Đang tải... (xem toàn văn)
Kết hợp hệ chuyên gia và nơron nhân tạo để chuẩn đoán sự cố tiềm ẩn trong máy biến áp lực
CH số 11 - B1 - ĐH KTQD Chuyên Photocopy - Đánh máy - In Luận văn, Tiểu luận : 6.280.688 MC LC Túm tt : .21 1. t vn 21 2. H chuyờn gia d bỏo MBA da vo phng phỏp phõn tớch khớ ho tan (DGA) xõy dng d liu nhõn to cho quỏ trỡnh luyn mng nron da trờn c s h chuyờn gia (HCG) .22 3. ng dng mng MLP chn oỏn s c tim n trong MBA 23 4. Xõy dng h chuyờn gia da trờn cỏc hng dn ca Vin Nng lng Liờn Xụ (c) [5] 24 5. Kt hp h chuyờn gia v mng nron chn oỏn s c tim n trong MBA 25 1 CH số 11 - B1 - ĐH KTQD Chuyên Photocopy - Đánh máy - In Luận văn, Tiểu luận : 6.280.688 A/ Gii thiu chung v h chuyờn gia : Trong cuc sng, thụng thng cỏc chuyờn gia cú th gii quyt vn mt mc cao vỡ h cú mt kin thc sõu rng trờn mt lnh vc no ú m h hot ng .Thc t hin nhiờn v n gin ny chớnh l c s nn tng cho vic thit k cỏc mỏy gii quyt vn da trờn tri thc m ngi ta thng gi l h chuyờn gia. Mt h chuyờn gia s dng tri thc ca mt lnh vc c th cung cp vic gii quyờt vn vi cht lng chuyờn gia trong lnh vc ú . Thụng thng cỏc nh thit k HCG thu thp tri thc ny bao gm c lý thuyt n cỏc kinh nghim, k xo, phng phỏp lm tt, chin lc heuristic ó c tớch lu ca cỏc chuyờn gia con ngi trong quỏ trnhf h lm vic trong mt lnh vc chuyờn mụn .T tri thc ny ngi ta c gng ci t chung vo h thng h thng cú th mụ phng cỏch thc cỏc chuyờn gia lm vic. Tuy nhiờn khụng ging vi con ngi, h thng khụng bit cỏch t hc ly kinh nghim : m tri thc ca mỏy l do con ngi cung cp c tớch lu di dng ngụn ng mỏy. õy l nhim v m cỏc nh thit k HCG phi ng u . Do bn cht heuristic v tri thc chuyờn sõu ca vic gii quyt vn cp chuyờn gia, cỏc chuyờn gia núi chung : 1.Cung cp s kim tra i vi cỏc quỏ trỡnh suy lun ca chung , bng cỏch hin th cỏc bc trung gian v bng cỏch tr li cỏc cõu hi v quỏ trỡnh gii . 2.Cho phộp sa i d dng , cú th them , xoỏ cỏc k nng gii quyt vn vo c s tri thc ( knowledge based) 3.Suy lun mt cỏch heuristic, s dng tri thc ( thng khụng hon ho) tỡm li gii hu ớch cho vn . 2 CH số 11 - B1 - ĐH KTQD Chuyên Photocopy - Đánh máy - In Luận văn, Tiểu luận : 6.280.688 Ngi ta ó xõy dng cỏc h chuyờn gia gii quyt hang lot cỏc vn trong nhng lnh vc y hc, toỏn hc , CNTT, a cht , .Cỏc chng trỡnh ny ó gii quyt mt lp rng cỏc vn : - Din gii (interpretation) hỡnh thnh nhng kt lun hay mụ t cao cp t nhng tp hp d liu thụ. - D oỏn ( prediction )- tiờn doỏn nhng hu qu cú th xy ra khi cho trc mt tỡnh hung . - Chun oỏn (diagnosis)- xỏc nh nguyờn nhõn ca cỏc s c trong cỏc tỡnh hung phc tp da trờn nhng triu chng cú th quan sỏt c . - Thit k (design)- tỡm ra cu hỡnh cho cỏc thnh phn h thng , ỏp ng c cỏc mc tiờu trong khi vn tho món cỏc iu kin rang buc v thit k. - Lp k hoch ( planning) tỡm ra mt chui