8177

8177

پايش سيستمهاي بيدرنگ جهت تشخيص خطا با استفاده ازفنون محاسبات نرم

دكتري

كامپيوتر

1390

1390

دكتر محمدرضا كنگاوري

در اين رساله، يك سامانهي پايش مبتني بر مدل تركيبي فنون محاسبات نرم براي تشخيص خطا در سيستم بيدرنگ ارائه شده است. خرابي در هر يك از زيرسيست مهاي سيستم بيدرنگ، سبب از كارافتادگي آن گشته و ميليو نها ريال ضرر مالي و گاهي خطرات جاني را به همراه دارد. يكي از دلايل اصلي خرابي در اين سيستم ها، فقدان سامانهي پايش مناسب است. سامانهي پايش ميتواند با مشاهدهي پيوسته، حجم عظيمي از داده هاي دريافتي حسگرهاي سيستم مورد پايش، وضعيت اجراي ساختارها و اجزاي را در آن مشخص كند و از خرابيها در عملكرد بيدرنگ آن جلوگيري نمايد. با توجه به ماهيت و پويايي سيستمهاي بيدرنگ، روشهاي پايش مبتني بر مدل كلاسيك، نميتواند به صورت مداوم كارآمد باشد. براي حل اين مشكل، معماري سامانهي پايش هوشمند در سه سطح انتزاعي، وظيفه اي و اجرايي، طراحي و پياده سازي شد. براي تشخيص خطا در اين معماري از فنون تركيبي به صورت منحصر به فرد؛ يعني شبكهي بيزي و عصبي استفاده شد. فنون بهكار رفته در اين تركيب بهصورت مكمل عمل ميكند و دو نوع استنتاج را به ترتيب در حالتهاي بيدرنگ و غيربيدرنگ فراهم نموده و توجيه نتايج خروجي را ارائه مي دهد. علاوه براين، مدل زمان باقي مانده تا خرابي، از كارافتادگي ساختار و اجزا را نيز پيش بيني ميكند. در نهايت مدل مشاورهاي، اقدامات جايگزين ممكن را كه ميتواند بر روي آن اقدام گردد، پيشنهاد مي دهد. با توجه به مطالب بيان شده، معماري سامانهي پايش مطرح در اين رساله، فارغ از محيط بهكارگيري خاص، قابليت بهكارگيري در محيط هاي مختلف را دارد. تونلباد، سيستمي براي شبي هسازي حركت اجسام پرنده بوده و نقش اساسي در كاهش زمان و هزين ههاي تحقيقاتي و تستهاي ميداني را دارد. نازل كنترل پذير تونل باد بهعنوان محيط اجرايي سامانهي پايش هوشمند مورد استفاده قرار گرفته است. در اين راستا نحوهي مدلسازي، اخذ و پياده سازي دانش كيفي و كمي در سامانه و چالشهاي پيش رو تشريح مي گردد. جهت بررسي سازگاري و اعتبارسنجي خروجي شبكهي بيزي، سناريوهاي بسياري به عنوان فرضيه ارائه و اجرا گرديد. نتايج سناريوهاي مختلف با انتظارات خبرگان محيط مقايسه شده است، خروجي اين مقايسهها بر روي شبكه بيزي ترتيب اثر داده شده و شكل نهايي آن تنظيم و اصلاح گرديده است. سپس شبكهي عصبي براساس خروجي مدل شبكه بيزي آموزش ديده و طرح آن نهايي گرديد. در ادامه سناريوهاي بررسي نهايي با بهكارگيري هر دو مدل شبكه بيزي و عصبي براي حالتهاي مختلف اجرا گرديد. نمونه اي از آغاز و پيشرفت يك واقعه خطاي اصلي در نازل تونل باد ارائه شده است و نتايج به دست آمده از مدل شبكهي بيزي و عصبي، نشان از دقت خوب دارد. پس از اين مرحله، سامانه آماده بهكارگيري در محيط اجرايي گرديد. ارزيابي ها بر روي نتايج عملكرد سيستم تونل باد در يك بازهي شش ماهه، قبل و بعد از عملياتي شدن سامانهي پايش (چهارصد آزمون) انجام گرديد. نتايج اين ارزيابي ها نشان مي دهد بهكارگيري اين سامانه، سبب جلوگيري از رخداد خطا و خرابي، از كارافتادگي و تكرار آزمونها در تون لباد شده است. اين امر ضمن جلوگيري از خسارات زياد احتمالي، كاهش هزينه، افزايش سرعت انجام آزمون و نهايتاً افزايش 20 درصدي كارآيي تونلباد را بههمراه داشت. اين مطلب كاهش آزمونهاي ميداني، عدم به تاخير افتادن برخي از پروژه هاي ملي و اعتماد بيشتر صنايع وابسته به تونل باد را بههمراه داشته كه دستاورد بسيار بزرگي است. كلمات كليدي: پايش، تشخيص خطا، سيستم بيدرنگ، شبكه بيزي، شبكه عصبي و محاسبات نرم.