка модульных тренажеров с использованием экспертных систем для процессов химической промышленности

Р р £РоссифД|й химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева

?, з май

На правах рукописи

БЛИНЦОВА ИРИНА ВИКТОРОВНА

РАЗРАБОТКА МОДУЛЬНЫХ ТРЕНАЖЕРОВ Б ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭКСПЕРТНЫХ СИСТЕМ ДЛЯ ПРОЦЕССОВ ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

05.13.07 — автоматизация технологических процессов И производств (промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва — 1994

Работа выполнена в Российском химико-технологическом университете имени Д. И. Менделеева.

__Ыаучные руководители: доктор технических на-

ук, профессор |Перов В- Л. |; кандидат технических наук, доцент Шергольд, И. Б.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Бесков В. С.; доктор технических наук, профессор Палюх Б. В.

-Ведущая-организация-—-Акцнонерное^общество_

Государственный институт азотной промышленнос-

ти.

Защита диссертации состоится

1994 г- в №"¿-0 часов на заседании специализированного совета Д 053.34.08 в РХТУ им. Д. И. Менделеева (125047, Москва А-47, Миусская пл., д. 9)

в а уд-

т.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-информационном центре РХТУ им. Д. И. Менделеева.

Автореферат разослан _

1994 г.

Ученый секретарь специализированного совета

Д. А. БОБРОВ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность работы. Технический прогресс в химической промышленности связан с разработкой высокоинтенсивных процессов, новых технологий и автоматизированных систем управления на базе средств современной вычислительной техники. Химико-технологические процессы характеризуются наличием большого количества пожаро-взрывоопасяых сред, токсичных и высокоактивных соединений, большого числа взаимосвязанных входных и выходных параметров, что создает потенциальную опасность возникновения крупных аварий. Причинами-аварий явля-отся дефекты оборудования, систем управления и ошибки обслуживающего персонала. Одним из путей повышения надежности и экономичности забот химико-технологических установок является снижение количества аварий из-за ошибок операторов-технологов, на долю которых прихо-щтся в среднем 30% от всех аварий. В связи с этим особое значение 1 актуальность приобретает проблема подготовки квалифицированных зператоров для управления объектами химической технологии.

Оператор-технолог является основным звеном в современной авто-«атизированной системе управления химическим производством. Анализ (еятельности оператора-технолога выявил центральную роль процесса финятия решений при управление химическим производством, ¡следствие чего основное внимание при обучении должно уделяться »азвитгао у операторов оперативного мышления и формировании навыков ринятия решений и приемов управления технологическим процессом.

Решение задачи повышения качества обучения операторов обеспечи-ается использованием тренажеров. В настоящее время разрабатываются ренажеры для обучения оператор-ч химических производств, однако ни являются или уникальными дорогостоящими комплексами, или выпол-ягатся как имитаторы технологического процесса с ограниченным набо-ом обучают« программ. Наиболее перспективным направлением в тре-ажеростроении является разработка ыодульних тренажеров с использо-анием элементов искусственного интеллекта.- Основной задачей при азработке модульных тренажеров является создание программно-апго-итмического обеспечения, обеспечивающего генерацию технологических итуаций, управление процессом обучения,'имитацию технологического роцесса, согласование и контроль функционирования всех подсистем эенажера. Таким образом проведение научных исследований по созда-т тренажерных систем для обучения операторов химиков-технологов зсевременно и актуально. ° ,

Работа выполлялась по научно-технической программе "Модульные зенажерц", в соответствии с которой РХТУ им. Д,И.Менделеева яелй-

- в -

ется^ ответственным исполнителем по заданию "Технологические трен; жеры". Постановление Министерства науки, высшей школы и технической политики РФ N10 от 23.03.92 г.

