zinet home
home home
home ИНТЕЛЛЕКТ-ПОРТАЛ
home Стартовал прием материалов в сборник XХХIX-й научной конференции. Требования к публикациям - в разделе "Объявления".

На главную | Объявления | Отчеты предыдущих конференций | История Украины | Контакты

РЕСУРСЫ ПОРТАЛА:

Тридцать восьмая научно-практическая конференция
(23 - 28 мая 2016 г.)


Тридцать седьмая научно-практическая конференция
(19 - 22 апреля 2016 г.)


Тридцать шестая научно-практическая конференция
(29 декабря 2015 - 5 января 2016 г.)


Тридцать пятая научно-практическая конференция
(24-27 ноября 2015 г.)


Тридцать четвертая научно-практическая конференция
(13-17 октября 2015 г.)


Тридцать третья научно-практическая конференция
(20-27 мая 2015 г.)


Тридцать вторая научно-практическая конференция
(2-7 апреля 2015 г.)


Тридцать первая научно-практическая конференция
(25 февраля - 1 марта 2015 г.)


Тридцатая научно-практическая конференция
(19-25 января 2015 г.)


Двадцать девятая международная научно-практическая конференция
(19-25 ноября 2014 г.)


Двадцать восьмая международная научно-практическая конференция
(08-13 октября 2014 г.)


Двадцать седьмая научно-практическая конференция
(20-25 мая 2014 г.)


Двадцать шестая научно-практическая конференция
(7-11 апреля 2014 г.)


Двадцать пятая юбилейная научно-практическая конференция
(3-7 марта 2014 г.)


Двадцать четвертая научно-практическая конференция
(20-25 января 2014 г.)


Двадцать третья научно-практическая конференция
(10-15 декабя 2013 г.)


Двадцать вторая научно-практическая конференция
(4-9 ноябя 2013 г.)


Первая международная научно-практическая конференция
(14-18 мая 2013 г.)


Двадцать первая научно-практическая конференция
(14-18 мая 2013 г.)


Двадцатая научно-практическая конференция
(20-28 апреля 2013 г.)


Девятнадцатая научно-практическая конференция
(26 февряля - 3 марта 2013 г.)


Восемнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 декабря 2012 г.)


Семнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 октября 2012 г.)


Шестнадцатая научно-практическая конференция
(09-14 апреля 2012 г.)


Пятнадцатая научно-практическая конференция
(01 - 07 марта 2012 г.)


Четырнадцатая научно-практическая конференция
(12-20 декабря 2011 г.)


Тринадцатая научно-практическая конференция
(28 октября - 09 ноября 2011 г.)


Двенадцатая научно-практическая конференция
(28 мая - 06 июня 2011 г.)


Одинадцатая научно-практическая конференция
(26 апреля - 04 мая 2011 г.)


Десятая научно-практическая конференция
(15-23 марта 2011 г.)


Девятая научно-практическая конференция
(27-31 декабря 2010 г.)


Восьмая научно-практическая конференция
(05-12 декабря 2010 г.)


Седьмая научно-практическая конференция
(28 мая - 7 июня 2010 г.)


Шестая научно-практическая конференция
(1-15 апреля 2010 г.)


Пятая научно-практическая конференция
(20-27 мая 2009 г.)


Четвертая научно-практическая конференция
(10-17 апреля 2009 г.)


Третья научно-практическая конференция
(20-27 декабря 2008 г.)


Вторая научно-практическая конференция
(1-7 ноября 2008 г.)


Первая научно-практическая конференция
(10-15 мая 2008 г.)



НАШИ ПАРТНЕРЫ:

Студия веб-дизайна www.zinet.info



Студия ландшафтного дизайна Флора-МК


Уникальное предложение!



Сайт-визитка - теперь
всего за 200 грн!

подробнее>>>



Тенденції ВИКОРИСТАННЯ НЕЙРОННИХ МЕРЕЖ В СИСТЕМАХ АВТОМАТИЗАЦІЇ

 

Бур’ян С.О., Барановська К.В.

Україна,м. Київ,

Національний технічний університет України «КПІ»

 

В статті виконано аналітичний огляд використання нейронних мереж в системах автоматизації та непромислових галузях. Показана базова структура нейронних мереж та їх особливості.

