Методический подход к разработке системы поддержки принятия решений оператора автоматизированной системы управления технологическими процессами на основе динамических байесовских сетей


DOI: 10.34759/trd-2022-125-23

Авторы

Дорожко И. В.*, Горохов Г. М.**, Кириллов И. А.**

Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского, Санкт-Петербург, Россия

*e-mail: Doroghko-Igor@yandex.ru
**e-mail: vka@mil.ru

Аннотация

В статье предложено применение динамических байесовских сетей и темпоральной логики для разработки систем поддержки принятия решений операторов сложных технических систем. Основным преимуществом предлагаемого подхода является возможность учета как разнородной априорной информации, включающей показатели надежности и диагностирования сложных технических систем, так и поступающих измерительных данных. Приводится реализация данного подхода на примере системы поддержки принятия решений оператора автоматизированной системы управления технологическим оборудованием системы заправки ракеты-носителя, особенностью которой при анализе надежности является необходимость учета элементов с тремя несовместными состояниями — работоспособное, отказ типа «обрыв» и отказ типа «замыкание», по-разному влияющим на ход технологического процесса. Показаны варианты использования разработанной системы поддержки принятия решений для прогнозирования и ретроспективного анализа.

Ключевые слова:

система поддержки принятия решений, байесовская сеть, автоматизированная система управления, апостериорный вывод

Библиографический список

  1. Белозеров В.А. и др. Автоматизация технологических процессов и производств. — СПб.: ВКА имени А.Ф. Можайского, 2014. — 284 с.
  2. Кустов М.А. Изучение эффективности использования интеллектуальных материалов в композиционных структурах // Труды МАИ. 2012. № 51. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=29172
  3. Быков А.П., Пиганов М.Н. Методика автономных испытаний бортовых радиоэлектронных приборов космических аппаратов // Труды МАИ. 2020. № 111. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=115124. DOI: 10.34759/trd-2020-111-7
  4. Чикуров В.А., Алейник В.В., Спичкина Д.Р. Методика оценивания качества выполнения операций технологического процесса подготовки и пуска ракет космического назначения при возникновении нештатной ситуации // Наукоемкие технологии в космических исследованиях Земли. 2018. Т. 10. № 3. С. 21-29.
  5. Перфильев А.С., Пирогов С.Ю., Семенов Е.Н. Анализ эксплуатационной надежности разгонных блоков средств выведения космических аппаратов и пути ее повышения // Труды Военно-космической академии имени А.Ф.Можайского. 2018. № 665. С. 223-230.
  6. Копейка А.Л. Кохановский А.Г., Тарасов А.Г. Модель функционирования автоматизированной системы подготовки и пуска ракет космического назначения для определения вероятностно-временных характеристик работоспособного состояния с учетом результатов предшествующих испытаний и деструктивных внешних воздействий // Труды Военно-космической академии имени А.Ф.Можайского. 2019. № 669. С. 266-273.
  7. Голомазов А.В., Смирнов Н.Я., Иосифов П.А. Построение концепции информационной поддержки принятия решений на основе процедур человеко-машинного взаимодействия // Труды МАИ. 2019. № 107. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=107900
  8. Бобронников В.Т., Терещенко Т.С. Система поддержки принятия решений для обоснования выбора проектных параметров автономных систем энергоснабжения // Труды МАИ. 2016. № 88. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=70715
  9. Борисов В.Е., Борсоева В.В., Степанов С.М., Степнова А.И. Определение вероятности безошибочной работы диспетчера // Научный вестник Московского государственного технического университета гражданской авиации. 2018. Т. 21. № 3. С. 47-55.
  10. Втюрин В.А. Компьютерные технологии в области автоматизации и управления. — СПб: СПбГЛТУ, 2011. — 103 с.
  11. Дорожко И.В., Захарова Е.А., Осипов Н.А. Модель оценки вероятности безотказной работы сложных технических комплексов на основе динамических байесовских сетей // Труды Военно-космической академии им. А.Ф.Можайского. 2019. № 669. С. 216-223.
  12. Дорожко И.В., Иванов О.А. Модель системы поддержки принятия решений для диагностирования бортовых систем космического аппарата на основе байесовских сетей // Труды МАИ. 2021. № 118. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=158259. DOI: 10.34759/trd-2021-118-19
  13. Дорожко И.В., Осипов Н.А., Иванов О.А. Прогнозирование технического состояния сложных технических систем с помощью метода Берга и байесовских сетей // Труды МАИ. 2020. № 113. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=118181. DOI: 10.34759/trd-2020-113-14
  14. Сукар Л.Э. Вероятностные графовые модели. Принципы и приложения. — М.: ДМК Пресс, 2021. — 338 с.
  15. Тулупьев А.Л., Николенко С.И., Сироткин А.В. Основы теории байесовских сетей. — СПб.: Изд-во Санкт-Петербургского университета, 2019. — 399 с.
  16. Cowell R.G., Dawid A.P., Lauritzen S.L., Spiegelhalter D.J. Probabilistic Networks and Expert Systems, Springer-Verlag, 1999.
  17. Jensen F.V. Bayesian Networks and Decision Graphs, New York, Springer-Verlag, 2001.
  18. Pearl J. Probabilistic Reasoning in Intelligent Systems, Networks of Plausible Inference, New York, Morgan Kaufman Publ., 1991.
  19. Тарасов А.Г., Кохановский А.Г. Автоматизация технологических процессов и производств. — СПб.: ВКА имени А.Ф. Можайского, 2020. — 95 с.
  20. GeNIe & SMILE. Decisions systems laboratory. School of Information Sciences. University of Pittsburg. URL: http://genie.sis.pitt.edu/
  21. Половко А.М., Гуров С.В. Основы теории надежности. — СПб.: БХВ-Петербург, 2006. — 702 с.
  22. Рябинин И.А. Надежность и безопасность структурно-сложных систем. — СПб.: Политехника, 2000. — 248 с.
  23. Дмитриев А.К. Модели и методы анализа технического состояния бортовых систем. — СПб.: ВИКУ имени А.Ф. Можайского, 1999. — 171 с.
  24. Дмитриев А.К. Копкин Е.В. Оценивание достоверности проверок непрерывных признаков при диагностировании технического объекта // Известия вузов. Приборостроение. 1999. Т. 42. № 9. С. 3-10.
  25. Дмитриев А.К, Юсупов Р.М. Идентификация и техническая диагностика. — Л.: МО СССР, 1987. — 521 с.
  26. Копкин Е.В., Кравцов А.Н., Мышко В.В. Анализ технического состояния космических средств. — СПб.: ВКА имени А.Ф. Можайского, 2016. — 189 с.
  27. Копкин Е.В., Кравцов А.Н., Мышко В.В. Контроль и диагностика космических средств. — СПб.: ВКА имени А.Ф. Можайского, 2016. — 198 с.

Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2024

 Вход