Цель й задачи исследований. Настоящая работа посвящена разрг ботке математического обеспечения модульного тренажера на осно] экспертной системы, в которой объединяются знания и опыт оператс ров, технологов и экспертов.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

- анализ деятельности оператора-технолога по управлению оОъе» тами химической технологии для формирования требований к разрабои тренажеров;-----—___ ■ _

- разработка . структуры математического обеспечения модуль ноз тренажера для обучения операторов химиков-технологов;

- разработка автоматизированной системы обучения в виде моде.: "идеального" оператора для реализации оптимальной последователз ности процесса обучения на тренажере и определения комплекснс оценки уровня обучеиности оператора;

- разработка модели и ^правил—принятия - решений по управлеш оператором-технологом химическим производством;

- разработка программно-алгоритмического обеспечения тренаже] по обучению операторов химиков-технологов на базе персональной Э1 (ПЭВМ) и с использованием элементов искусственного интеллекта.

Научная новизна. С позиций системного подхода иссдедовги структура : деятельности операторов химиков-технологов и сформулир< ваны задачи их обучения на тренажерах. С использованием концепт модульного подхода разработаны структура и математическое сбеспеч* иле компьютерного тренажера для операторов химиков-технологов.

На основе логического анализа причинно-следственных связей я; рзметров объекта предложена модель приняг:л гсвений с це/*ю обуч' кия действиям оперативного персонала в :. •„-•.- ? » авариг-л ситуациях.

Предложена концепция моделирования обг-л-:та управления в тре;:: жере в зависимости от режима функционирования химического лрои: водсйа: нормального, аварийного, пуска и останова.

Для реализации программного обеспечения тренажера разрабога гибридная, объектно-независимая экспертная система, позволяют осуществить диалоговый режим обучения с учетом данных, полученных результате обучения на тренажере.

На основе разработанных алгоритмов созданы программы операцион-й системы, предназначенные для обеспечения функционирования мольного тренажера.

Практическая ценность работы. Разработанные алгоритмы, програм-; принятия решений и универсальные модели имитации технологических оцессов могут использоваться при разработке компьютерных тренаже-в для обучения технологов различных химических производств.

Разработано программно-алгоритмическое обеспечение для обучения ераторов-технологов.цементного производства и производства синте-i аммиака и основные результаты работы переданы для . внедрения в. Щемент и ГИАП.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и суждались на 311 Всесоюзной конференции "Тренажеры и компьютери-ция профессиональной подготовки" (Калининград, 1991), на VI и Y11 сюзшсих конференциях молодых ученых по химии и химической техно-гии МКХТ-91, ЫКХТ-92,. Всероссийской цаучТю-технической конферен-и "Математические методы в химии" ММХ-8 (Тула, 1993).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 работ.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех :ав, выводов и приложений. Список используемой литературы состоит | наименований. Общий объем работы страниц (в том числе

рисунков, и таблиц).

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во введении обосновывается актуальность темы, намечен круг :новных задач, подлежащих решению при исследовании и разработке «нажеров на Сазе ПЭВМ для подготовки операторов химико-технологи-'ских производств. Приведено краткое содержание работы и её наибо-¡е значимые результаты.

В первой главе рассмотрены проблемы совершенствования деятель-1сти операторов химических производств. На основе проведенного ¡ализа сделан вывод о том, что основной целью обучения является >рмирование развитого оперативного мышления, позволяющее оператору ¡едвидеть, ход технологического процесса в различных ситуациях и работать оптимальное решение по управлению технологическим про-есом. Анализ работ .отечественных и зарубежных исследований в об-юти тренажеростроения позволил определить круг теоретических и ■тодичсских проблем по разработке тренажеров с использованием зкс-■ртных систем для обучения операторов химических производств. Про-

ведена классификация тренажеров и рассмотрена практическая реализа ция тренажеров в химической и смежных областях промышленности. Ос вещены вопросы анализа и процедуры принятия решений, формировали оценок деятельности операторов-технологов.