cỏc hnh ng t c mt tp hp cỏc mc tiờu ,khi c cho trc cỏc iu kin khi u v cỏc rang buc trong thi gian chy (run time ) - Theo dừi (monitoring ) so sỏnh hnh vi quan sỏt c ca mỏy vi hnh vi mong i . - Bt li v sa cha ( debugging and repair ) - ch nh v ci t cỏc phng phỏp cha tr cho cỏc trc trc . - Hng dn (instruction ) phỏt hin v sa cha nhng thiu sút quan trong quan nim ca hc viờn v mt ch lnh vc no ú . - iu khin ( control) - ch o hnh vi ca mt mụi trng phc tp . 3 CH số 11 - B1 - ĐH KTQD Chuyên Photocopy - Đánh máy - In Luận văn, Tiểu luận : 6.280.688 I/ Tng quan v h chuyờn gia : 1. Thit k mt h chuyờn gia : Hỡnh di õy cho thy cỏc modul quan trng nht to nờn mt h chuyờn gia .Ngi dung tng tỏc vi h chuyờn gia thụng qua giao din ngi s dng (user interface) , giao din ny n gin hoỏ vic giao tip v che giu phn ln s phc tp ca h thng .Cỏc h chuyờn gia s dng m s lng phong phỳ cỏc kiu giao din, bao gm hi v tr li , iu khin bi n trỡnh , ngụn ng t nhiờn , hay ha , Kin trỳc mt h chuyờn gia tiờu biu 4 User Explanation subsystem Knowdelge base editer Inference engine User interface may employ; Question and answer; Menu- driven; Natural language or Graphic interphace styles Case specific data General knowdelge base CH số 11 - B1 - ĐH KTQD Chuyên Photocopy - Đánh máy - In Luận văn, Tiểu luận : 6.280.688 Trỏi tim ca h chuyờn gia l c s tri thc tng quỏt ( general knowledge based ) cha tri thc gii quyt vn ca mt ng dng c th . C s tri thc bao gm tri thc tng quỏt ( general knowdelge ) cng nh thụng tin ca mt tỡnh hung c th ( case specific). ng c suy din (Inference engine ) ỏp dng tri thc cho vic gii quyt cỏc bi toỏn thc t ;v cn bn nú l mt trỡnh thụng dch cho c s tri thc. Trong h sinh ( production system ) , ng c suy din thc hin chu trỡnh iu khin nhn dng hnh ng ( recognize act control cycle ) .Vic tỏch bit c s tri thc ra khi ng c suy din l rt quan trng vỡ rt nhiu lớ do : 1. S tỏch bit ca tri thc dung gii quyt vn v ng c suy din s to iu kin cho vic biu din tri thc theo mt cỏch t nhiờn hn . 2. Bi vỡ c s tri thc c cỏch li khi cỏc cu trỳc iu khin cp thp ca chng trỡnh,cỏc nh xõy dng h chuyờn gia cú th tp trung mt cỏch trc tip vo vic nm bt v v t chc GQV hn l phi thc hin trờn cỏc chi tit ca vic ci t vo mỏy tớnh 3. S phõn chia tri thc v iu khin cho phộp thay i mt phn c s tri thc m khụng to ra cỏc hiu ng l trờn cỏc phn khỏc nhau ca chng trỡnh . 4. S tỏch bit ny cng cho phộp mt phn mm iu khin v giao tip cú th s dng cho nhiu h thng khỏc nhau . 