Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Predicting the peak particle velocity from rock blasting operations using Bayesian approach

Aladejare Adeyemi Emman, Lawal Abiodun Ismail, Onifade Moshood

Acta Geophysica

|

2022

|

Vol. 70, no 2

581--591

EN

Measuring the blast-induced ground vibration at blasting sites is very important, to plan and avoid adverse effects of blasting in terms of the peak particle velocity (PPV). However, the measurement of PPV often requires time, cost, and logistic commitment, which may not be economical for small-scale mining operations. This has prompted the development of numerous regression equations in the literature to estimate PPV from a relatively easier to estimate scaled distance (SD) measurement. With numerous regression equations available in the literature, there is a challenge of how to select the appropriate model for a specific blasting site, more so that rocks behave differently from site to site because of different geological processes that rocks are subjected to. This study develops a method that selects appropriate models for specific blasting sites by comparing the evidence and occurrence probability of different regression models. The appropriate model is the model with the highest evidence and occurrence probability given the available blasting site SD data. The selected model is then integrated with prior knowledge and available blasting SD data in Bayesian framework for probabilistic characterization of PPV. The SD and PPV data at the opencast coal mine, Jharia coalfield in the Dhanbad district of Jharkhand, India, is used to illustrate and validate the approach. The mean and standard deviation of simulated PPV samples from the proposed approach are 12.38 mm/s and 7.36 mm/s, respectively, which are close to the mean of 12.03 mm/s and standard deviation of 9.24 mm/s estimated from the measured PPV at the site. In addition, the probability distribution of the simulated PPV samples is consistent with the probability distribution of the measured PPV at the blasting site.

2

Study of the admixtures effect on concrete creep using Bayesian Linear Regression

Zgheib E., Raphael W.

Archives of Civil Engineering

|

2019

|

Vol. 65, nr 3

127--140

EN

Admixtures are commonly used nowadays in the mix composition of concrete. These additions affect concrete properties and performance especially creep deformations. This paper shows the effect of admixtures on creep of concrete. In fact, creep deformations have prejudicial consequences on concrete behaviour; an incorrect or inaccurate prediction leads to undesirable consequences in structures. Therefore, an accurate estimation of these deformations is mandatory. Moreover, design codes do not consider admixtures’ effect while predicting creep deformations, thus it is necessary to develop models that predict accurately creep deformations and consider the effect of admixtures. Using a large experimental database coming from international laboratories and research centres, this study aims to update the Eurocode 2 creep model by considering the type and percentage of admixtures using Bayesian Linear Regression method. The effect of two types of admixtures is presented in this paper; the water reducer and silica fume.

3

Dynamic condition-based maintenance policy for degrading systems described by a random-coefficient autoregressive model: A comparative study

Tang D., Sheng W., Yu J.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2018

|

Vol. 20, no. 4

590--601

EN

In this paper, we optimize a dynamic condition-based maintenance policy for a slowly degrading system subject to soft failure and condition monitoring at equidistant, discrete time epochs. A random-coefficient autoregressive model with time effect is developed to describe the system degradation. The system age, previous state observations, and the item-to-item variability of the degradation are jointly combined in the proposed degradation model. Stochastic behavior for both the age-dependent and the state dependent term are considered, and a Bayesian approach for periodically updating the estimates of the stochastic coefficients is developed to combine information from a degradation database with real-time condition-monitoring information. Based on this degradation model, the dynamic maintenance policy is formulated and solved in a semi-Markov decision process framework. Incorporated with the same semi-Markov decision process framework is a novel approach for mean residual life estimation, which enables simultaneous residual life estimation with the optimization procedure. The effectiveness of using the proposed random coefficient autoregressive model with time effect rather than the existing fixed-coefficient ones to describe system degradation is demonstrated through a comparative study based on a real degradation dataset. The advantages of using a dynamic maintenance policy are also revealed.