По рассмотренному в главе материалу сделаны следующие выводы а) анализ состояния тренажеростроения в химической промышленности смежных областях показал, что до настоящего времени не сформулиро ваны единые принципы построения тренажерных систем, а каждая разра ботка является уникальной; б) оператор химик-технолог должен обла дать развитым оперативным мышлением на базе концептуальной модел объекта управления; в) эффективность функционирования тренажерны средств тесно связана С задачами обучения, решаемыми на них, и оп ределяется снижением расходов на обучение персонала и повышение эффективности деятельности обученного персонала; г) система обуче ния операторов - особый вид Системы управления, в которой объекто управления является обучаемый, а устройством управления - тренажер д) для эффективного функционирования тренажеров особенно ванным являются вопросы.построения специального математического обеспече ния на базе экспертных систем, обладающих функциональными возмоя ностяки организовать обучение операторов по формированию интеллек туальных навыков принятия решений.

Научное обоснование й формулировка основных требований к пост ' роению тренажеров для операторов химических производств, разработк структуры и элементов их математического обеспечения определил предмет исследований, проведенных в данной работе.

Во второй главе сформулированы основные требования к построени модульных тренажеров для химических производств и его программ но-алгоритмическому обеспечению;

- основное направление в обучении на тренажере - развитие оператора оперативного мышления;

- адаптивный характер процесса обучения: приспосабливаемое! программы обучения к индивидуальным особенностям обучаемого;

- наличие системы показателей, характеризующих степень обучен hoctiP, и организация программы автоматического контроля за обучен ностью операторов-технологов;

- последовательное прохождение ступеней обучения и закреплена приобретенных навыков на каждой из них;

- блочно-модульный принцип создания программного обеспечения;

- б -

- использование элементов искусственного интеллекта при построли программного обеспечения.

С использованием системного подхода и сформулированных требова-й разработана структура модульного тренажера для операторов хими-1В-технологов, построенного по блочно-модульному принципу и реали-■емого на" ПЭВМ (рис.1). Отличительной особенностью предлагаемой ■руктуры является наличие так называемого "идеального" оператора, соответствии с программой тренажа операционная система управления ¡учением генерирует соответствующую технологическую ситуацию, воз-шствуя на блок имитатора. Работа обучаемого сравнивается с эта-шным решением задачи, в результате чего выдается итоговая оценка шоднения поставленной задачи, на основании которой операционная ютема управления обучением вырабатывает решение о направлении шьнейшего обучения.

Для ¡компьютерного тренажера разработана гибридная, обгектно-не-шисимая экспертная система, д. которой в етличие от существующих сспертны/. систем наряду- со знаниями экспертов, содержатся знания, элученные на основе результатов обучения. Такая экспертная система ютро и просто перестраивается для. различного класса технологи-;ских объектов и способна к простой реконфигурации. . Предложенная программа тренажа производит генерацию произ-здственных ситуаций и комментариев при последовательном прохожде-1И этапов обучения, отличающихся по сложности и характеру решаемых здач. Предложенная автоматизированная система обучения включает за режима обучения: тренировку и контроль. Учебный материал разбит а темы, имеющие теоретическую и пиитическую части.

Проведенный анализ производственной деятельности операторов хи-иков-технологов и построение ее модели выявил центральную роль роцесса принятия решений при управлении химическим производством, рограыма обучения строится не на запоминании всего многообразия равил и схем принятия решений, а на выработке правильных и оптн-альных решений и формировании навыков выработки и реализации ействий по управлению процессом. Поэтому в отличие от существующей зко специализированной системы подготовки операторов предлагаемая истема становится проблемно-ориентированной, т.к. такая постановка ели и задачи обучения, схемы и последовательности принятия решений ниверсальны для различных химических производств.

3 основу структуризации процессов выработки и принятия решений

I_______л

Рис. 1. Структура взаимодействия элементов модульного тренажера для операторов химиков-технологов.

дожены принцип модеаьнооти (при анализе текущего состояния систе-

обучаеыый строит модель проблемной ситуаций, выделяя в текущем стоянии наиболее важные элементы и отношения между ними); принцип гической последовательности этапов оперативного управления (обу-емый проводит анализ причин возникновения проблемной ситуации, ет множество управляющих решений, оценивает их с точки зрения эф-ктивностл и реализует правшьное решение); принцип наблюдаемости процессе выработки и принятия решений запоминается алгоритм, по торому можно понять логику рассуждений в процессе принятия реше-й и информацию, на которой строились эти рассуждения).

