Search

Mazkur maqolada neftni isitish jarayonini noaqniq mantiqqa asoslanib matematik modeli tuzilgan. Olingan natijalar tahlil qilingan., In this article, a mathematical model of oil heating process based on fuzzy logic is created. The obtained results were analyzed.

В статье рассматриваются способы построения быстродействующих дефаззификаторов. Представлены две процедуры модификации метода отношения площадей, использующегося для дефаззификации результирующей переменной. Ограничением работы дефаззификатора по первой процедуре является использование треугольных функций принадлежности. Ограничением работы дефаззификатора по второй процедуре является использование синглтонных функций принадлежности. Представленные экспериментальные результаты свидетельствуют о том, что разработанные быстродействующие дефаззификаторы имеют лучшее быстродействие по сравнению с существующими аналогами., The methods to build high-speed defuzzifiers are present in the article. Two procedures for modifying the area ratio method using for defuzzification of the resulting variable are presented. The limitation of the defuzzifier operation according to the first procedure is the use of triangular membership functions. The limitation of the defuzzifi er operation according to the second procedure is the use of singleton membership functions. The presented experimental results indicate that the developed high-speed defuzzifiers have a better response speed compared to existing analogs., Промышленные АСУ и контроллеры, Выпуск 11 2021

Диагностика заболеваний при неточности признаков и симптомов является основанием для проектирования нечеткой логической медицинской системы. Нечеткие логические выводы представляют собой способ обработки информации на базе экспертных правил, задаваемых в нечетком виде. Рассматривается возможность использования нечеткой экспертной системы в медицинской диагностике в области паразитарных заболеваний желудочно-кишечного тракта. Рассматривается нечеткая диагностическая система для диагностирования энтеробиоза, как одного из самых распространенных детских паразитарных заболеваний желудочно-кишечного тракта. С этой целью выявлены основные симптомы заболевания энтеробиозом. Разработан алгоритм функционирования нечеткой экспертной системы для диагностики паразитарных заболеваний желудочно-кишечного тракта. Используется база знаний нечеткой экспертной системы диагностики, состоящей из структурированной информации. Затем осуществляется процесс преобразования входных данных в лингвистические переменные с помощью функции принадлежности в нечеткой базе знаний. С этой целью выбран треугольный тип фаззификатора. Определен интервал нечетких значений лингвистических переменных. Разработана структура нечетких правил для диагностирования энтеробиоза. На следующем этапе с помощью механизма нечеткого вывода входные данные отображаются в их соответствующие весовые коэффициенты и связанные с ними лингвистические переменные для определения их принадлежности. На последнем этапе дефаззификации осуществляется процесс преобразования нечетких выходных данных в четкое значение с помощью механизма вывода. Проверка работы предложенной системы реализована на примере конкретного пациента и уточнена тяжесть его заболевания. Предложенная нечеткая логистичекая система обеспечивает достаточно быстрый метод диагностики и может служить подтверждением первичного диагноза врача-эксперта., Diagnosing diseases with inaccurate signs and symptoms is the basis for designing a fuzzy logic medical system. Fuzzy inference is a method of processing information based on expert rules set in a fuzzy form. The article discusses the possibility of applying a fuzzy expert system for diagnosing gastrointestinal parasitic diseases. The authors consider a fuzzy logic system for diagnosing enterobiasis, one of the most common paediatric gastrointestinal parasitic diseases. For this purpose, the authors revealed the key symptoms of enterobiasis and developed an algorithm for the functioning of a fuzzy expert system to diagnose gastrointestinal parasitic diseases. The algorithm applied the knowledge base of a fuzzy expert diagnostic system, where the base provides structured information. The process then converted the input data into linguistic variables, conducted using the membership function in the fuzzy knowledge base. A triangular fuzzifier type was selected to complete the converting process, after which the study determined the interval of fuzzy values of the linguistic variables. The structure of fuzzy rules for diagnosing enterobiasis was then developed. In the next step, the fuzzy inference engine directed the input data to be mapped into their respective weights and associated linguistic variables to determine their belonging. The last step of defuzzification was the process of converting the fuzzy output to a crisp value using an inference engine. The operation of the proposed system was implemented using the example of a patient where the developed system specified the severity of his disease. The proposed fuzzy logistic system provides a reasonably fast diagnostic method and can serve as a confirmation of the primary diagnosis of a specialized doctor., Врач и информационные технологии, Выпуск 1 2021, Pages 63-74

