Экспертная система диагностики металлоконструкций - Программирование, компьютеры и кибернетика дипломная работа

Главная

Программирование, компьютеры и кибернетика
Экспертная система диагностики металлоконструкций

Экспертная система (ЭС), осуществляющая обработку опытных данных дисперсионным и регрессионным анализом. Методы статистической обработки данных. Характеристики металлоконструкций и параметры нагружения. Анализ работоспособности металлоконструкции.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Федеральное агентство по образованию
СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
Кафедра компьютерных систем в управлении и проектировании
Пояснительная записка к дипломному проекту
Дипломная работа содержит X стр., X рисунка, X таблиц, X приложений, X источников, X листов графического материала.
ЭКСПРЕРТНАЯ СИСТЕМА, КОРРЕЛЯЦИЯ, ДИСПЕРСИЯ, РЕГРЕССИЯ, ПРЕДЕЛ ПРОЧНОСТИ, ПРЕДЕЛ УПРУГОСТИ.
Работа посвящена разработке экспертной системы (ЭС), осуществляющей обработку опытных данных дисперсионным и регрессионным анализом.
В ходе выполнения работы были изучены основные методы статистической обработки опытных данных.
Результатом проделанной работы является экспертная система, входными данными которой являются характеристики металлоконструкций и параметры нагружения, а результатом анализ работоспособности металлоконструкции.
Программа реализовывалась в программной среде Borland C++ Builder 5.0. Пояснительная записка к дипломной работе выполнена в текстовом редакторе Microsoft Word 2003 и представлена в архиве на компакт диске (в конверте на обороте обложки).
The degree project X pages, X tables, X drawing, X sources, X appendices, X a sheet a graphic material.
EXPERT SYSTEM, CORRELATION, DISPERSION, REGRESSION, BREAKING POINT, LIMIT OF ELASTICITY.
The work is devoted to development of expert system (ES), carrying out processing of the skilled data dispersion and regression by the analysis.
During performance of work the basic methods of statistical processing of the skilled data were investigated.
Result of the done work is the expert system, which entrance data are behaviour hardwares and parameters loading, and result the analysis of serviceability hardware.
The program was realized in programme ambience Borland C++ Builder 5.0. The report on degree operation was carried out in text editor of a Microsoft Word 2003 and submitted in archive on compact disk (in an envelope on the back of a cover).
Федеральное агентство по образованию
Кафедра компьютерных систем в управлении и проектировании
1. Тема работы: Экспертная система диагностики металлоконструкций
(утверждена приказом по ВУЗу от №_____ от _______)
2. Срок сдачи студентами законченной работы “__”____________г.
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
4. Содержание пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов)
- Технико-экономическое обоснование
- Вопросы охраны труда и безопасности жизнедеятельности
5. Перечень графического материала на листах формата А1:
Консультант по безопасности жизнедеятельности - нач. отдела ОБ и ОХ
Консультант по организационно-экономической части проекта - Доцент, кандидат экон. наук ________________
7. Дата выдачи задания: “__”____________г.
РУКОВОДИТЕЛЬ: Аспирант кафедры КСУП
На начальном этапе разработки систем управления, проектирования и конструирования новых технических систем, необходимы исследования в области искусственного интеллекта. Среди множества направлений искусственного интеллекта есть несколько ведущих, которые в настоящее время вызывают наибольший интерес. Перечислим направления, по которым ведутся исследования в области искусственного интеллекта [1]:
Представление знаний и разработка систем, основанных на знаниях (разработка моделей представления знаний, создание баз знаний, образующих ядро экспертных систем, извлечение и структурирование знаний).
Разработка специальных языков для решения интеллектуальных задач, программного инструментария искусственного интеллекта и создание пакетов прикладных программ, ориентированных на разработку интеллектуальных систем.
Разработка естественно-языковых интерфейсов и машинный перевод.
Создание интеллектуальных роботов, способных автономно совершать операции по достижению целей, поставленных человеком.
Моделирование на ЭВМ отдельных творческих процессов (интеллектуальные игровые задачи: шахматы, шашки и др.), автоматическое доказательство теорем, анализ и синтез музыкальных произведений и др.
Модели, методы и алгоритмы, ориентированные на автоматическое накопление и формирование знаний на основе анализа и обобщения данных.
Распознавание образов, при котором используются специальные математические процедуры и функции, разделяющие объекты на классы.
