Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


Кластерно-генетический метод формирования базы знаний интеллектуальной системы проектирования чугуна с вермикулярным графитом

Работа №85257

Тип работы

Магистерская диссертация

Предмет

автоматизация технологических процессов

Объем работы50
Год сдачи2017
Стоимость4905 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
75
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


ВВЕДЕНИЕ 3
1 Анализ предметной области 5
1.1 Определения и свойства баз знаний. Анализ методов
получения знаний 5
1.2 Обзор систем автоматизированного проектирования в
литейном производстве 7
1.3 Анализ средств интеллектуального анализа 9
1.4 Постановка цели и задач. Актуальность 16
2 Определение зависимостей показателей технологического
процесса от химического состава ЧВГ 17
3 Структура базы знаний и алгоритмов ее формирования 25
3.1 Структура базы знаний 25
3.2 Разработка кластерно-генетического метода
формирования базы знаний 27
3.3 Разработка алгоритма кластеризации 30
3.4 Разработка генного алгоритма 34
4 Реализация алгоритмов на основе кластерно-генетического подхода 38
4.1 Реализация кластеризатора 38
4.2 Реализация генного алгоритма 41
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 44
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 45
ПРИЛОЖЕНИЕ А 46
ПРИЛОЖЕНИЕ Б

В настоящее время интеллектуальные системы, основанные на знаниях, получили широкое распространение в различных прикладных областях для решения таких задач, как прогнозирование, распознавание образов, диагностика, управление, автоматизированное проектирование и другие. Основным компонентом интеллектуальных систем является база знаний, правила которой описывают закономерности в рассматриваемой предметной области. Несмотря на достаточно большой срок существования и использования интеллектуальных систем, перед разработчиками до сих пор стоят проблемы формирования их баз знаний. В настоящее время существует два основных подхода к формализации знаний в интеллектуальных системах: с применением метода инженерии знаний (ручной метод), с применением методов и алгоритмов интеллектуального анализа данных (автоматический метод).
До недавнего времени для формализации знаний в интеллектуальных системах применялся метод инженерии знаний. Данный метод основан на получении знаний непосредственно у экспертов предметной области и требует большой аналитической работы: эксперту бывает трудно, а порой и невозможно изложить свои знания, опыт и интуицию в рамках строгих формальных моделей представления знаний.
В последнее время актуальность приобретают методы автоматического формирования баз знаний, основанные на применении методов искусственного интеллекта. Использование такого подхода значительно упрощает и ускоряет процесс разработки интеллектуальной системы.
Очевидно, что при наличии достаточного количества экспериментальных данных использование второго подхода более предпочтительно, поскольку помимо сокращения времени и упрощения всего процесса получения знаний эксперт может участвовать в процессе оценивания сформированных правил и закономерностей, которые согласуются с его личными знаниями, опытом и интуицией.
Одним из направлений литейного производства, где использование выше описанных систем наиболее востребовано, является анализ и прогнозирование процессов проектирования ЧВГ. Сочетание достаточно высоких механических свойств и повышенной теплопроводности делает ЧВГ перспективным материалом для отливок, работающих в условиях термоциклирования при значительном перепаде температур, и испытывающих большие термические нагрузки. Экономически выгодно применять ЧВГ взамен серого чугуна в деталях общего машиностроения, работающих при повышенных циклических механических нагрузках. При этом существенно снижается металлоемкость изделий и повышается эксплуатационная надежность. Особенно хороший результат дает применение ЧВГ для изготовления крупногабаритных деталей тяжелых металлорежущих станков и кузнечнопрессового оборудования. Хорошие литейные свойства ЧВГ позволяют использовать его взамен высокопрочного чугуна с шаровидным графитом при получении сложных низкотехнологичных отливок, в которых трудно предотвратить образование усадочных дефектов.
Цель - формирование базы знаний для интеллектуальной системы проектирования чугуна с вермикулярным графитом, при условии малого количества и невысокого качества исходных данных.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
- Разработать комплексный метод формирования базы знаний на основе кластеризации и генного алгоритма;
- Разработать алгоритм кластеризации базы знаний;
- Разработать последовательность работы генного алгоритма;
- Реализация программного комплекса на основе составленных алгоритмов;


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь студентам в написании работ!


Области применения существующих на сегодняшний день интеллектуальных систем охватывает множество сфер: медицинскую диагностику, интерпретацию геологических данных, научные исследования в химии и биологии, военное дело, производство, финансы и другие области. Однако, несмотря на значительные успехи в области обработки и анализа, пока еще существует проблема формирования баз знаний. Методы получения знаний от эксперта очень трудоемки и неэффективны. А методы автоматического формирования баз знаний не до конца освоены.
В ходе работы над диссертацией был подробно изучен процесс изготовления чугуна с вермикулярным графитом. Были выявлены направления для улучшения: это снижение затрат на процесс изготовления ЧВГ, уменьшение до минимума количество экспериментов и улучшение качества конечного продукта за счет разработки интеллектуальной системы, и как ее части, базы знаний, для прогнозирования свойств изделий из чугуна с вермикулярным графитом. Было проведено изучение свойств ЧВГ и технологического процесса его изготовления, анализ стратегий формирования баз знаний, методов кластеризации, методов генного алгоритма.
Практическая реализация алгоритмов кластеризации и генного алгоритма подтвердила правильность данных решений. Применение комбинации этих методов позволяет формировать базу знаний для интеллектуальной системы проектирования чугуна с вермикулярным графитом, при условии малого количества и невысокого качества исходных данных.



1) Андреев В.В. Особенности формирования литой структуры высокопрочных чугунов и разработка эффективных технологий изготовления отливок с высокими параметрами эксплуатационных свойств. // Диссертация на соискание ученой степени д.т.н. М.: 2012. 4 с.
4) Потапов М.В. Интеллектуальные информационные системы. // Учебно-методические материалы. Воскресенск. 2013. 43 с.
3) Интернет-ресурс: Структура систем искусственного интеллекта. http: //www. itstan.ru/it-iis/struktura-i-tipy-sii. html
5) Симонова Л.А., Костюк И.В. Формирование базы знаний системы
инструментообеспечения // Кузнечно-штамповочное производство.
Обработка металлов давлением. 2009. №8. С.22-28.
6) Интернет-ресурс: A component-based approach: rule-based expert system module.http://www.swsys.ru/index.php?page=article&id=2556&lang=en
7) Васильев В. И. Интеллектуальные системы управления. Теория и практика: учебное пособие. / В. И. Васильев, Б. Г. Ильясов. - М.: Радиотехника, 2009. - 392. : ил.


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.




©2024 Cервис помощи студентам в выполнении работ