The paper illustrates the solution of the problem of choosing methods of quality control of manufacturing parts and assemblies of power equipment using a fuzzy logic device. The main methods of non-destructive testing for the detection of surface and internal defects are considered, as well as the main indicators of quality of metal products. The types of metal defects and welded joints are inspected. The description of the equipment and means of control for detection of defects is executed. The sequence and methods of quality control by ultrasonic, capillary and magnetic powder methods of control are described in detail. The results of quality control of parts during production and during their operation are obtained. The analysis of the revealed defects is carried out. An example of using an integrated approach to control is given. The obtained results of control of the percentage of coincidence of detection of defects on the product are analyzed. Comprehensive quality control was performed by visual, ultrasonic, capillary and magnetic powder methods of non-destructive testing to determine the percentage of coincidences of defects. By creating a heuristic analyzer based on the interface of the fuzzy logic system Fuzzy Logic Toolbox of the Matlab program, an example of determining a combination of non-destructive testing methods for quality control of a steam turbine bearing liner is considered. Computer simulation according to the Mamdani algorithm is carried out, which consists of fazzification with determination of ranges of change of input values for each example, task of distribution functions for each input parameter; calculation of rules based on the adequacy of the model; defuzzification with the transition from linguistic terms to quantitative assessment and graphical construction of the response surface. The simulation made it possible to determine the optimal combination of non-destructive testing methods, which provides the highest quality of defect detection in the steam turbine bearing liner., В работе проиллюстрировано решения задачи выбора методов контроля качества изготовления деталей и узлов энергетического оборудования с помощью аппарата нечеткой логики. Рассмотрены основные методы неразрушающего контроля для выявления поверхностных и внутренних дефектов, а также освещены основные показатели качества металлоизделий. Проведен обзор видов дефектов металла и сварных соединений. Выполнено описание оборудования и средств контроля для выявления дефектов. Подробно описано последовательность и методика контроля качества ультразвуковым, капиллярным и магнитопорошковая методами контроля. Получены результаты контроля качества деталей при производстве и в процессе их эксплуатации. Проведен анализ выявленных дефектов. Приведены пример использования комплексного подхода к выполнению контроля. Проанализированы полученные результаты контроля процента совпадения выявления дефектов на изделии. Проведен комплексный контроль качества визуальным, ультразвуковым, капиллярным и магнитопорошковым методами неразрушающего контроля для определения процента совпадений выявления дефектов. Посредством создания эвристического анализатора на базе интерфейса системы нечеткой логики Fuzzy Logic Toolbox программы Matlab рассмотрен пример определения комбинации методов неразрушающего контроля для контроля качества вкладыша подшипника паровой турбины. Проведено компьютерное моделирование по методу Mamdani, который состоит из фаззификации с определением диапазонов изменения входных величин для каждого примера, задачей функций распределения для каждого входного параметра; вычисления правил, исходя из адекватности модели; дефаззификации с переходом от лингвистических термов к количественной оценке и графического построения поверхности отклика. Моделирование позволило определить оптимальную комбинацию методов неразрушающего контроля, которая обеспечивает высокое качество обнаружения дефектов вкладыша подшипника паровой турбины., В роботі проілюстровано рішення задачі вибору методів контролю якості виготовлення деталей та вузлів енергетичного обладнання за допомогою апарату нечіткої логіки. Розглянуто основні методи неруйнівного контролю для виявлення поверхневих та внутрішніх дефектів, а також висвітлено основні показники якості металовиробів. Проведено огляд видів дефектів металу та зварних з’єднань. Виконано опис обладнання та засобів контролю для виявлення дефектів. Детально описано послідовність та методика контролю якості ультразвуковим, капілярним та магнітопорошковим методами контролю. Отримано результати контролю якості деталей при виробництві та в процесі їх експлуатації. Проведено аналіз виявлених дефектів. Приведено приклад використання комплексного підходу до виконання контролю. Проаналізовано отримані результати контролю відсотку збігу виявлення дефектів на виробі. Проведено комплексний контроль якості візуальним, ультразвуковим, капілярним та магнітопорошковим методами неруйнівного контролю для визначення відсотку збігів виявлення дефектів. За допомогою створення евристичного аналізатора на базі інтерфейсу системи нечіткої логіки Fuzzy Logic Toolbox програми Matlab розглянуто приклад визначення комбінації методів неруйнівного контролю для контролю якості вкладишу підшипника парової турбіни. Проведено комп'ютерне моделювання за алгоритмом Mamdani, який складається з фазифікації з визначенням діапазонів зміни вхідних величин для кожного прикладу, завданням функцій розподілу для кожного вхідного параметра; обчислення правил, виходячи з адекватності моделі; дефазифікації з переходом від лінгвістичних термів до кількісної оцінки та графічної побудови поверхні відгуку. Моделювання дало змогу визначити оптимальну комбінацію методів неруйнівного контролю, що забезпечує найвищу якість виявлення дефектів у вкладишу підшипника парової турбіни.