 

Нейронні мережі - це адаптивні системи для обробки та аналізу даних, які являють собою математичну структуру, яка імітує деякі аспекти роботи людського мозку і демонструють такі його можливості, як здатність до неформального навчання, здатність до узагальнення некласифікованої інформації, здатність самостійно будувати прогнози на основі вже пред'явлених часових рядів [1]. Самі нейрони можуть бути, як активними так і пасивними. Вид нейрону буде залежати від рівня вихідного сигналу, що надійшов до нього. Активним він стає, якщо вхідний потенціал перевищує +30мВ . Тобто нейрони моделюють стан 0 при Uвх<30мВ і стан 1 при Uвх>30мВ.

Нейронні мережі не потребують заданої раніше моделі, а будують її самі тільки на основі пропонованої інформації. І хоча метод вимагає великої кількості розрахунків, він виправдовує себе, адже пошук найкращого результату іншими методами, наприклад методом зворотного розрахунку похибки, може потребувати, ще більшого часу. Саме тому нейронні мережі та генетичні алгоритми увійшли в практику всюди, де потрібно вирішувати завдання прогнозування, класифікації, управління - іншими словами, в області людської діяльності, де погано алгоритмізуються завдання [2].

Використання методу нейронних мережі, як правило використовується у випадках, коли в системі існує взаємовплив параметрів і її аналітичний опис або дуже складний, або неможливий [3].

Нейронні мережі зазвичай доволі складні і містять і містить велике число нейронів, розташованих у кількох шарах. Наприклад, візьмемо таку мережу, що зображена на рисунку 1 , яка містить три шари нейронів, вхідний, схований та вихідний.

 

C:\Users\Катя\Pictures\MP Navigator EX\2013_04_18\IMG.jpg

Рис. 1. Багатошарова нейронна мережа

 

Мережа працює так: вхідні сигнали відмічені на рис. 1 передаються кожному з нейронів схованого шару, будучи попередньо помноженим на значення відповідних вагових коефіцієнтів a11, aj1,…, an1; a12, aj2,…, an2; a13, aj3,…, an3. Вихідний сигнал кожного j-го нейрона схованого шару являє собою значення активаційної функції суми всіх вхідних сигналів, що надійшли до нього від всіх вхідних нейронів, враховуючи зсуви. Вихідні сигнали схованого шару передаються вихідному нейрону з коефіцієнтами b1n , де помножуються [2].

Незважаючи на складний характер мережі, співвідношення для неї в матричній формі зберігається, як і для простої мережі. Це є доволі зручно для подальшого розрахунку мережі на комп’ютері.

Задачею розробника є виконати синтез нейронної мережі. Це означає, що потрібно визначити кількість шарів, нейронів у кожному шарі, значення всіх вагових коефіцієнтів, значення зсувів, та вигляд активаційної функції, що забезпечили б необхідні показники керування.

При виборі числа шарів і нейронів у схованих шарах виходять із того,що більше їхнє число розширює можливості нейронної мережі, щодо формування необхідного сигналу керування. Проте надмірне ускладнення мережі не буде виправдовувати себе. Головним чинником структури мережі є досвід розробника [4], [5].

Де ж можна застосовувати нейронні мережі і в яких випадках їх застосування буде актуальним? Значні переваги застосування нейроконтроллерів, як фазі регуляторів, визначаються відомими перевагами цифрових пристроїв.

Оскільки прогнозування поведінки окремих параметрів або процесу в цілому ґрунтується на моделюванні процесу (або тільки окремих його параметрів), то в даному випадку від моделювання успадковуються вже згадані недоліки застосування класичних методів.

Прогнозування на основі нейронних мереж на сьогоднішній день дуже популярно в економіці. У разі машинобудування, з використанням нейронних мереж можна побудувати моделі, максимально адекватні реальності, за допомогою яких навіть без глибокого розуміння всіх нюансів взаємодії змінних і констант, що характеризують процес, а також впливу різних факторів, часто носять випадковий характер, можна з досить високою точністю спрогнозувати поведінка окремих параметрів і процесу в цілому.

