10 Дәріс. Идентификация мәселесі туралы жалпы мәліметтер

 

Дәрістің мазмұны:

 - идентификация түсініктемесі; идентификация түрлері; идентификациялау әдісетерін классификациялау.

 

Дәрістің мақсаты:

- идентификациялау теориясының жалпы мәліметтерін оқу.

 

10.1 Негізгі түсініктемелер

Алдында қарастырған әдістер оқып білу әдістері болып табылады. Объект немесе құбылыс механизмін, яғни объектте бар барлық себеп-салдар байланыстарды модель операторының құрылымында көрсету осындай модельдердің ерекшелігі болып табылады.  Айтылған байланыстарды есептемесе,модельдің біліп тану қасиеті жойылар еді, себебі білу үшін жалғыз «қалай» деген сұраққа емес, сонымен бірге «неге» деген сұраққа да жауап алу керек.

Енді біз басқару есебін шешуге қолдану мақсатына негізделген модельдер класын оқимыз). Дұрыс құрастырылған басқару сигналы объектті белгілі бастапқы күйден қажетті күйге көшіру үшін мақсатымен басқаруды орындау үшін басқару объекттің сипаттамаларын білу қажет.

Идентификациялау деп аталатын автоматты басқару теориясының маңызды бағыттарының бірі кірудегі және шығудағы сигналдар өлшеулер нәтижелерінің негізінде  объекттің сипаттамаларын анықтау есебін шешеді. Біліп тану модельдерге қажетті осындай модельдер құбылыстың ішкі механизмдерін бейнелемеуі мүмкін. Олар объект кірістері мен шығыстары арасындағы тек қана кейбір формалды байланыстарды орнатады. Осы байланыстың сипаттары мен ерекшеліктері басқару объектті идентификациялау процесінде алынған модельдің негізі болып табылады.

Идентификациялау (лат.identifico – ұқсату) деген белгілі критерий дәлдігімен объектке адекватты (лат. adaeguatus – теңескен) болатын оның математикалық моделін құрастыру процесі. Тағы бір анықтамасы:  идентификация – объект мен модель арасындағы өзара бір мәнді сәйкестікті орнату процесі.  Басқару теориясында көбінесе келесі анықтаманы қолданады: идентификация – тәжірибелік зерттеулер мәліметтері негізінде объект сипаттамаларын анықтау.

         Идентификацияның ерекшелігі басқару мақсаттарымен анықталады. Кез келген басқару алгоритмінде қойылған есеп көзқарасы жағынан объектке ең тиімді әсерді анықтауға мүмкіндік беретін объект моделі орнатылады. Әр нақты объекттегі модель сипаттамаларының ауытқулары кей кезде оның параметрлері мен құрылымын өзгертеді. Сондықтан модельді түзету қажет болады. Басқаруды синтездеу алдында модельді түзету қажет, басқа сөзбен айтқанда , объектті қайтадан идентификациялау. Сонымен, басқару екі қадамға бөлінеді: бірінші қадамда объекттің адекватты моделін синтездеу керек, екіншісінде – осы модель негізінде басқаруды синтездеу. Сондықтан идентификация бөлек есеп болмайды, ол басқару мақсаттарына бағынышты болып басқару есебінің құрылымдасқан бөлігі болады. Бірақ, көбінесе методологиялық көзқарас жағынан идентифициялау өздігінше мақсат ретінде қарастырылады, себебі модельдерді синтездеу әдістері басқаруды синтездеу әдістерінен өзгеше болып табылады. Осы жағдай себебінен идентификациялау басқару теориясының бөлек бөлімі болып орнатылды.

Жүйе туралы априорлық ақпарат көлеміне қарай идентификациялау кең мағынадағы және тар мағынадағы деп бөлінеді.       Модель операторының құрылымын анықтау процесі кең мағынадағы (немесе құрылымдық) идентификациялау деп аталады. "Құрылым" деген түсініктеменің анық анықтамасы жоқ және әртүрлі авторлар бұл түсініктемені әртүрлі талқылайды. Берілген коэффициентеріне дейінгі дәлдікпен алынған модель операторын  модель құрылымы деп атаймыз. Кірудегі және шығудағы сигналдарды өлшеу нәтижелері негізінде математикалық модельдің құрылымы анық болған кезде оның параметрлерін бағалау тар мағынадағы идентификация болады. Кең мағынадағы идентификация кезінде жүйе туралы априорлы ақпарат өте аз немесе жоқ болады. Тар мағынадағы идентификация кезінде жүйе туралы априорлы ақпарат жеткілікті болады.

Егер де модель операторы оның параметрлеріне дейінгі дәлдікпен берілсе, параметрлік идентификациялау есебін аламыз.

Бұл есептің қойылуы келесідей: тәжірибелік мәліметтер негізінде модель анықталған мағынада ең тиімді (немесе жеткілікті дәлдікпен) объект операторын аппроксимациялайтындай параметрлер векторының мәндерін анықтау. 

Егер де модель операторында белгісіз функциялары бар болса, осындай операторлар терминдерінде идентификация параметрлі емес деп аталады.

Әрқашан келесіні есепке алу керек:

- талқыланып отырған идентификациялау әдістерінің біреуі де жүйелердің барлық түрлерін идентификациялауға жарамайды, олардың әрқайсысының өзінің қолдану аймағы бар;

- зерттелетін процестің математикалық моделін құрастыру мақсатын әрқашанда біліп отыру керек; осыдан әдісті таңдауда және соңғы нәтижелерді дұрыс интерпретациялауда болады;

- жүйенің жаңадан өңделген математикалық моделін қолданудың шектелген аймағын белгілеу керек.