Introduction. The authors’ method of the objective evaluation of the maturity level of the organization for obtaining sustainable success on the basis of self-assessment is described. The technique is based on the use of expert information and mathematical apparatus of the fuzzy sets theory. The substantiation of the chosen approach is presented. It allows promptly analyze the organization state and apply full expert information. It is proposed to use expert assessments of maturity levels for each of the activities according to GOST R ISO 9004-2010. A brief description of the fuzzification stages content, composition and defuzzification which are the essence of the fuzzy modeling process to obtain reliable estimates is given. Materials and Methods . As follows from the analysis, a generalized model of the “evaluation of the maturity level of the organization” domain is developed. The input and output linguistic variables corresponding to the maturity main criteria in accordance with GOST R ISO 9004-2010 are simulated; and the base term sets are defined. Membership functions of all the linguistic variables are developed according to the estimates of four experts for which purpose the typical trapezoidal functions are used. An expanded form of the fuzzy logic inference for the considered system of knowledge is presented. Taking into account the calculated significance coefficients of the basic maturity criteria, a knowledge base is created. It includes 729 production rules and serves as a basis for the logical deduction of the evaluation of the organization maturity level. Research Results. The barycenter method is used to calculate the precise value of the maturity level. It is implemented in Matlab with the help of Fuzzy Logic Toolbox application package. Response surfaces showing the relationship of the linguistic variables are constructed. The fuzzy inference of the evaluation of the organization maturity level using the proposed techniques is exemplified. Discussion and Conclusions. The presented methodology using a mathematical apparatus of the fuzzy sets theory allows an objective estimation of the organization maturity level for sustained success. It is designed for prompt analysis of the organization on the basis of the self-assessment performed by experts.

В докладе рассмотрена система управления малоэмиссионной камерой сгорания газотурбинного двигателя. Входными характеристиками малоэмиссионной камеры сгорания являются следующие параметры: температура за камерой сгорания, давление в камере сгорания, коэффициент избытка воздуха, эмиссия (окись азота). Управление данными параметрами осуществляется изменением расхода топлива и распределения подачи топлива по гомогенным и диффузионным контурам (диффузионные и гомогенный факелы). Главными параметрами контроля являются эмиссия и срыв пламени. Предложена система управления малоэмиссионной камеры сгорания на основе искусственной нейронной сети.