Сформулнрозано понятие проблемной ситуации Бо, т.е. ситуации, зникшей вследствие нарушения нормального р&жнма технологического оцесса, являющейся центральной для построения спотегт автсматнзи-Еачного обучения. Под задачей принятия" репзений Б по приведен™ в рмагшнсе состояние понимается вся совокупность процедур, це-й, ресурсов, возможных состояний производства, приводящих к реше-о, списываемая в виде:

В = Р(Зо.Т.Н,Ц.З,А,ВЛ,к). (1)

е Т - время для принятия решения; К -риск, связанный с принятием правильного решения, т.е: ответственность действий; 0 - информа-з о состоянии объекта и системы управления; 3 - множество альтер-гивных ситуаций, доопределяющих проблемную; А - цели, преследуе-й при принятии решения; В - совокупность ограшмений; V - сово-лность альтернативных вариантов решения; К - критерий выбора наи-Ш'его решения.

В работе предлагается метод принятия решений, основанный на строении и анализе дерева решений (рис.2), представляющее собой иентированный граф, вершина,«1 которого являются различные техно-гаческие ситуации, а дуги которого могут быть двух видов: дуги 1а "действие" (определяют решения оператора по управлению пропсом) и дуги типа "событие" (характеризуют изменения состояния дологического процесса). Корнем дерева является ситуация, везшая в ходе эксплуатации производства. В.зависимости от того, ка-5 именно и сколько управляющих воздействий имеются в распоряжении ;ратора, дерево получает такое же1 количество ветвей, от каждой из горых отходят ветви, соответствующие изменениям состояния пропса.

Каждой дуге на исследуемом дереве' првдисывается стоимостная

Д1 С1 Д2 С2

уровень уровень уровень уровень

Рис. 2. Дерево решений.

Рт Рэке.1

Рис. 3. Кривая предпочтения.

Си (РГЧ

—О-

С12. (Раг

ГТГ1

г

ИЗ

с1т (Р1и)

ш

СЕЭ

-О—:-< Чвкъ.1 )

Рис. 4. Определение стоимостного эквивалента.

оценка, а также дугам типа"событие" - вероятность свершения события (piro): ¡ . _

2 pira = 1 Ы,Ц .. (2)

где 1 - номер вершины типа "событие", ш - номер дуги, исходящей из 1-ой вершины. Под стоимостной оценкой дуг.типа "событие" (bu) (i -номер уровня дерева,' j - номер дуги в данном уровне) понимаются потери, вызванные нарушением технологического режима. Стоимостная оценка дуг типа "действие" (ац) - относительная величина, характеризующая вероятность Совершения . оператором какого-либо действия. Дерево заканчивается событием, которому соответствует восстановление нормального режима. технологического процесса, частичный или полный останов производства, оцениваемым терминальной оценкой (Vr) , получающейся суммированием стоимостных оценок дуг, составляющих терминальную последовательность:

' = £ auk + £ bu* . 13)

i i

тле ¡í - номер терминальной последовательности. Т.к. стоимостные оценки и вероятности свершения событий, определены на основании экспертного опроса, то.их значения и значения терминальных оценок приняты с некоторой степенью доверительности, что означает наличие неполноты информации в этих величинах.' Отношение оператора к терминальным оценкам определяется, из кривой предпочтения (рис.3), по которой определяются предпочтения для терминальных, оценок дуг Tv.ia "событие" и стоимостные - эквиваленты терминальных фрагментов типа "событие" (vokb.i) по значению эквивалентной вероятности (рэке. i)-" РэквЛ " £ Piro * Pm • 1=1, L (4)

