книги из ГПНТБ / Козин В.З. Методы исследований в обогащении учеб. пособие

13.2. Эвристические методы получения математических моделей

На предварительных этапах исследования процесса и при оценке возможной эффективности управления же­ лательно получить математическое описание с наимень­ шими затратами и возможно более короткий срок. Этому требованию не удовлетворяют ни активные, ни пассивные

методы. Поэтому целесообразно использовать эвристичес­ кие методы, которые обладают тем ценным преимуществом, что именно они позволяют получить математическое опи­ сание с наименьшими затратами и в кратчайший срок.

Суть эвристических методов сводится к тому, что с помощью специально поставленных вопросов выясняются мнения специалистов, а затем формализуются их знания тех­ нологических процессов. Попытка определения таким путем коэффициентов математической Модели является логическим развитием эвристических методов. При этом желательно формализовать знания специалистов, непосредственно ве­ дущих конкретный технологический процесс.

При управлении оператор оценивает параметры процес­ са по данным приборов контроля /плотности пульпы, вели­ чина pH, расход реагентов в процесс/, химанапиза /содер­ жание полезного компонента в исходном питании, концентра­ те и хвостах/ и в результате визуального наблюдения /со­ держание меди, железа, пирита в исходном питании и про­ дуктах обогащения, наличие шламов-.окислов, характер вкрапленности и т.п ./. В соответствии с технико^экономическими условиями оператор определяет параметры управ­ ления и воздействует на процесс.

ратор должен проделать по существу мысленный активный эксперимент. Предлагается некоторый заранее выбранный уровень значений всех входных воздействий / Х По /, которые могут оказать влияние на результаты процесса и задается вопрос: 'Какое содержание металла будет в хвостах и в концентрат'^',

считаются опорными при последующих вопросах : Xj 0 ; 7^, ;j30 . Далее задается еще $ . = 2 п вопросов, где

П - число учитываемых входных воздействий, следую­ щего содержания: 'Какое содержание металла будет в хвостах и концентрате , если изменить всего лишь один параметр на A Xj , оставляя все прочие на исходном ну­ левом уровне?'.

В результате опроса для каждого входного парамет­ ра получаем три ответа, связывающие его с выходными

Врезультате

дfr= êtàXi +C|A3tf+l4AXa + CxÄxJ +.. .+ ^ЛХіі+СиД£іі ■

При формализации опыта других операторов можно по­ лучить усредненную картину, отображающую знание про­ цесса целым коллективом,

' Изменение факторов при каждом новом вопросе по од­ ному является простейшим приемом, позволяющим полу­ чить математическую модель в виде полинома второго по­ рядка без взаимодействий.

Если операторы обладают достаточной квалификацией, чтобы ответить на более сложные вопросы, то целесооб­ разно при каждом новом вопросе менять несколько факто­ ров - осуществить планирование изменения факторов.

В этом случае появляется возможность получить математическое описание процесса' с включением в модель взаимодействий.

Если критерий управления, которым пользуется опе­ ратор, и выбранный нами для управления совпадают, то можно эвристически путем получить алгоритм управления процессом по возмущению, соответствующий качеству управления процессом рабочими. При выборе только лучших операторов можно получить алгоритм, соответ­ ствующий операторам.

Подход остается прежним. Меняется лишь система опроса. Оператор отвечает сначала на первый вопрос: "Назовите, какие значения управляющих воздействий /указывается конкретно, каких/ Вы будете поддерживать при известном /указывается исходный уровень/ значении возмущающих воздействий",

Затем в соответствии с пианом, соответствующим, на­ пример таблице 13.2 предлагаются новые уровни возмуща­ ющих воздействий и задается Я вопросов "Назовите, «аки© значения управляющих воздействий Вы будете под­ держидать дри новам /указывается каком/ значении воз­ мущающих воздействий"

При этом оператору указывается, что каждый раз он должен называть значения управляющих воздействий, соот­ ветствующих экстремуму критерия эффективности и уцовле гворяющиX ограничопиям,

В таблице : X - возмущающие воздействия; у. —управляющие воздействия.