Первое направление является основным направлением в области разработки систем искусственного интеллекта. Это направление позволяет программисту разрабатывать экспертные системы (ЭС), обеспечивающие высокое качество решений задач на реальных примерах при минимизации требуемого времени и памяти.
Современное состояние разработок в области ЭС можно охарактеризовать как стадию все возрастающего интереса среди специалистов в разных областях - финансистов, преподавателей, инженеров, медиков, психологов и др. Разработка ЭС направлена на использование ЭВМ для обработки информации в тех областях науки и техники, где традиционные математические методы моделирования малопригодны [2]. В этих областях важен опыт экспертов.
Главное отличие интеллектуальных и экспертных систем от других программных средств - это наличие базы знаний (БЗ), в которой знания хранятся в форме, понятной специалистам предметной области, и могут быть изменены и дополнены также в понятной форме. При этом этап анализа знаний и проектирования БЗ вызывает наибольшие трудности при разработке ЭС.
Перед проектированием БЗ необходимо определить проблемную область и задачи, и обозначить предварительный подход к решению проблемы. Анализ работоспособности элементов металлоконструкций из стали можно отнести к проблемной области, в которой необходимо получение, структурирование и формализация знаний.
На этапе получения и структурирования знаний специалистов для последующей разработки базы знаний центральным понятием является так называемое поле знаний.
Поле знаний - условное описание понятий и взаимосвязей между ними предметной области, выявленных из системы знаний эксперта, в виде графа, диаграммы, таблицы или текста.
Особенности предметной области могут оказать существенное влияние на форму и содержание компонентов структуры поля знаний. Поэтому необходимо более подробно рассмотреть физические процессы в деталях металлоконструкций.
В процессе эксплуатации металлоконструкции подвергаются воздействию как статических, так и динамических нагрузок. При этом структура металлов претерпевает различного рода изменения, что определяет изменение их механических свойств и надежность конструкций. Важнейшим условием правильной эксплуатации металлоконструкций является своевременное проведение планово-предупредительной диагностики. Определение напряжений и анализ состояния материала непосредственно в процессе эксплуатации является одной из самых актуальных задач.
Появление в материале зон с повышенным уровнем внутренних напряжений при нагружении приводит к изменению скорости ультразвука. Контроль и анализ изменения скорости распространения ультразвука позволяет идентифицировать различного рода структурные изменения в металлоконструкциях.
Для рассматриваемой предметной области актуальна разработка экспертной системы (ЭС). Она необходима материаловеду при решении задач в этой области, например, для ответа на вопрос “возможна ли дальнейшая эксплуатация исследуемой конструкции”.
Перед разработкой ЭС, предназначенной для пользователя, необходимо разработать модель предметной области. Она включает два основных этапа:
разработка базы знаний на языке представления знаний;
реализация базы знаний с помощью программирования или с использованием инструментальных средств разработки ЭС.
Основными требованиями к базе знаний являются:
корректность (полнота и непротиворечивость);
максимальная наглядность при структурировании знаний.
Проектирование БЗ состоит из нескольких этапов, каждый из которых представляет собой важную задачу. В случае обнаружения ошибок или недочетов, на каждом из этапов возможен возврат на ранние этапы с целью устранения выявленных ошибок. Поэтому процесс создания БЗ является итерационным.
На разных этапах формирования модели предметной области возможно использование тех или иных языков представления знаний. Например, при описании понятий предметной области лучше использовать фреймы, так как его структура представлена в виде таблицы, что обуславливает наглядность. А также, описание понятия происходит по его свойствам, что облегчает понимание.
Для разработки качественного продукта, конкурентно способного на рынке программных продуктов, необходимо применять современные среды разработки. На данный момент существуют следующие универсальные средства разработки программных продуктов: Visual Studio version 6, Borland C++ Builder 5, Delphi 6. Имеются также математические пакеты моделирования (MahLAb, MathCad, Mathematica), в последних версиях которых добавлены возможности разработки интерфейса. Однако интерфейсные возможности данных средств сильно уступает возможностям разработки интерфейса универсальным программным средам. А интерфейсная часть является очень важной для разработки качественного компьютерного учебника.