Разработаны два метода анализа дерева решений: в виде оценки отдельных разветвлений и в виде оценки стратегий. Первый метод рассматривает оценки конечных результатов каждой последовательности дрйствий и событий и основан на алгоритме анализа дерева решений с -тгиченением свертки ;ерсга справа налево: лее ттиодг." ';ые фрагмен-•л гипа "ссС-ытие". заменяются стоимостными жгивалелт-эд; !рис. 4), а р, херминальных фрагментах типа "действие" выэирает.м действие с наилучшей' терминальной оценкой; свертка продолжается до тех пор, пока не будет найдено решение. Недостаток метода анализа решений в виде оценки отдехъглх разветвлений состоит в том, что он не показывает всей картины зависимости решения, принимаемого в'данный момент, от реиений, которые придется принимать в будущем. Этого недостатка лишен метод анализа в виде оценки стратегий. . Стратегия представляет

собой набор директив, каждая из которых описывает действие, выполняемое в соответствующей ситуации. Стратегии строятся из дерева решении после того, как определены его терминальные оценки. Они состоят только из разветвлений типа "событие" и ветвей, принадлежащих разветвлениям типа "действие" дерева принятия решений. Каждая из стратегий оценивается так же, как и дерево решений в методе оценки отдельных разветвлений. Различие состоит в том,что при оценке стратегий нужно определить стоимостные эквиваленты только разветвлений типа "событие", так как разветвление типа "действие" фактически проанализированы в процессе построения стратегий. Несмотря на более сложную процедуру анализа дерева решений существенное преимущество цетода оценка стратегий состоит в том, что он позволяет сравнять принимаемую стратегия» со всеми остальными л принять лучшее рспепие.. _Ередлзггегся использовать метод оценки отдельных разветвлений для числа уровней в дереве-аяаднза~ретений-менее-трех,—а^етод._о:»С|1Ш1_ стратегийдля числа уровней более или равного трем.

Разработанные методика и схекы принятия 1 решений составляют основу модели "идеального" оператора для выработки эталонного зари-анта действий и сопоставления действий обучаемого и эталонного ре. пения. В результате сравнения этих ресений выдается итоговая оце.нка выполнения поставленной задачи и »их&ентарий.

В работе для оценки уровня знаний и умений оператора предлагается использовать интегральную.'оценку, учитывающую различные показатели, характеризующие быстродействие опера-пра, качество управления технологическим процессом, количество сшибок и сложность задачи, по величине которой определяется уровень обученности оператора И направление дальнейшего обучений.

ДЛЯ моделирования функционирования, химического производства в модульном гренаиере использованы имитационные модели. Вид и тип имитационной модели определяется целями обучения. В отличие от традиционных подходов для имитации предложена концепция моделирования объекта управления в зависимости от режима функционирования хими-. ческого производства: для пусга, и останова, аварийных ситуаций и нормального режима.

Режимы пуска и останова сложных ХТС характеризуются .большим числом операций, жесткими требованиями к очередности их выполнения, необходимостью обеспечения точных временных графиков для выполнения отдельных операций, большим временем выхода на режим в целом. Логи-

ка режимов пуска и останова и характера деятельности оператора в этих режимах адекватна логике функционирования сетей Петри. Это позволило сделать вывод о целесообразности разработки алгоритмов имитации функционирования объекта управления в режимах пуска и останова с использованием сетей Петри.

Для имитации аварийных ситуаций предложены ситуационные модели, использующие статистический материал о возможных аварийных ситуациях на действующем объекте. Ситуационная модель составлена в виде КХ-кодов изменения основных параметров процесса:

х и - Г1Х^г2 ..... , (Б)

Х? - , (6)

Хь = , (7)

где XI^ - З-ый параметр в 1-ой ситуации, Х^ - 1-ая ситуация У)-ого класса, х?, х§... х£ - признаки х^, п - отношение "быть элементом ситуации", гг - отношение "иметь свойство", (1 - номер класса ситуаций, к - количество признаков 3-го параметра, и - число ситуаций в 11-ом классе, п - число параметров в 1-ой ситуации. После осуществления оператором управляющих действий и3 , определяется новое сос-

18:

■(16)

где ип - обобщенный алгоритм принятия ревений.