PL

W prezentowanej pracy dokonano optymalizacji dynamicznej, uwzględniającej stan techniczny obiektu strategii utrzymania ruchu dla wolno ulegającego degradacji systemu monitorowanego w równoodległych dyskretnych chwilach czasu (epokach) pod względem uszkodzeń parametrycznych oraz stanu technicznego. Do opisu degradacji systemu opracowano model autoregresyjny z parametrami losowymi uwzględniający wpływ czasu. Proponowany model degradacji bierze pod uwagę zarówno wiek systemu jak i wcześniejsze obserwacje stanu oraz zmienność degradacji pomiędzy obiektami. Rozważano zachowanie stochastyczne zarówno składnika zależnego od wieku jak i składnika zależnego od stanu; opracowano bayesowską metodę okresowej aktualizacji oszacowań współczynników stochastycznych, która pozwala łączyć informacje z bazy danych o degradacji z informacjami z monitorowania stanu w czasie rzeczywistym. W oparciu o otrzymany model degradacji, sformułowano dynamiczną politykę utrzymania ruchu; problem optymalizacji tej polityki rozwiązywano w ramach procesu decyzyjnego semi-Markowa. Do procesu decyzyjnego włączono nowatorską metodę obliczania trwałości resztkowej, co umożliwiło ocenę trwałości resztkowej jednocześnie z przeprowadzeniem procedury optymalizacyjnej. Skuteczność wykorzystania proponowanego modelu autoregresyjnego do opisu degradacji systemu porównywano ze skutecznością dotychczasowych modeli z parametrami stałymi w badaniu opartym na rzeczywistym zbiorze danych o degradacji. Wskazano również zalety stosowania proponowanej dynamicznej strategii utrzymania ruchu.

4

The Epigravettian and the Magdalenian in Poland: New chronological data and an old problem

Wiśniewski A., Połtowicz-Bobak M., Bobak D., Jary Z., Moska P.

Geochronometria

|

2017

|

Vol. 44, no. 1

16--29

EN

The aim of the paper is to present a new chronological model of recolonisation of the area located north of the Sudetes and the Carpathians after Late Glacial Maximum (LGM). Until recently, it was believed that reoccupation of these areas occurred only due to the Magdalenian people. New chronometric data (radiocarbon and optoluminescence ones) coming from the Magdalenian and Epigravettian sites together with the application of Bayesian modelling of new records allowed us to present another model. In the light of the new research, it seems that the groups classified as the Epigravettian and Magdalenian could have coexisted at the same time in the same areas. The new model states that it is possible to assume coexistence of these groups during the period of 2300 years between 16500 and 14200 years BP.

5

Reliability modelling on two-dimensional life data using bivariate weibull distribution: with case study of truck in mines

Fuqing Y., Barabadi A., Jinmei L.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2017

|

Vol. 19, no. 4

650--659

EN

An engineering system can exhibit two- or multi-dimensions in its lifetime. As the classical univariate distribution cannot model this multi-dimensional characteristic, it is necessary to extend it to multivariate distribution in order to capture the multi-dimensional characteristics. This paper proposes a bivariate Weibull distribution that combines two classical Weibull models by a common exponent. The common exponent can represent the correlation between the two dimensions. A ratio likelihood test is proposed to test the significance of the correlation between the two dimensions. To solve the parameter estimation problem, this paper suggests a Bayesian method. Moreover, a goodness of fit test method is developed to visually check the fitness of the model. A case study considering mining trucks is presented to apply the bivariate Weibull distribution to model the two-dimensional life data.

PL

Systemy inżynieryjne można charakteryzować za pomocą dwóch lub więcej wymiarów dotyczących okresu ich eksploatacji (np. przebieg i czas pracy pojazdu). Ponieważ klasyczny rozkład jednowymiarowy nie wystarcza do zamodelowania tej wielowymiarowej charakterystyki, konieczne jest wykorzystanie rozkładu wielowymiarowego, który pozwala uchwycić wielowymiarowość cyklu życia systemu. W artykule zaproponowano dwuwymiarowy rozkład Weibulla, który łączy w sobie dwa klasyczne modele Weibulla za pomocą wspólnego wykładnika. Wspólny wykładnik może reprezentować korelację między dwoma wymiarami. Zaproponowano test ilorazu wiarygodności, który umożliwia badanie istotności korelacji pomiędzy dwoma wymiarami. Do rozwiązania problemu estymacji parametrów zastosowano metodę bayesowską. Ponadto opracowano metodę badania dopasowania modelu do danych empirycznych służącą do wizualizacji dopasowania modelu. Przedstawiono studium przypadku dotyczące wywrotek kopalnianych, w którym dwuwymiarowy rozkład Weibulla zastosowano do modelowania dwuwymiarowych danych dotyczących okresu eksploatacji tych pojazdów.

