8. Структура базы знаний в составе бэс «Экипаж-борт».

Знания БЭС «Экипаж-борт» представлены информацией в виде фактов и правил, использующих эти факты как основу для выработки определенных решений.

Факты имеют вид входных информационных данных от бортовых систем и фактов, формируемых БЭС в процессе работы. Информационные данные представляют собой признаки, располагаемые в соответствующих разрядах словосостояний, характеризующих интегральную готовность контролируемой системы.

Правила отражают функционирование систем ПНО, определяют режимы работы, диагностируют, контролируют, обобщают факты для принятия решений.

Представление знаний и механизмов логического вывода в БЭС достигнуто на базе инструментальных средств, включающих в себя:

• библиотеку средств представления знаний;

• библиотеку механизмов логического вывода;

• библиотеку механизмов работы с нечеткими данными;

• резидентный компилятор базы знаний, интегрируемый в среду TurboPASCAL;

• компилятор базы знаний, работающий в режиме командной строки.

База знаний описывается динамической и статической частями. Динамическая часть реализуется в виде многозначных переменных четырех базовых типов с коэффициентами уверенности. Статическая часть реализуется в виде правил-продукций типа «ЕСЛИ – ТО». Причем в предпосылках и в заключениях допускаются все процедурные выражения языка TurboPASCAL, включая вызовы процедур и рекурсию. База знаний описывается на языке, близком к языку описания знаний известной оболочки GURU.

Механизмы логического вывода средств обеспечивают три стратегии прямого вывода (до исчерпания возможности делать заключения вообще; до первого достижения целевой переменной; до исчерпания возможности делать выводы по целевой переменной) и две стратегии обратного вывода (до первого достижения целевой переменной; до исчерпания возможности делать заключения по целевой переменной). Кроме того, при обратном выводе имеется возможность управления «глубиной» заключений.

Механизм обработки правил содержит встроенный механизм обработки нечетких данных, использующий восемь алгебраических операций для вычисления коэффициентов уверенности.

9. Перспективы применения экспертных систем.

Для оценки функционирования БЭС «Экипаж-борт» была использована контрольная полетная запись самолета ИЛ-96-300, включающая этап предполетной подготовки, работы пилотажно-навигационных систем в течение 25…30 мин после готовности и в полете в течение 20…30 мин, а также в течение 5…10 мин после полета на стоянке.

На основе указанной выше контрольной записи на стенде была осуществлено моделирование работы БЭС с привлечением информационных потоков пилотажно-навигационных систем с момента их включения до выхода на эксплуатационный режим работы с имитацией отказов по системам: ВСС, БИНС, РСБН, РСДН, СВС, СЭИ, ИНС.

Результаты обработки БЭС «Экипаж-борт» потока полетной информации показали, что она обеспечивает решение поставленных задач:

• интегральная оценка режимов работы систем;

• интегральная оценка аппаратурной готовности;

• интегральная оценка функциональной готовности;

• формирование основных сообщений экипажу об эксплуатационной готовности бортовых систем, режимах работы, выдача рекомендаций при отклонениях от штатной ситуации;

• формирование сообщений о возникающих отказах и внештатных отклонениях от нормального функционирования бортовых систем;

• формирование рекомендаций по сочетанию отказов и внештатных ситуаций;

• гарантированные оценки точности основных параметров навигации пилотажно-навигационных систем: БИНС, ИНС, РСДН, РСБН;

• выбор средства коррекции с учетом навигационной точности пилотажно-навигационных бортовых систем, условий и задач полета;

• обеспечение информационно-интеллектуальной поддержки экипажа при эксплуатации пилотажно-навигационных систем в полете, включая выдачу данных о типе начальной выставки, се этапах, времени до ее окончания, готовности взлета, об эксплуатационных режимах работы систем, о навигационной точности систем, о необходимости коррекции, данных об отказах и внештатных ситуациях функционирования пилотажно-навигационных систем;

• диагностический экспресс-анализ состояния систем, включающий выдачу отображения интегральной оценки эксплуатационной готовности пилотажно-навигационных систем, выбор диагностируемой системы или систем, графическое отображение физических значений выбранных для анализа параметров диагностируемой системы, выдачу сообщений о режимах работы, функциональном состоянии и возможных критических ситуациях диагностируемой системы, графическое отображение разностных сигналов по основным навигационно-пилотажным параметрам.

Вывод: В ходе лабораторной работы мы изучили принципы построения экспертных систем и современных авиационных интеллектуальных систем, их функций, особенностей структуры и возможности реализации.