Таблица 13.3. позволяет получить уравнения, связы­ вающие управляющие воздействия с возмущающими, т.е.

алгоритм разомкнутой части системы управления Y=F(XJ.

Таблица 13.3 Анкета для получения уравнений Y - Р ( х )

Оператор №

нвозмущающих воздействий воздействий, записан-

13.3. Методы распознавания образов

Для цепей классификации и соответственно предсказания событий по ряду каких-либо признаков могут применяться методы, широко известные как методы распознавания обра­ зов.

Суть этих методов сводится к тому, что исследователь, имея некоторые исходные данные, соответствующие, напри­ мер, двум сортам руд, проводит по определенным прави­ лам разделяющую пинию или гиперповерхность, которая в дальнейшем служит основой для распознавания сортов руды.

Имеется много правил проведения разделяющих поверх­ ностей. Простейшим является правило проведения поверх­ ностей посредине между центрами тяжести точек, соответ-

ствуюших одному образу.

Рис.12Ц2., К объяснению метода распознования образов

и посредине отрезка соединяющего эти центры восстановим перпендикуляр.

Линия AB может служить разделяющей пинией для двух сортов руд. Эта линия разделила всю плоскость на два образа.

Естественно, этот пример простейший.; Применяя более сложные методы проведения поверхно­

стей можно построить весьма замысловатые образы, ко­ торые позволили бы ориентироваться в весьма сложных ситуациях. Такая задача может быть простейшей для решения излагаемыми ранее методами.

Подчеркнем, что методы распознавания :образов

в основе своей - машинные, т.е. использовать их при ручном счете трудно, а иногда и просто невозможно.

Р а з д е л XIУ, ПОИСК И АНАЛИЗ АПРИОРНОЙ ИНФОРМАЦИИ ПО ОБОГАЩЕНИЮ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

14.1.Проблема информации

Вразделе 1 уже была рассмотрена важность анализа

априорной информации. Однако, сам поиск такой информа­ ции представляет собою достаточно сложную проблему. Во всем мире ежегодно выходит около 50 тысяч изданий

по естественным и техническим наукам, содержащих около трех миллионов статей, выдается свыше 300 тысяч патен­ тов и авторских свидетельств. Ежегодный прирост научнотехнической литературы составляет 8 - 1 0 %.

В таких условиях поиск информации представляет собою не только трудную, но и дорогую задачу, и некоторые аме­

организуя поиска.

Однако, чем дороже эксперимент, тем ценее априорные сведения, и, например, в институтах атомной промышлен­ ности 9Ѳ% времени тратится на чтение литературы и 4% - на эксперимент.

Считается, что хорошо поставленная информация может, примерно, на 30% /в среднем/ повысить эффективность ис­ следований.

В 1870 году вышла книга Л.А.Барского и С.Н.Дорохиной ’Поиск и анализ информации по обогащению полезных иско­ паемых' издание АН СССР, г.Москва, в которой приводятся подробные сведения по рассматриваемому вопросу. Ниже мы дадим весьма сокращенное изложение этих сведений.

14.2.Виды информации в обогащении полезных

ископаемых К ни г и. К книгам относятся монографии, учебники,

учебные пособия, а также тематические сборники.

В быстро развивающихся областях науки и техники про­ исходит быстрое старение книг. В обогащении полезных ископаемых срок старения монографий можно оценить в 13-15 лет. По данным американского библиографа Брауна, который оценивал старение книг по ссылкам на них в жур­ нальных статьях, 64% ссылок приходится на книги в облас­ ти химии и физики не старше 1 0 пет.

В Советском Союзе издание книг по обогащению полезных ископаемых осуществляется, в основном, изда­ тельством "Недра1'. Редакцией по обогащению и брикети­ рованию полезных ископаемых выпускается в год 2-3 учеб­ ника или учебных пособия и 10-15 книг монографического характера общим объемом порядка 250-300 печатных лис­ тов. Кроме того в той же редакции издаются некоторые заказные сборники или труды институтов в количестве 10-12 книг общим объемом 100-150 печатных листов в год.