6

A bayesian approach for sealing failure analysis considering the non-competing relationship of multiple degradation processes

Yang Y.-J., Peng W., Zhu S.-P., Huang H.-Z.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2016

|

Vol. 18, no. 1

10--15

EN

Degradation analysis is an effective method for reliability analysis when failure time data is rare or hard to observe. Multiple degradation analysis with competing risk model is often used to implement the degradation analysis. However, in reality, the failure of a system is often a result of a combination of multiple degradation processes, such as the sum of multiple degradations. To handle this non-competing relationship of multiple degradation processes, this paper presents a new reliability model for multiple degradation processes analysis. The proposed model is demonstrated through a case-study of a spool valve. In this paper, the gamma process is adopted to construct the reliability model. The Bayesian method is used to obtain the estimations of model parameters and reliability indexes by taking account of uncertainty. The results can then be further used as valuable information for further degradation analysis and decision-making considering uncertainty.

PL

Analiza degradacji jest skuteczną metodą analizy niezawodnościowej w przypadkach gdy dane są skąpe lub trudne do zaobserwowania. W badaniach często wykorzystuje się analizę współwystępujących degradacji z zastosowaniem modelu zagrożeń konkurujących. Jednak w rzeczywistości, awaria systemu często jest wynikiem wystąpienia degradacji niekonkurujących, t.j. wynikiem sumy lub kombinacji współwystępujących procesów degradacji. Aby uwzględnić tę relacje między niekonkurującymi procesami degradacji, w artykule przedstawiono nowy model niezawodności służący do analizy współwystępujących procesów degradacji. Proponowany model zilustrowano za pomocą studium przypadku rozdzielnika suwakowego. Przedstawiony w pracy model niezawodności skonstruowano w oparciu o proces gamma. Do oszacowania parametrów modelu oraz indeksów niezawodności zastosowano metodę Bayesa z uwzględnieniem niepewności. Uzyskane wyniki można wykorzystać w przyszłości jako cenne dane do dalszej analizy degradacji i podejmowania decyzji z uwzględnieniem niepewności.

7

Wybór rozkładu oddziaływań klimatycznych z wykorzystaniem metody Bayes’a

Pytlowany T., Woliński S.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2016

|

z. 63, nr 1/I

43--52

PL

Wybór typu zmiennej losowej na podstawie wyników badań polega najczęściej na aproksymacji parametrów przyjętego rozkładu. Jednak dostępne wyniki badań lub obserwacji często nie pozwalają na dostatecznie precyzyjne dopasowanie jednego z powszechnie stosowanych typów rozkładu zmiennej losowej. W artykule przedstawiono metodę opartą na wnioskowaniu Bayesa, która umożliwia oszacowanie miary dopasowania i optymalnego wyboru jednego z typowych rozkładów zmiennej losowej oraz wyznaczenie dystrybuanty liniowej kombinacji testowanych rozkładów. Zastosowanie przedstawionej metody zilustrowano na przykładzie oceny i wyboru dystrybuanty rozkładu reprezentującego obciążenie śniegiem gruntu oraz wyznaczenia kombinacji testowanych rozkładów w celu określenia wartości charakterystycznej obciążenia śniegiem dla przyjętego okresu powrotu.

EN

Single distribution functions are usually selected based on a best-fit approach theorem but often available random data cannot be accurately described by any of the commonly used types of the random variables. The paper presents a method based on Bayesian approach which solves problems of selecting the single distribution function and combining of probabilities contending different probability functions. The method is illustrated on the selection of single distribution function and application of Bayesian method in combining these functions to determine the characteristic value of snow load for an assumed return period.

8

Optimal stopping model with unknown transition probabilities

Horiguchi M., Piunovskiy A. B.

Control and Cybernetics

|

2013

|

Vol. 42, no. 3

593--612

EN

This article concerns the optimal stopping problem for a discrete-time Markov chain with observable states, but with unknown transition probabilities. A stopping policy is graded via the expected total-cost criterion resulting from the non-negative running and terminal costs. The Dynamic Programming method, combined with the Bayesian approach, is developed. A series of explicitly solved meaningful examples illustrates all the theoretical issues.

9

Bayesian method to evaluate uncertainty of data fusion used to estimate cyanobacteria levels in Dobczyckie reservoir

Makowski Ł.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2012

|

R. 88, nr 4a

126-128

EN

Distributed measurement systems are more common in protection of strategic natural resources such as clean water. Bayesian methods can be applied to algorithms of such systems to improve quality of immediate situation assessment and hazard notification. In this paper a practical example of such approach is discussed.