Выбор сводится в выборе языка реализации между языками высоко уровня С++ и Pascal. Достоинство Pascal является более быстрая работа компилятора, однако он менее гибкий, предоставляет меньше средств при разработке программ. Поэтому был выбран язык С++, этот язык предоставляет возможность программирования с применением объектно-ориентированного подхода. У языка С++ более развита объектно-ориентированная поддержка чем у Pascal. Для языка С++ наиболее распространены среды разработки Visual С++ и Borland C++ Builder, выбор между ними дело вкуса программиста. К плюсам Visual С++ можно отнести мощную справочную систему Microsoft Developer Network (MSDN), а к плюсам Borland C++ Builder - меньшие требования к ресурсам компьютера при разработке программ.
В качестве реализации программ в ходе преддипломной практики выбрана система Borland C++ Builder 5, которая предоставляет удобный интерфейс для разработки программ, поддержку объектно-ориентированных программ, удобная и достаточна обширная справочная система.
При исследовании образцов различных материалов в лабораторных условиях необходимо регистрировать различные параметры. Кроме того, полученные в результате экспериментов данные нужно сохранять на бумажном носителе, а так же переносить информацию в ПК.
Установка ANDA предназначена для измерения частот автоциркуляции ультразвуковых колебаний в изделиях и образцах из различных материалов, скорость распространения ультразвуковых рэлеевских волн.
В состав установки входит нагружающая машина INSTRON, циркулятор с ультразвуковыми датчиками, ПК, компьютерный осциллограф. Для повышения помехоустойчивости АЦП смонтирован непосредственно на нагружающей машине INSTRON. Для выдачи результатов на бумажном носителе предусмотрено подключение принтера.
Рис. 2.1 - Структурная схема установки
Образцы зажимали в оригинальные захваты. Подвижной является нижняя траверса, способная перемещаться с точно выверенной скоростью, меняющейся в пределах 0,005 - 1000 мм/мин. Верхний захват соединен с тензометрическим датчиком, максимальная измеряемая нагрузка которого 100 кН. Сигнал, подаваемый на двигатель управления пером самописца, имеет диапазон напряжений 0-10В, для обеспечения высокой точности измерения малых нагрузок используется переключатель диапазонов, обеспечивающий изменение коэффициента усиления сигнала датчика в зависимости от максимальной предполагаемой нагрузки. В качестве дополнительного модуля, позволяющего записывать измеренную силу непосредственно на компьютер, был разработан аналого-цифровой преобразователь (АЦП) последовательного приближения на основе микросхемы цифро-аналогового преобразования (ЦАП). Управление АЦП и подсчет напряжения на выходе усилителя осуществляется компьютером.
Техника дисперсионного анализа заключается в разбиении общей дисперсии наблюдаемой случайной величины на составляющие, порожденные независимыми источниками влияния на исследуемую случайную величину, и последующем сравнении этих составляющих.
Если имеются m блоков наблюдений над случайной величиной y по n наблюдений в каждом блоке, то вначале вычисляются суммы квадратов:
- межблоковая (7)
Для вычисления оценок соответствующих дисперсий вычисленные суммы квадратов делятся на числа степеней свободы
(соответственно общая оценка дисперсии, оценка дисперсии между блоками, оценка дисперсии внутри блоков или остаточная дисперсия).
Далее две составляющие и сравниваются между собой с помощью критерия Фишера по стандартной процедуре: вычисляется F - отношение и сопоставляется с , выбранным из таблицы по заданному уровню значимости . При влияние фактора A признается несущественным. Другие вычислительные формулы для сумм квадратов:
Реализованная экспертная система тестировалась в Лаборатории ………………………………………………………………………………
В процессе тестирования оценивалась и проверялась работа экспертной системы с целью приведения в соответствие с реальными запросами пользователей.
Рассмотрим, например, один из результатов тестирования:
Пусть исследуется конструкция, изготовленная из стали марки Вст3кп.
Необходимо выяснить условия дальнейшей эксплуатации исследуемой конструкции.
Результат, который выдает экспертная система представлен на рисунке 6.1.
Программа выдала значение: условия эксплуатации следует корректировать.
То есть необходимо уменьшить нагрузку в исследованной точке конструкции. Если невозможно это сделать, то не следует далее эксплуатировать конструкцию в целом.