5. S modul húa ny cho phộp chung ta th nghim nhiu ch iu khin khỏc nhau trờn cựng mt c s lut . H con gii thớch (explanation subsystem) cho phộp chng trỡnh gii thớch quỏ trớnh suy lun ca nú cho ngi dung .Cỏc cõu tr li ny bao gm 5 CH số 11 - B1 - ĐH KTQD Chuyên Photocopy - Đánh máy - In Luận văn, Tiểu luận : 6.280.688 cỏc bin minh cho cỏc kt lun ca h thng ( tr li cho cõu hi How ); gii thớch vỡ sao h cn d liu ú ( tr li cõu hi Why ) Trỡnh son tho c s tri thc ( knowledge base editor ): giỳp cỏc nh lp trỡnh xỏc nh v hiu chnh li trong quỏ trỡnh lm vic ca h thng , thng l bng cỏch truy xut nhng thụng tin cung cp bi h con gii thớch. 2.Cỏc vn phự hp xõy dng HCG : Cỏc HCG luụn ũi hi s u t rt ln v tin bc v sc lc con ngi. Nhng c gng gii quyt mt bi toỏn quỏ phc tp,quỏ ớt hiu bit ,hoc cú nhng yu t khụng phự hp vi cụng ngh hin i cú th dn n tht bi , hao tn tin ca .Cỏc nh nghiờn cu ó xõy dng mt tp hp cỏc ch dn cú tớnh khụng hỡnh thc cho vic xỏc nh khi no mt bi toỏn thớch hp gii quyt bng HCG : 1. Cn thit phi cú mt gii phỏp bin minh cho chi phớ v sc lc cho vic xõy dng HCG vỡ nu khụng nú s l mt s lóng phớ . 2. Hiu bit chuyờn mụn ca con ngi khụng cú sn mi ni cn n nú ( mt h chuyờn gia cha bnh s giỳp cho mt bỏc s bỡnh thng cú c mt s chun oỏn v iu tr mc chuyờn gia ). 3. Vn cú th c gii quyt bng cỏch s dng cỏc k thut suy lun ký hiu . 4. Phm vi vn c cu trỳc tt v khụng ũi hi s suy lun theo l thng tỡnh ( commonsense reasoning). 5. Vn cú th khụng gii quyt c bng cỏch s dng cỏc phng phỏp tớnh toỏn truyn thng . 6. Cú s hp tỏc v hiu ý gia cỏc chuyờn gia ( kinh nghim ca cỏc chuyờn gia c tớch lu trong quỏ trỡnh lm vic cc nhc nờn h cú th 6 CH số 11 - B1 - ĐH KTQD Chuyên Photocopy - Đánh máy - In Luận văn, Tiểu luận : 6.280.688 khụng hp tỏc l iu cú th vỡ nh vy h lo HCG s thay th h -> phi cú cỏch x lớ phự hp ). 7. Vn cn gii quyt phi cú kớch thc v quy mụ ỳng mc , vn khụng c vt quỏ trỡnh ca cụng ngh hin i . 3.Quy trỡnh cụng ngh tri thc : Nhng ngi ch yu trong vic xõy dng HCG l k s tri thc v chuyờn gia v nhng ngi s dng cui . K s tri thc l chuyờn gia v ngụn ng v biu din trong CNTT , vi nhim v chớnh l chn cỏc cụng c phn mm v phn cng cho ỏn , giỳp cỏc chuyờn gia phỏt biờu cỏc tri thc cn thit v ci t tri thc ú vo mt c s tri thc ỳng n v hiu qu .Thng ban u k s thng khụng hiu gỡ v lnh vc ng dng . Chuyờn gia cung cp tri thc v lnh vc ng dng ; õy l ngi tng cụng tỏc trong lnh vc ng dng v hiu bit nhng vn k thut ca nú : chng hn nh cỏch lm tt , cỏch sa li , cỏc ỏnh giỏ gii phỏp cc b v nhiu k nng khỏc chng t anh ta l mt chuyờn gia . Trong phn ln cỏc ng dng thỡ ngi dung cui quyt nh nhng rang buc thit k chớnh .Nhng k nng v nhu cu ca ngi cn dung cn phi xem xột trong sut quỏ trỡnh thit k : chng trỡnh cú lm cho cụng vic ca ngi dung d dng hn khụng , nhan hn , thun tin hn khụng ? Ging nh hu ht cỏc bi toỏn lp trỡnh trong CNTT , vic xõy dng mt HCG ũi hi mt chu trỡnh phỏt trin theo kiu khụng truyn thng da trờn mt bn mu oc to ra ban u v vic xem xột li mó lnh mt cỏch tng dn : phng phỏp ny c gi l lp trỡnh thm dũ . Núi