PL

Rozproszone systemy pomiarowe zdobywaja˛ popularność w ochronie strategicznych zasobów naturalnych takich jak woda pitna. Metody bayesowskie mogą zostać użyte w algorytmach takich systemów, w celu poprawy jakości natychmiastowej oceny sytuacji i powiadamiania o zagrożeniach. W tym artykule omówiony jest praktyczny przykład realizacji takiego podejścia.

10

Zastosowanie metody kopuli do dwuwymiarowej analizy wezbrań sztormowych w profilach wodowskazowych Świnoujście i Kołobrzeg

Ciupak M., Rokiciński K.

Zeszyty Naukowe Akademii Marynarki Wojennej

|

2011

|

R. 52 nr 4 (187)

15-34

PL

W artykule zastosowano metod. kopuli do dwuwymiarowej analizy wezbra. sztormowych. Wezbrania sztormowe scharakteryzowano dwuwymiarow. zmienn. losow.: maksymalnym poziomem morza ponad nape.nienie w profilach wodowskazowych .winouj.cie PM.WI i Ko.obrzeg PMKOL. Proba losowa zosta.a wyznaczona na podstawie zidentyfikowanych wezbra. sztormowych wzd.u. po.udniowych wybrze.y Ba.tyku w latach 1976.2000. Celem artyku.u by.o znalezienie najlepszego dwuwymiarowego rozk.adu prawdopodobie.stwa badanej zmiennej losowej (PM.WI, PMKOL). Badaniu poddano eliptyczn. kopul. gaussowsk. i archimedesowsk. jednoparametrow. Gumela-Hougaarda. Do badania zgodno.ci kopuli z zaobserwowanymi realizacjami zmiennej losowej (PM.WI, PMKOL) u.yto wspo.czynnika korelacji rang Spearmana. Najlepsz. zgodno.. uzyskano dla kopuli Gumbela-Hougaarda �Ďs = 0,9871.

EN

The copula method was applied to analyze 2D storm surges. Storm surges were described with 2D variable: the maximum water level above the filling level at Świnoujście PMŚWI and at Kołobrzeg PMKOL. The identified storm surges along of southern Baltic coasts in the period 1976–2000 were used to set the random sample. The aim of this paper is to find the best fit 2D probability distribution of the variable (PMŚWI, PMKOL). Two copula functions: elliptical Gaussian and Archimedean Gumbel-Hougaard copula were investigated. To verify copula conformity with the data observed the non-parametric dependence measure such as Spearman’s ńs was used. The best conformity was recorded for Gumbel-Hougaard copula ńs = 0,9871.

11

Bayesian neural networks and Gaussian processes in identification of concrete properties

Słoński M.

Computer Assisted Mechanics and Engineering Sciences

|

2011

|

Vol. 18, no. 4

291-302

EN

This paper gives a concise overview of concrete properties prediction using advanced nonlinear regression approach and Bayesian inference. Feed-forward layered neural network (FLNN) with Markov chain Monte Carlo stochastic sampling and Gaussian process (GP) with maximum likelihood hyperparameters estimation are introduced and compared. An empirical assessment of these two models using two benchmark problems are presented. Results on these benchmark datasets show that Bayesian neural networks and Gaussian processes have rather similar prediction accuracy and are superior in comparison to linear regression model.

12

An improved Neural Kalman Filtering Algorithm in the analysis of cyclic behaviour of concrete specimens

Krok A.

Computer Assisted Mechanics and Engineering Sciences

|

2011

|

Vol. 18, no. 4

275-282

EN

The article is related to the results of research on Node Decoupled Extended Kalman Filtering (NDEKF) as a learning method for the training of Multilayer Perceptron (MPL). Developments of this method made by the author are presented. The application of NDEKF and MPL and other methods (pruning of MLP, Gauss Process model calibrated by Genetic Algorithm and Bayesian learning methods) are discussed on the problem of hysteresis loop simulations for tests of compressed concrete specimens subjected to cyclic loading.

13

Ocena wzrostu niezawodności w bezzałogowym statku latającym podczas kolejnych faz badania w locie