Небольшое количество литературы по обогащению по­ лезных ископаемых выпускается некоторыми республикан­ скими и областными издательствами, главным образом, Ленинградским филиалом издательства "Недра", Свердлов­ ским, Алма-Атинским, Магаданским, Ташкентским и неко­ торыми другими издательствами.

Книги по обогатительному оборудованию могут изда­ ваться также издательством "Машиностроение". Некоторые вопросы дробления, измельчения, использования строитель­ ных материалов освещаются в ряде книг, издаваемых в издательстве "Строитель". Смежные с обогащением во­ просы затрагиваются в книгах издательства "Металлургия" /например, гидрометаллургия,экономика минерального сырья и др./, "Химия" и др.

П е р и о д и ч е с к и е и з д а н и я . К ним

относятся научно-технические журналы и так называемые продолжающиеся издания под заглавием "Труды', "Запис­ ки", "Научные сообщения", "Известия" и т.д.

публикуются значительно быстрее книг. Однако, они со­ держат меньше сообщений и больше конкретных факторов и поэтому устаревают также быстро как и книги.

В области обогащения полезных ископаемых в Совет­ ском Союзе статьи публикуются примерно в 20 журналах и 25 продолжающихся изданиях.

Кроме того, для советских инженеров и исследовате­ лей доступны для ознакомления и реферируются в ВИНИТИ около. 70 зарубежных журналов, содержащих статьи по обо­ гащению.

зированным и полным собранием сведений о всех научнотехнических достижениях человечества за последние 200 пет. Это объясняется тем, что длительное существо­

вание патентной системы во многих странах мира явилось предпосылкой создания огромного фонда особо упорядо­ ченных документов, отражающих технический прогресс.

В зарубежной практике патентное описание - наиболее Полная информация об изобретении, так как фирмы редко публикуют дополнительные сведения, которые могут по­ мочь конкурентам обоига патент.

Патентная документация достоверна, так как не содер­ жит непроверенных и рекламных сведений. Законодатель­ ством обусловлено, что в заявке на изобретение сущность нового технического решения должна иметь воспроизводи­ мое описание, т.е. должна быть описана так, чтобы

любой квалифицированный в данной области специа­

лист мог осуществить это решение. Это означает, что хотя часть изобретений к моменту подачи заявки еще не реализювана, подавляющее количество запатентованных ре­ шений осуществимо и может быть использовано.

Сведения о новых технических решениях, публикуемых в виде патентных описаний; почти не дублируются в дру­ гих »научно-технических изданиях. Только 5% данных, опуб­ ликованных в патентных описаниях, попадают в техничес­ кою литературу.

83% информации о выданных патентах публикуются на распространенных европейских языках, 17% патентных опи­ саний изданы на редких языках, примерно половину из

них составляют патенты-аналоги, опубликованные на евро­ пейских языках, Следовательно, примерно 90-92% информа­ ции, отраженной в патентах, публикуется на распростра­ ненных языках.

Институт "Цветметинформация" издает информационный листок "Новые патенты", в котором приводятся краткие данные о запатентованных новых способах и устройствах для добычи руд и металлоносных песков, обогащения, метал­ лургической переработки руд и концентратов цветных и редких металлов. "Новые патенты" издаются дифференци­ рованно по основным тематическим сериям, в том числе и по обогащению полезных ископаемых.

Центральным хранилищем описаний отечественных п зарубежных изобретений; а также всех остальных видов патентной литературы, имеющейся в нашей стране, явля­ ется Всесоюзная патентно-техническая библиотека.

Библиотека хранит оригиналы описаний изобретений по всем привилегиям и патентам на изобретение, выданным в России с 1814 но 1917 г.г. и по всем патентам и автор­ ским свидетельствам, выданным в СССР с 1924 г. по настоящее время. Материалы об изобретениях запатенто­ ванных в других странах, представлены с различной сте­ пенью полноты в виде оригиналов полных описаний, микро­

фильмов, переводов или в виде рефератов ц библиографичес­ ких описаний.