27. Прогнозирование методом статистической классификации.
Статистическая классификация
или распознавание образов предполагает
отнесение объекта к одному из классов
состояний, которые заранее устанавливаются.
Задачу можно сформулировать следующим
образом. Пусть в начальный момент времени
состояние объекта характеризуется
совокупностью параметров
,
определяющей координаты вектора
состояния
.
При решении задачи прогнозирования
необходимо определить принадлежность
объекта к одному из классов состояний
(рис.
1.18).
Классы состояний могут быть параметрическими
,
,
… или временными
,
,
…, где
,
…
интервалы в поле допуска и
,
,…
на временной оси. Формирование классов
состояний осуществляется с учетом
особенностей объектов и основывается
на предположении, что объекты, имеющие
совокупность идентичных параметров
имеют одинаковые качества (долговечность,
работоспособность и др.) .
Основными этапами решения задачи прогнозирования методами статистической классификации (распознавания образов) являются следующие [14]:
1) выбор модели прогнозирования (распознавания), которая может быть детерминированной, вероятностной и индетерминированной;
2) описание эталонов класса
на основании априорной информации и
обучение (самообучение) модели
прогнозирования (обнаружение
экстраполяционных связей);
3) сопоставление текущей информации о диагностируемом объекте с априорно сформированными эталонами классов ;
4) принятие решения о качестве или степени работоспособности объекта по данным контроля;
5) оценка надежности прогнозирования путем экзаменовки выбранной модели прогнозирования.
29. Модели дефектов.
Дефект объекта – это физический дефект одного или нескольких структурных элементов или связей между ними, приводящий к отклонению характеристик соответствующих свойств от заданных (допустимых]. Наличие только одного дефекта конкретного элемента называют одиночным дефектом этого элемента. Все возможные сочетания дефектов в отдельных элементах и объектах считаются кратными (одновременными) дефектами соответственно элементов и объектов.
В процессе эксплуатации локомотива происходит непрерывный процесс изменения свойств его элементов. Поэтому множество их возможных состояний и дефектов бесконечно. Для упрощения процесса диагностирования множество возможных состояний локомотива и его элементов разбивают на конечное число групп состояний таким образом, чтобы каждая из них обладала определенными общими свойствами. Для решения этой задачи требуется построение моделей дефектов.
Предположим, что объект имеет структуру, показанную на рис. 1.12.
Установим, что множество возможных состояний каждого блока ограничено тремя группами {0, 1, 2}, 0 – группа неработоспособных состояний, 1 – группа работоспособных и неисправных состояний, 2 – группа работоспособных и исправных состояний. Исходя из этого, для объекта в целом возможны девять различных групп состояний: 00, 01, 02, 10, 11, 12, 20, 21, 22.
Исходным является состояние 22. На рис. 1.13 в виде графа представлены все возможные переходы объекта под влиянием дефектов.
Анализ графа показывает, что любая группа состояний рассматриваемого объекта может быть получена с помощью модели его исходного состояния и моделей обобщенных дефектов блоков и их возможных комбинаций. Переход через границы видов состояний осуществляется только под влиянием определенных дефектов. Вероятности появления отдельных дефектов и их возможные комбинации различны, следовательно, различны вероятности отдельных состояний. Наибольший интерес представляют наиболее вероятные дефекты, состояния и пути.