Для имитации нормального режима функционирования используется имитационная модель, строящаяся'во блочно- модуль ному принципу, Яа основе операторной схемы. Модул*, выполняют расчет параметров выходных потоков по заданным параметрам входных потоков. Для расчета стационарных режимов решаются системы алгебраических уравнений материального и т-зплового баланса, соответствующие рассматриваемым тицоъь'ч процессам, а при имитации динамических режимов в сператор-нум схему добавляются динамические звенья. Набор тппоеых модулей позволяет формировать технологические схемы для различных производств. В этом режиме используется реальный масзтаб времени при обучении операторов на тренажере.

Математическая модель техиологкческсго процесса является изменяемой частью структуры систему сЗучевяа я определяется конкретным видом производства, для которс^ проводится .подготовка оператора.

Обучение оператора проводится в диалоговом режиме, который реализован в экспертной системе. Для' этого предложено использовать

тояние процесса по правилам Щ, Пг, Пи:

П1(и3) - ик, П2(ин) - X*. Пн(и3,Хк) - хЛ

- 1е -

графо-топологическме модели в виде деревьев отказов, позволяющих проследить пути распространения и взаимное влияние различных событий. На основе деревьев отказов и деревьев анализа решений строится система подсказок и ксмшенгарйев.

Разработанные алгоритмы и методики синтеза и использования деревьев отказов, принятия решений, имитационные модели при подготовке операторов химиков-технологов явились теоретической основой для разработки операционной системы тренажеров на основе экспертной системы.. . •

В третьей главе приведены алгоритмы и программы модульного тренажера оператороз химических производств,- разработанные на основе теоретических результатов, полученных во/второй главе. Разработано программно-алгоритмическое обеспечение модульного тренажера для операторов агрегата синтеза аммиака и кибернетического импульсного цементного комплекса. В работе приведено описание алгоритмов управления обучением, имитаций технологических процессов и программ обучения с использованием диалогового режима. >

Одним из, основных элементов программного обеспечения является программа принятия решений. Было рассмотрено множество, возможных ситуации для отделения конверсии метана агрегата синтеза аммиака, для которых были построены деревья принятия решений. Для ситуации повышенного содержания окиси углерода в конвертированием газе (КГ), на выходе из низкотемпературного конвертора (НТК).возможными причинами ьтаго отклонения могут' Сыть разрушение- катализатора и нерегламентное значение температуры в зоне конверсии (соответствующее этой ситуации дерево принятия ревеншУ показано на рис. 5). В связи с этим управляющими воздействиями будут: Д11 - регулирование соотношения пар: газ впрыскиванием пгчрового конденсата в увлажнитель; Д12 - регулирование температуры КГ- на входе первой ступени конверсии СО оеренуозсы газа по байпасу котла-утилизатора; Д13 .- регулирование ташерэтура КГ на входе в НТК лерепускоу газа по байпасу котла-ути-хкззгефа и шыенекгеу температуру вдуцэго ва кета^ирозаниэ газа на в Е^огревазегь. Сгедствгззга зтох юздейстшгй-йв^яатся, вап-рсггЕр: СИ, С21, С31 - нсрарага?кос ердерг^кз 00 на выходе из НТК; и2, с24, С22 - йовизвЕнэе. сскергашю СО ва еколй кз НТК. В реэужшг© гззхкга дерева пркотгва 'ргкзшы кетсдаи оцоки отдельных развгггажкгй лучшм действием явжяезса • Д11, . а методом оценки стратегий лучшей является стратегия,. представляющая собой совокупность действии дп, Д21 и лай

С использованием экспертной системы ИНТЕР-ЭКСПЕРТ разработано

отж^

Рис. б. Дерево принятия решений сс етоимостныыи и терминальными оценками.