chung quỏ trỡnh xõy dng h thng thng bt u vi vic k s tri thc c gng lm quen vi phm vi xỏc nh vn , iu ny giỳp ớch cho 7 CH số 11 - B1 - ĐH KTQD Chuyên Photocopy - Đánh máy - In Luận văn, Tiểu luận : 6.280.688 vic giao tip vi chuyờn gia d dng hn .Nú thng c thc hin bng nhng bi phng vn m u vi chuyờn gia ,bng quan sỏt chuyờn gia trong quỏ trỡnh h lm vic , hoc thụng qua vic c nhng ti liu liờn quan n lnh vc ú . Tip theo k s v chuyờn gia bt u khai thỏc nhng tri thc gii quyt vn ca chuyờn gia ny bng cỏch a ra cỏc cõu hi, cỏc vớ d, cỏc trng hp , Ngay sau khi k s cú cỏi nhỡn tng qua v lnh vc vn v ó cựng chuyờn gia gii quyt mt s bi toỏn , anh ta bt u vo thit k h thng : chn phng phỏp biu din tri thc , nh lut hay frame ,xỏc nh cỏc chin lc tỡm kim , Sau cựng k s thit k mt phiờn bn dựng th v cựng chuyờn gia kim tra hiu qu , ng thi vi vic sa cha , cp nht . c trng th hai ca HCG l cn xem chng trỡnh nh khụng bao gi cú kt thỳc . Mt c s heuristic ln s luụn luụn cú nhng hn ch ca nú , vỡ tri thc luụn i mi vỡ vy luụn luụn phi cp nht thụng tin. Cú hai loi h chuyờn gia c s dng : - H chuyờn gia da trờn lut ( Rules- based ES ) - H chuyờn gia da trờn mụ hỡnh ( Model base reasoning ) 4.H chuyờn gia da trờn LUT : Cỏc HCG da trờn lut biu din tri thc di dng if then .Cỏch tip cn ny thớch hp vi mụ hỡnh c bn v l mt trong nhng k thut c in v c s dng rng rói nht dựng cho biu din tri thc v mt lnh vc trong HCG . Vi HCG da trờn lut , d liu cho trng hp c th c gi trong b nh lm vic ; ng c suy din thc hin chu trỡnh nhn dng hnh 8 CH số 11 - B1 - ĐH KTQD Chuyên Photocopy - Đánh máy - In Luận văn, Tiểu luận : 6.280.688 ng ca h sinh ;c ch iu khin ny cú th hng t d liu hay hng t mc tiờu . Tuy nhiờn vi mt HCG thỡ tip cn hng t mc tiờu s to iu kin cho quỏ trỡnh gii thớch hn : vỡ trong mt h hng mc tiờu , vic suy lun theo ui mt mc tiờu no ú , mc tiờu ú b chia thnh nhiu mc tiờu con v c nh vy ; kt qu l vic tỡm kim luụn luụn c hng dn thụng qua s phõn cp mc tiờu v mc tiờu con ny . cú vớ d c th v vn gii quyt theo hng mc tiờu , ta xột mt HCG nh dựng chun oỏn trc trc ca xe hi : Lut 1: IF (ng c nhn c xng AND ng c khi ng c ) THEN ( trc trc l do bugi ) Lut 2: IF (ng c khụng khi ng c AND ốn khụng sang ) THEN ( trc trc do cquy hoc dõy cỏp ) Lut 3: IF (ng c khụng khi ng c AND ốn sang ) THEN ( trc trc l do mot khi ng ) Lut 4: IF (cũn xng trong bỡnh cha nhiờn liu AND cũn xng trong b ch ho khớ ) THEN (ng c nhn c xng ) Kt lun v HCG da trờn lut : +/ u im : - Kh nng s dng trc tip cỏc tri thc thc nghim ca cỏc chuyờn gia - Tớnh modul ca lut lm cho vic xõy dng v bo trỡ lut d dng - Cú th thc hin tt trong cỏc lnh vc hn hp - Cú tin ớch gii thớch tt 9 CH số 11 - B1 - ĐH KTQD Chuyên Photocopy - Đánh máy - In Luận văn, Tiểu luận : 6.280.688 - Cỏc lut ỏnh x mt