In this work, the solution for the quality control of products and services is illustrated for the first time on examples of wine production and the provision of educational services in the university by creating a heuristic analyzer based on the Fuzzy Logic Toolbox interface of the Matlab program. There were also considered the problems of constructing quality control models with fuzzy logic for solving problems arising in cases when it is not possible to use classical statistical methods. The factors influencing the quality of products, in particular wine, and services on the example of providing education are analyzed, the possibility of using the fuzzy logic apparatus for determining the weight contribution of factors that ensure maximum quality is proved. Computer simulation using the Mamdani algorithm is performed, which consists of fuzzification with the definition of ranges of change of input values for each example, assigning the distribution functions for each input parameter; calculation of the rules, based on the adequacy of the model; defuzzification with the transition from linguistic terms to quantitative evaluation; graphical construction of the response surface using a centroid method with determination of the center of gravity of the response surface. The modeling has confirmed that the creation of a heuristic analyzer for determining the quality of wine and the quality of education is appropriate and necessary for preventing the production of substandard products and the provision of substandard services., В работе впервые проиллюстрировано решения задачи контроля качества продукции и услуг на примерах производства вина и предоставления образовательных услуг в вузах посредством создания эвристического анализатора на базе интерфейса системы нечеткой логики Fuzzy Logic Toolbox программы Matlab. Рассмотрены вопросы построения моделей контроля качества с нечеткой логикой для решения задач, возникающих в случаях, когда нет возможности использовать классические статистические методы. Проанализированы факторы, влияющие на качество продукции, в частности вина, и услуг на примере предоставления образования, доказана возможность применения аппарата fuzzy logic для определения весового вклада факторов, которые обеспечивают максимальное качество. Проведено компьютерное моделирование по методу Mamdani, который состоит из фаззификации с определением диапазонов изменения входных величин для каждого примера, задачей функций распределения для каждого входного параметра; вычисления правил, исходя из адекватности модели; дефаззификации с переходом от лингвистических термов к количественной оценке; графического построения поверхности отклика, используя центроидного метод с определением центра тяжести поверхности отклика. Моделирование подтвердило, что создание эвристического анализатора для определения качества вина и качества образования целесообразно и необходимо для того, чтобы не допустить производство некачественной продукции и предоставления некачественных услуг., В роботі вперше проілюстровано рішення задачі контролю якості продукції та послуг на прикладах виробництва вина і надання освітніх послуг у ВНЗ за допомогою створення евристичного аналізатора на базі інтерфейсу системи нечіткої логіки Fuzzy Logic Toolbox програми Matlab. Розглянуто питання побудови моделей контролю якості з нечіткою логікою для вирішення завдань, що виникають у випадках, коли немає можливості використовувати класичні статистичні методи. Проаналізовано фактори, що впливають на якість продукції, зокрема вина, і послуг на прикладі надання освіти, доведена можливість застосування апарату fuzzy logic для визначення вагового внеску факторів, які забезпечують максимальну якість. Проведено комп'ютерне моделювання за алгоритмом Mamdani, який складається з фазифікації з визначенням діапазонів зміни вхідних величин для кожного прикладу, завданням функцій розподілу для кожного вхідного параметра; обчислення правил, виходячи з адекватності моделі; дефаззифікації з переходом від лінгвістичних термів до кількісної оцінки; графічного побудови поверхні відгуку, використовуючи центроїдного метод з визначенням центру ваги поверхні відгуку. Моделювання підтвердило, що створення евристичного аналізатора для визначення якості вина і якості освіти доцільно і необхідно для того, щоб не допустити виробництво неякісної продукції і надання неякісних послуг.