программно-алгоритмическое обеспечение тренажера, представленное на рис. 6 и построенное по блочно-модульному принципу, который позволяет максимально унифицировать тренажер и испальвовать его для обучения операторов-технологов различных производств, дополнять и изменять пакеты программ. В соответствии с функциональным назначением модульного тренажера разработаны пакеты программ, состоящие из программы-администратора, осуществляющей взаимосвязь всех элементов тренажера; "идеального" оператора, в котором осуществляется поиск оптимальной стратегии действий; базы данных; имитатора ¡графического редактора и редактора ввода-вывода. Модульный тренажер может использоваться для помощи оперативному персоналу химических производств в деле распознавания предаваришшх состояний производства, принятия решений по поиску н '.устранению неполадок и выводу процесса в состояние нормального7режима.____^

Разработанное программно-алгоритмическое обеспечение^ передано в— ГИЛИ и НИЩёыент для использования в составе АСУТП и для тренажерных комплексов при подготовке и переподготовке операторов-технологов химических производств.

Выводы. '

1. Сформулированы основные требования к построению модульных тренажеров для операторов, химиков-технологов, позволяющие расширить функциональные возможности тренажеров и повысить качество обучения операторов. .

2.,Разработаны структура и программно-алгоритмическое обеспечение модульного тренажера на основе гибридной экспертной системы с учетом особенностей деятельности операторов химиков-технологов и свойств объектов химической технологии.

3. Разработана модель "идеального" оператора, позволяющая осуществить с использованием деревьев принятия решений анализ и__ выбор наилучшего пути управления процессом и оценку действий обучаемого, решение задачи определения причин отклонения параметров.

4. Разработан и программно реализован метод принятия решений для целей обучения операторов управлению химическими производствами в предаваришшх ситуациях.

5. Предложена концепция моделирования объекта управления в зависимости от режима функционирования производства для пуска и останова, аварийных ситуаций и нормального режима.

6. Разработанные система обучения и модель "идеального" опера-

Рис.Б. Структура программно-алгоритмического обеспечения

модульного тренажера.

- ie -

тора являются типовыми для операторов химиков-технологов и могут Сыть использованы при создании аналогичных тренажеров для других химических производств.

' 7. С использованием результатов общесистемной разработки построено математическое обеспечение тренажера на основе экспертной системы для оператора отделения конверсии метана производства аммиака и кибернетического импульсного цементного комплекса. Основные результаты переданы в НИЩемент и ГИАП.

Содержание диссертации отражено в следующих работах:

1. Перов В.Л., Шергольд И.В., Блинцова И.В. Оценка деятельности оператора-технолога на основе экспертной системы в модульных тренажерах// Тренажеры и компьютеризация профессиональной подготовки: Тез. докл. Ш Всессшз. конф. Калининград, 1991. С. 96-98.

2.' Перов В. Л. , Шергольд И.В., Блинцова И. В. Тренажерные скстеш обучения'операторов химиков-технологов ( Обзор, инф. Сер. Актуальные вопросы х»ас¡ческой науки и технологии и охраны округждей среды) /ШИТЭХИМ. и., 1991. Вьш.1. 29 с.

3. Перов В.Л., Шергольд И.Б., Влкнцова И.В. Оценка деятельности оператора-технолога на основе экспертной системы //Тез. докл. V] Московской конф. молодых ученых по химии и химической технологии. М., 1992. С. 8-10.

4.Перов В.Л., Шергольд И.Б., Блинцова Тренажер для обучения операторов-технологов на основе экспертной системы // Моделирование химико-технологичеасих процессов и систем: Сб. научн. трудов / РХТУ им. Д.И.Менделеева. М., 1993. С. 120-12?.

Б. Перов В.Л., Шергольд И.Б., Блинцова М.В. Гибридная экспертная система для оценки деятельности оператора-технолога в модульных тренажерах // Тр. 111-й ВНТК "Тренажеры И компьютеризация профессиональной подготовки". Санкт-Петербург, 1В93. с. 131-140.

б. Блинцсш Й.В., Шергольд И.Б. разработка системы принятия решений при обучении рпер^тсров на тренажере /Лез. докл. VII Международной конф. молодых ученых по химии и х1щической технологии. М., 1993. С. 192-1S4.

f. Еергольд И.Б., Блинцова И.В. Метод принятия решений на основе анализа дерева решешщ при обучении на тренажерах операторов хи-ыикой-те>лологов // Математические методы в химии ШХ-8: Тез. докл. Всероссийской конф. Тула, 1993. С.222.