cỏch t nhiờn vo khụng gian tỡm kim trng thỏi - D dng theo dừi mt chui cỏc lut v sa li - S tỏch bit gia tri thc v iu khin giỳp n gin hoỏ quỏ trỡnh phỏt trin ca HCG +/ Khuyt im : - Cỏc lut t c t chuyờn gia mang tớnh heuristic rt cao. VD : trong y hc lut If st cao Then b nhim trựng m khụng th hin lớ thuyt sau hn trong y hc cú quan sỏt ( l c ch c th phn ng chng li vi khun ) - Cỏc lut heuristic d v , khụng x lớ c cỏc trng hp ngoi d kin ; phi cn mt chuyờn gia cú quan sỏt k lng mi phỏt hin ra , nu khụng ỳng vi d liu thỡ h thng khụng gới quyt c . - Cú kh nng gii thớch ch khụng chng minh c - Cỏc tri thc thng rt ph thuc vo cụng vic , khụng th s dng cho cụng vic khỏc . - Khú bo trỡ cỏc c s lut ln . 6. H chuyờn gia da trờn Mễ HèNH : Da vo li ca HCG da trờn lut , thỡ HCG da trờn mụ hỡnh c a ra . HCG da trờn mụ hỡnh l mt h thng m s phõn tớch cn c da vo mụ t chi tit v chc nng ca mt h thng vt lớ .Trong thit k v s dng , HCG da trờn mụ hỡnh to ra mt s mụ phng bng phn mm i vi chc nng ca cỏi m chung ta mun tỡm hiu hay sa cha . Mt h thng chun oỏn da trờn mụ hỡnh ũi hi : 10 [...]... trong phn trc - Hi thoi bng chng trỡnh vi chuyờn gia trong chu trỡnh to - kim tra : ngi ta to mt vớ d cho h thng chuyờn gia v mi mt chuyờn gia n lm giỏm kho Khi ngi chuyờn gia xỏc nh c sai sút , h thng s gii thớch quỏ trỡnh hot ng ca nú 20 CH số 11 - B1 - ĐH KTQD Chuyên Photocopy - Đánh máy - In Luận văn, Tiểu luận : 6.280.688 Kt lun chung : H chuyờn gia giỳp sa cha mỏy tớnh nu hon thnh s l mt thnh... tim n trong MBA phi cn n kinh nghim ca cỏc chuyờn gia v tiờu tn thi gian Trong khi ú, s kt hp gia hai phng phỏp l h chuyờn gia v mng nron nhõn to vo vic chn oỏn s mang li hiu qu vi kh nng chn oỏn nhanh v chớnh xỏc 2 H chuyờn gia d bỏo MBA da vo phng phỏp phõn tớch khớ ho tan (DGA) xõy dng d liu nhõn to cho quỏ trỡnh luyn mng nron da trờn c s h chuyờn gia (HCG) Du MBA c lm t nhng hp cht hu c, di tỏc... luyn do phng phỏp DGA mi c s dng trong thi gian gn õy Hn na, vic thu thp d liu DGA t cỏc h thng in nc ngoi s tiờu tn thi gian v chi phớ cao S dng kt qu ca h chuyờn gia, cú th xõy dng mt tp hp cỏc mu d liu nhõn to cho quỏ trỡnh luyn theo nguyờn tc kt qu d bỏo m h chuyờn gia xut s c lu vo tp mu d liu nhõn to dựng 22 CH số 11 - B1 - ĐH KTQD Chuyên Photocopy - Đánh máy - In Luận văn, Tiểu luận : 6.280.688... chuyờn gia l cụng c cú hiu lc duy nht chỳng ta ch ng cỏc lnh vc tn mn Vỡ chỳng l s h thng húa cỏc k thut cú th thao tỏc c ca nhng lnh vc ny, nờn cỏc h chuyờn gia to nờn hc thuyt cho cỏc lnh vc tn mn Vỡ rng s to lp lý thuyt gm thõu túm, h thng húa v mụ h ình hóa các tri thức đã có từ xa đến nay tạo nên tiền đề và động lực cho sự phát triển của các ngành khoa học với việc sử dụng các hệ thống chuyên gia. .. qun tr tri