Розглядаються питання оптимального проектування конструкції (ОПК), що працює в умовах обмежень міцності, стійкості та жорсткості. Як додаткове обмеження розглядається можливість присутності тріщини в розтягнутому елементі. Запропоновано алгоритм розв'язання задачі методом динамічного програмування. Отримано чисельно-аналітичний розв'язок у вигляді рекурентних формул. Крім детермінованого розв'язання ОПК пропонується ситуація, коли існує тріщина нормального розриву. Величина розміру тріщини задається нечітким чином. Оцінюється вплив нечіткого завдання початкової довжини тріщини для окремого елементу конструкції на кількість циклів навантаження за умови неруйнування. Для ферми, що складається з чотирьох елементів в детермінованій постановці оцінено вплив наперед заданої точності розрахунку на збіжність процесу при розв'язанні задачі ОПК методом динамічного програмування. Для випадку достатньої наперед заданої точності для ферми виконано пошук впливу величини довжини тріщини на площі поперечних перетинів стержнів та об'єм конструкції. Проведено числові експерименти впливу нечіткого завдання довжини тріщини при різних значеннях розкиду для її модального значення на об'єм конструкції. Висновок. Збіжність розв'язання починається тоді, коли відносна похибка приблизно дорівнює 0,003. Побудовані залежності об'єму стержневої конструкції від довжини тріщини показують його значне зростання після величини довжини тріщини 15 см у детермінованій задачі. Дослідження показує принципову можливість використання теорії нечітких множин в задачах оптимального проектування шарнірно-стержневих систем. Як приклад, у процедурі було використано число з трикутною формою функції приналежності. Такі етапи, як фазифікація, оптимальне проектування і дефазифікація, дозволяють оцінити результат нечіткої задачі. Таким чином, у статті показано результат можливого значення об'єму для ситуації, коли модальне значення довжини тріщини становить 25 мм, а відхилення має область від 0 до 20 %., Рассматриваются вопросы оптимального проектирования конструкции (ОПК), работающей в условиях ограничений по прочности, устойчивости и жесткости. Как дополнительное ограничение рассматривается возможность присутствия трещины в растянутом элементе. Предложен алгоритм решения задачи методом динамического программирования. Получено численно-аналитическое решение в виде рекуррентных формул. Кроме детерминированного решения ОПК предлагается ситуация, когда существует трещина нормального разрыва. Величина размера трещины задается нечетким образом. Оценивается влияние нечеткого задавания начальной длины трещины для отдельного элемента конструкции на количество циклов нагружения при неразрушении. Для фермы, состоящей из четырех элементов, в детерминированной постановке оценено влияние заранее заданной точности расчета на сходимость процесса при решении задачи ОПК методом динамического программирования. Для случая достаточной заранее заданной точности для фермы выполнен поиск влияния величины длины трещины на площади поперечных сечений стержней и объем конструкции. Проведены численные эксперименты влияния нечеткого задания длины трещины при различных значениях разброса для её модального значения на объем конструкции., Statement and solution of the problem. The problems of optimal design of structure, which is operated under the constraints of strength, stability and rigidity are considered. As an additional restriction, the possibility of the crack presence in a stretched element is considered. With a small, compared with the yield strength, destructive stress, the construction element is in critical condition. So that, the calculation of strength can be carried out according to the well-known Irwin criterion of a linear destructive mechanics. An algorithm for solving the optimal design problem using dynamic programming is proposed. A numerical-analytical solution is obtained in the form of recurrent formulas. In addition to the deterministic optimal design solution there is a situation where a tensile crack in the rod of the truss is considered. The size of the crack is not clearly defined. The influence of the fuzzy problem of the initial crack length on the number of load cycles during non-destruction for separate elements of the structure is estimated. The truss consists of four elements in a deterministic formulation. The effect of a predetermined accuracy of calculation on the convergence of the process, when the optimal design problem is solved with using dynamic programming, is estimated. For the case of sufficient predetermined accuracy for the truss, a search was made for the influence of the length of the crack on the cross-sectional area of the rods and the volume of the structure. Numerical experiments of the influence of the fuzzy problem of the crack length for different values of the modal value spread on the volume of the structure are carried out. Conclusion. Convergence of the solution starts when relative error is approximately equal 0.003. Influence of crack length on the volume of rod structure shows its growing after the value of 15 cm in deterministic problem. Investigation shows the principle possibility of the theory of fuzzy sets using in problems of optimal design of hinged-rod systems. As an example, the fuzzy numbers with triangular form of membership function were used in the procedure. The stages such as fuzzification, optimal design and defuzzification let us estimate the result of fuzzy problem. So, the result of the possible value of volume for situation, when modal value of crack length is 25 mm and deviation has different domain, is shown in the article.