Обоснование необходимости в разработке модели
Разработка и утверждение технического задания
6. Формирование исходных данных для создания ЭС
7. Формирование параметров и их значений для ЭС
8. Формирование сети параметров, правил и формул, используемых в ЭС
10. Оценка полноты решения поставленной задачи
11. Рассмотрение вопросов безопасности жизнедеятельности, проведение экономических расчетов
12. Оформление пояснительной записки
Обоснование необходимости в разработке модели
Разработка и утверждение технического задания
Формирование исходных данных для создания ЭС
Формирование параметров и их значений для ЭС
Формирование сети параметров, правил и формул, используемых в ЭС
Оценка полноты решения поставленной задачи
Рассмотрение вопросов безопасности жизнедеятельности, проведение экономических расчетов
Общая длительность проведения работ
Среднеднев-ная заработная плата, руб.
Коэффициент экономической эффективности
Система компьютерной обработки данных для сбора, систематизации, статистической обработки, анализа результатов учебного процесса за четверть, полугодие, год. Модуль обработки данных о качестве обучения, итогов успеваемости и данных о движении учащихся. реферат [22,5 K], добавлен 05.02.2011
Процесс подбора экспертной системой наиболее подходящих вариантов, оценки альтернатив в поисках оптимально подходящего конкретному пользователю мотоцикла. Экспертная система как набор программ и база знаний. Исходный код разрабатываемой системы. курсовая работа [626,5 K], добавлен 23.11.2012
Понятие одноранговой локальной сети и сети с выделенным сервером. Сущность технологий обработки информации "файл-сервер" и "клиент-сервер". Экспертная система, ее базовая структура, особенности и применение. Технология разработки программного обеспечения. контрольная работа [22,7 K], добавлен 24.06.2009
Периоды применения средств вычислительной техники. Переход к новому поколению электронно-вычислительных машин. Системы, основанные на знаниях. Экспертные системы и искусственный интеллект. Этапы обработки данных на ЭВМ. Иерархическая структура знания. презентация [170,6 K], добавлен 14.08.2013
Рассмотрение экспертных систем: классификация, назначение, общие принципы построения и функционирования. Среда разработки данных систем: BorlandC++ Builder 6.0 и AMZI! Prolog. Описание процесса разработки экспертной системы "Выбор спортивного инвентаря". курсовая работа [426,9 K], добавлен 19.08.2012
Экспертная система - компьютерная программа, способная частично заменить специалиста-эксперта в разрешении проблемной ситуации. Структура, режимы функционирования, классификация экспертных систем, этапы разработки. Базы знаний интеллектуальных систем. реферат [32,2 K], добавлен 04.10.2009
Термины "логический" и "физический" как отражение различия аспектов представления данных. Методы доступа к записям в файлах. Структура систем управления базами данных. Отличительные особенности обработки данных, характерные для файловых систем и СУБД. лекция [169,7 K], добавлен 19.08.2013
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Экспертная система диагностики металлоконструкций дипломная работа. Программирование, компьютеры и кибернетика.
Реферат: Negro Baseball Leagues Essay Research Paper After
Промежуточная Контрольная Работа По Русскому Языку
Реферат: Перспективы сближения регионов по величине валового регионального продукта на душу населения
Сочинение На Тему История Пушкина
Контрольная работа по теме Аналитическая концепция кругооборота хозяйственной жизни Ф. Кенэ
Дипломная работа по теме Сущность прокурорского надзора за уголовно-процессуальной деятельностью
Курсовая работа: Пословицы английского языка
Доклад по теме Великобритания: традиции парламента
Ответ на вопрос по теме 'Международное Частное Право'. Вопросы к экзамену по МЧП
Дипломная работа по теме Интегрированные системы проектирования и управления
Реферат Геморрагический Шок
Курсовая работа: Смертная казнь: за и против. Скачать бесплатно и без регистрации
Курсовая Работа На Тему Развитие Черноморского Экономического Сотрудничества
Реферат: Загрезнения окружающей сруды
Курсовая работа: Сварка системы аварийного охлаждения
Курсовая работа по теме Процесс посола мясного сырья и аппараты для его реализации
Какие Произведения Для Итогового Сочинения
Контрольная работа по теме Особенности обеспечения безопасных условий труда в сфере профессиональной деятельности на предприятиях общественного питания
Швейное Производство Реферат
Сочинение: Русская поэзия середины 20 века
Логистический сервис - Маркетинг, реклама и торговля курсовая работа
Регіональні аспекти зовнішньої торгівлі Мексики - География и экономическая география курсовая работа
Лечебная физкультура при астме - Медицина реферат