Це може бути корисним, скажімо, при плануванні виробничого циклу, побудові систем управління виробничими процесами, систем діагностики і контролю якості.

Як приклад можна привести роботу з прогнозування якості термообробки сталей і сплавів або роботу з прогнозування ресурсу металорізального інструменту .

На сьогоднішній день велика кількість робіт з використання нейронних мереж присвячено створенню діагностичних програмних і апаратних засобів, а також засобів автоматичного контролю якості. Такі системи є дуже важливою складовою виробництва, їх присутність дуже важлива навіть при мінімальному рівні автоматизації. Як і в багатьох інших випадках, через комплексний вплив на процес маси факторів, в більшості випадків не представляється можливим на основі традиційних підходів створити модель, яка, розглядаючи взаємодію цих чинників, враховувала б ступінь впливу кожного з них на якість технологічного процесу і кінцевого продукту. У той же час просто модель переходу від деякого діагностичного каналу до прогнозування показника якості не дає прийнятної точності [6], [7].

Роботи в цьому напрямі ведуться досить активно. Так в роботі нейронна мережа використовується для моніторингу та контролю процесу високочастотного гарту, в роботі робиться спроба генерування багатоцільової моделі циклів технологічної обробки матеріалів для подальшого її використання з метою контролю якості, в роботі описується підхід до прогнозування якості термообробки сталей і сплавів [8]. У роботі нейронні мережі використовуються в системі діагностики процесу різання, включаючи стан всіх елементів верстата, шляхом оцінки частот діагностичного сигналу [9].

Для розробки недорогих та точних датчиків для насосних установок використовують апроксимацію ККД за допомогою статичних характеристик насосу та інтелектуальних нейронних мереж. При цьому у [10] був отриманий остаточний математичний вираз для оцінення значення ККД насосу. Для цього був використаний пакет прикладних програм MatLab з редактором нейронних мереж Network/Data Manager.

Даний вираз можна застосовувати для програмування контролерів, що можуть технічно реалізовувати оцінювач ККД насосу. При застосуванні інших функцій навчання потрібно збільшувати кількість шарів, що призведе до появи громіздких математичних виразів.

Також нейромережеві технології знайшли застосування в економіці, медицині, промисловості, багатьох інших галузях науки і техніки, здатні вирішувати практично будь-які завдання, пов'язані з моделюванням, прогнозуванням, оптимізацією.

 

Перелік посилань

1.      Вороненко Д.И., Нейросети – за и против, Харьков 2004.

2.      Попович М.Г. «Електричні системи автоматичного керування та електропривод» - К.: «Либідь», 2005 – 274с.

3.      Попович М.Г., Ковальчук О.В. «Теорія автоматичного керування»: Підручник. – 2ге вид.,перероб. і доп. – К.:Либідь,2007. – 656с.

4.      Минеев А.Р, Коробов А.И. «Моделирование электротехнических процессов и установок » - М:. Спутник, 2002 – 204с.

5.      Барский А.Б. Нейронные сети: распознавание, управление, принятие решений - М:. Финансы и статистика,2004-176с.

6.      Медведев В. В., Ковалевский С. В. Применение нейросетей при оценке информативности частот диагностического сигнала / В.В.Медведев, С.В.Ковалевский // Вестник СумГУ. – 2002. - №2.

7.      Мишенин А.А. Применение нейронных сетей для решения задач в машиностроении.

8.      Adlemo A., Andréasson S.-A., Balanced automation in flexible manufacturing systems, International Journal of Studies in Informatics and Control. - Vol. 5, No. 2, June 1996, Р. 179-187.

9.      Viharos Zs., Monostori L. Intelligent, Quality-Oriented Supervisory Control of Manufacturing Process and Process Chains / Intelligent, quality-oriented supervisory control of manufacturing processes and process chains; DYCOMANS Workshop, Bled-Slovenia, 12-14 May, 1999, Slovenia.

10.  Бур’ян С.О., Грищук Т.В. Оцінювач коефіцієнта корисної дії насосу на основі нейронної мережі та каталожних характеристик / С.О.Бур’ян, Т.В. Грищук / Електромеханічні та енергетичні системи, методи моделювання та оптимізації. Збірник наукових праць ІХ Міжнародної науково-технічної конференції молодих учених і спеціалістів у місті Кременчук 07-08 квітня 2011р – Кременчук, КНУ, 2011 – ст. 97-98.