thc 32 CH số 11 - B1 - ĐH KTQD Chuyên Photocopy - Đánh máy - In Luận văn, Tiểu luận : 6.280.688 Ti liu tham kho: 1/ Ti liu v h chuyờn gia huh ( avnoline.org) 2/ Trớ tu nhõn to cỏc cu trỳc v chin lc giI quyt vn (Bựi Xuõn Toi Trng Gia Vit B) 3/ Artifical Intelligence G.F.Luger 4/ Bỏch khoa ton th m H chuyờn gia 5/ ng dng t ti liu v h chuyờn gia MYCIN Xin chõn thnh cm n nhng ngi ó giỳp... trong du, tớnh toỏn chu k kim tra, nhit s c 24 CH số 11 - B1 - ĐH KTQD Chuyên Photocopy - Đánh máy - In Luận văn, Tiểu luận : 6.280.688 5 Kt hp h chuyờn gia v mng nron chn oỏn s c tim n trong MBA Kt hp 2 h chuyờn gia trờn v mng MLP, chng trỡnh chn oỏn s c tim n trong MBA c xõy dng cú lu thut toỏn nh hỡnh 4 Trờn hỡnh 3 trỡnh by giao din chng trỡnh chn oỏn MBA, vớ d chn oỏn MBA vi cỏc mu d liu thu... trong cu trỳc h chuyờn gia õy núi lờn 2 nguyờn nhõn : - Mt chuyờn gia trờn mt lnh vc rng ln tri lờn trc ht nh khi lng tri thc cú th ti liu hoỏ c - Tuyờn b hon thnh mt h chuyờn gia chớnh l a h vo s dng Ngay t ú, qun tr tri thc phi thc hin hng lot quan sỏt v hi chuyờn gia Cụng vic ny do k s tri thc am nhim v sau ú biu din cỏc tri thc thu nhn c di dng thớch hp h thng chuyờn gia cú th truy xut c ... chuyờn gia bao gm trc ht l s biu din v lm s dng c mt tp ln cỏc khi nh tri thc bit lp e) Qun tr tri thc l vn quan trng nht nhng cha c gii quyt V cỏc xu hng tng lai: (1) Cỏc h chuyờn gia s phỏt trin v kớch c nh tớch ujc, ch khụng phi x lý tớch cc (2) Cỏc k thut ó cú v cỏc h thng ngõn hng d liu v h thng thụng tin s cựng phỏt trin vi cỏc h chuyờn gia (3) Nhng th h tip sau ca h chuyờn gia s l cỏc h chuyờn gia. .. chuyờn gia gii quyt nhng vn n gin ny T õy xut hin ra ý tng l cú mt chuyờn gia mỏy tớnh cú kh nng nhn bit c phn ln , chớnh xỏc cỏc hng húc ca mỏy tớnh v a ra cỏc phng phỏp x lớ ti u , nhanh nht Cu trỳc ca ESRC hỡnh di , ta cú th nhn thy mt s lch lc gia thụng tin m ESRC cú c v tri thc ca chuyờn gia : + Bờn cnh c s tri thc cũn cú thờm 2 c s d liu khỏc cha thụng tin tc thi ca mỏy tớnh : - D liu v thi gian... thc ca cỏc chuyờn gia vi phng phỏp MLP mt cỏch tng hp v logic cho phộp xõy dng c mt chng trỡnh d bỏo tt, cú tc x lý nhanh Chng trỡnh chn oỏn MBA lc c xõy dng trờn c s phng phỏp DGA v phn mm MATLAB l cụng c phc v cho giao tip ngi mỏy chn oỏn kp thi cỏc s c tim n trong MBA v cú ý ngha kinh t - k thut quan trng trong vn hnh h thng in 25 CH số 11 - B1 - ĐH KTQD Chuyên Photocopy - Đánh máy - In Luận văn, . to nờn mt h chuyờn gia .Ngi dung tng tỏc vi h chuyờn gia thụng qua giao din ngi s dng (user interface) , giao din ny n gin hoỏ vic giao tip v che giu phn. 11 - B1 - ĐH KTQD Chuyên Photocopy - Đánh máy - In Luận văn, Tiểu luận : 6.280.688 I/ Tng quan v h chuyờn gia : 1. Thit k mt h chuyờn gia : Hỡnh di õy