В статье обосновывается возможность применения аппарата нечёткой логики к системе электронной книги, рассматриваются математические методы, использование которых позволяет определить отношение электронных информационных объектов к книге. Обосновывается выбор алгоритма Мамдани для достижения целей исследования. Рассматриваются основные составляющие данного алгоритма.

В статье обосновывается возможность применения аппарата нечёткой логики к системе электронной книги, рассматриваются математические методы, использование которых позволяет определить отношение электронных информационных объектов к книге. Обосновывается выбор алгоритма Мамдани для достижения целей исследования. Рассматриваются основные составляющие данного алгоритма.

Real technical systems often operate in harsh environmental conditions thus affecting system reliability parameters, which, in this case, could be undetermined. Describing reliability parameters as fuzzy numbers, one can deal with such uncertainties. This paper provides an algorithm used to obtain crisp reliability function for systems with fuzzy reliability model parameters. J-shaped distribution is considered as an example of reliability model for random time to failure.

This article presents the results of research and development of fuzzy controller with fuzzy dynamic correction for nonlinear objects control with variable parameters., Приведены результаты разработки и исследования фаззи-регулятора с нечеткой динамической коррекцией для управления нелинейными объектами с переменными параметрами., Наведені результати розробки і дослідження фаззі-регулятора з нечіткою динамічною корекцією для керування нелінійними об'єктами зі змінними параметрами.

У статті розглянуті питання синтезу безпошукове системи ідентифікації нелінійних динамічних систем. Використовуються методи, аналогічні процедурі дефаззіфікаціі у системах нечіткої логіки. Отримана система ідентифікації відрізняється високою швидкодією, і може служити джерелом інформації при виборі стратового точки пошукової ідентифікації. The paper deals with the synthesis search-less system identification of nonlinear dynamical systems. Used methods similar defuzzification procedure in fuzzy logic systems. The resulting system identification is fast, and can serve as a source of information when choosing a search engine point of seaching identification. В статье рассмотрены вопросы синтеза беспоисковой системы идентификации нелинейных динамических систем. Используются методы, аналогичные процедуре дефаззификации в нечётких системах. Полученная система идентификации отличается высоким быстродействием, и может служить источником информации при выборе стратовой точки поисковой идентификации.

Создание системы управления и регулирования промышленными объектами на основе методов нечеткой логики и мягких вычислений требует выполнения нескольких взаимосвязанных этапов. Точные значения регулируемых и контролируемых параметров объекта, получаемые с помощью датчиков, переводятся в значения лингвистических переменных в специальном блоке, получившем название "фаззификатор". Далее реализуются процедуры нечеткого вывода на множестве продукционных правил, составляющих базу знаний системы управления, в результате чего формируются выходные лингвистические значения, которые переводятся в точные значения результатов вычислений в блоке "дефаззификатор". This paper presents the method of designing the fuzzy controllers, whitch generate control actions on the basis of fuzzy logic. A functional diagram of fuzzy controller are described. Conclusions of obtained results are presented.

Проведен сравнительный анализ динамики электропривода с классическим и нечетким регуляторами, показаны преимущества применения нечеткой логики в автоматическом регулировании электроприводами.