Первая научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(10-15 мая 2008 г.)


(отчет)
Вторая научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(1-7 ноября 2008 г.)
(отчет)
Третья научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(20-27 декабря 2008 г.)
(отчет)
Четвертая научно-практическая конференция
(10-17 апреля 2009 г.)
(отчет)
Пятая научно-практическая конференция
(20-27 мая 2009 г.)
(отчет)
Шестая научно-практическая конференция
(1-15 апреля 2010 г.)
(отчет)
Седьмая научно-практическая конференция
(28 мая - 7 июня 2010 г.)
(отчет)
Восьмая научно-практическая конференция
(05-12 декабря 2010 г.)
(отчет)
Девятая научно-практическая конференция
(27-31 декабря 2010 г.)
(отчет)
Десятая научно-практическая конференция
(15-23 марта 2011 г.)
(отчет)
Одинадцатая научно-практическая конференция
(26 апреля 04 мая 2011 г.)
(отчет)
Двенадцатая научно-практическая конференция
(28 мая - 06 июня 2011 г.)
(отчет)
Тринадцатая научно-практическая конференция
(28 октября - 09 ноября 2011 г.)
(отчет)
Четырнадцатая научно-практическая конференция
(12-20 декабря 2011 г.)
(отчет)
Пятнадцатая научно-практическая конференция
(01-07 марта 2012 г.)
(отчет)
Шестнадцатая научно-практическая конференция
(09-14 апреля 2012 г.)
(отчет)
Семнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 октября 2012 г.)
(отчет)
Восемнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 декабря 2012 г.)
(отчет)
Девятнадцатая научно-практическая конференция
(26 февраля - 3 марта 2013 г.)
(отчет)
Двадцатая научно-практическая конференция
(20-28 апреля 2013 г.)
(отчет)
Двадцать первая научно-практическая конференция
(13-18 мая 2013 г.)
(отчет)
Первая международная научно-практическая конференция
"Перспективные направления отечественной науки - ХХI век"
(13-18 мая 2013 г.)
(отчет)
Двадцать вторая научно-практическая конференция
(4-9 ноября 2013 г.)
(отчет)
Двадцать третья научно-практическая конференция
(10-15 декабря 2013 г.)
(отчет)
Двадцать четвертая научно-практическая конференция
(20-25 января 2014 г.)
(отчет)
Двадцать пятая юбилейная научно-практическая конференция
(3-7 марта 2014 г.)
(отчет)
Двадцать шестая научно-практическая конференция
(7-11 апреля 2014 г.)
(отчет)
Двадцать седьмая научно-практическая конференция
(20-25 мая 2014 г.)
(отчет)
Двадцать восьмая научно-практическая конференция
(08-13 октября 2014 г.)
(отчет)
Двадцать девятая научно-практическая конференция"
(19-25 ноября 2014 г.)
(отчет)
Тридцатая научно-практическая конференция
(19-25 января 2015 г.)
(отчет)
Тридцать первая научно-практическая конференция
(25 февраля - 1 марта 2015 г.)
(отчет)
Тридцать вторая научно-практическая конференция
(2 - 7 апреля 2015 г.)
(отчет)
Тридцать третья научно-практическая конференция
(20 - 27 мая 2015 г.)
(отчет)
Тридцать четвертая научно-практическая конференция
(13 - 17 октября 2015 г.)
(отчет)
Тридцать пятая научно-практическая конференция
(24 - 27 ноября 2015 г.)
(отчет)
Тридцать шестая научно-практическая конференция
(29 декабря 2015 - 5 января 2016 г.)
(отчет)
Тридцать седьмая научно-практическая конференция
(19 - 22 апреля 2016 г.)
(отчет)
Тридцать восьмая научно-практическая конференция
(23 - 25 мая 2016 г.)
(отчет)

На главную | Объявления | Отчеты предыдущих конференций | История Украины | Контакты

Copyright © Zinet.info. Разработка и поддержка сайта - Студия веб-дизайна Zinet.info