Yu Y., Cui W., Song B., Wang S.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2010

|

nr 2

43-47

PL

Samoloty muszą być testowane w locie podczas procesu ich opracowywania i dla zapewnienia niezawodności powinny przejść, podczas faz badania w locie, proces wzrostu niezawodności obejmujący kolejne etapy: testowania, poszukiwania ukrytego uszkodzenia, udoskonalania i ponownego testowania. Jednakże z powodu złożonej budowy samolotów i wysokich kosztów badań w locie, badania wzrostu niezawodności z reguły przeprowadza się na małych próbkach. Trudno jest zatem ocenić wzrost niezawodności w kolejnych fazach badań w locie. W niniejszej pracy do estymacji wzrostu niezawodności zastosowano metodę bayesowską dla dwumianowego wzrostu niezawodności opartą na rozkładzie a priori Dirichleta oraz obliczono parametry rozkładu a posteriori wykorzystując metodę symulacji Markov-Chain Monte Carlo. Metodę zastosowano w kolejnych fazach badań w locie bezzałogowego statku latającego (Unmanned Aerial Vehicle), a użyty przykład pokazuje, iż metoda oparta na rozkładzie a priori Dirichleta może skrócić czas badań w locie. Parametry rozkładu a priori łatwo jest potwierdzić na podstawie uprzednio znanych informacji. Proponowana metoda nadaje się do oceny badań wzrostu niezawodności podczas kolejnych etapów badań w locie.

EN

It is necessary for airplanes to be fl ight-tested during the development process, and they should pass the testing/failurefi nding/improvement/re-testing reliability growth process during the fl ight-testing phases to ensure its reliability. However, due to airplane complexity and the high costs of fl ight-testing, the reliability growth testing is usually done with small samples. It is thus diffi cult to estimate the reliability growth during the fl ight-testing phases. In this paper, Bayesian method for binomial reliability growth based on the Dirichlet prior distribution is applied to reliability growth estimation, and the parameters of the posterior distribution are calculated by using the simulation method of Markov-Chain Monte Carlo. The method is applied to the Unmanned Aerial Vehicle test fl ight phases, and the example shows that the method based on the Dirichlet prior distribution can save the fl ight-testing time. It is easy to confi rm the parameters of the prior distribution by using the prior information. The proposed method is suitable for reliability growth testing estimation during fl ight-testing stages.

14

Systemy bezpieczeństwa i obsługi autostrady morskiej

Abramowicz-Gerigk T., Burciu Z.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport

|

2009

|

z. 70

5-19

PL

W artykule przedstawiono organizacje obsługi autostrady morskiej obejmuja.ca. elektroniczne systemy zarządzania logistyką, uproszczone procedury administracyjne i celne oraz model współpracy w intermodalnym łańcuchu transportowym, wykorzystujący bazy danych o jednostkach intermodalnych, ich własnościach, obiegu i miejscu położenia. Omówiono europejską koncepcję integracji morskich i portowych systemów IT, systemów bezpieczeństwa żeglugi na obszarach o wysokiej intensywności ruchu oraz systemów ratowania życia na morzu (SAR). Zaproponowano, oparty na metodach bayesowskich, model bezpieczeństwa autostrady morskiej w odniesieniu do najbardziej wrażliwego elementu systemu, jakim jest statek.

EN

The paper presents the organisation of Motorway of the Sea (MOS) services including electronic logistical management systems, safety systems, simplified administration and customs services and the model of MOS safety which uses the data bases of intermodal units, their characteristics and position. The European conception of maritime and port IT systems, the systems used to protect safety of navigation in the congested areas integration is described. The model of MOS safety based on the Bayesian methods, has been proposed with respect to the ship - the most sensitive element of the system.

15

Systemy bezpieczeństwa i obsługi autostrady morskiej

Abramowicz-Gerigk T., Burciu Z.

Logistyka

|

2009

|

nr 4

CD-CD

PL

W artykule przedstawiono organizację obsługi autostrady morskiej obejmującą elektroniczne systemy zarządzania logistyką, uproszczone procedury administracyjne i celne oraz model współpracy w intermodalnym łańcuchu transportowym, wykorzystujący bazy danych o jednostkach intermodalnych, ich własnościach, obiegu i miejscu położenia. Omówiono europejską koncepcję integracji morskich i portowych systemów IT, systemów bezpieczeństwa żeglugi na obszarach o wysokiej intensywności ruchu oraz systemów ratowania życia na morzu. Zaproponowano, oparty na metodach bayesowskich, model bezpieczeństwa autostrady morskiej w odniesieniu do najbardziej wrażliwego elementu systemu, jakim jest statek.

EN

The paper presents the organisation of Motorway of the Sea (MOS) services including electronic logistical management systems, safety systems, simplified administration and customs services and the model of MOS safety which uses the data bases of intermodal units, their characteristics and position. The European conception of maritime and port IT systems, the systems used to protect safety of navigation in the congested areas integration is described. The model of MOS safety based on the Bayesian methods, has been proposed with respect to the ship - the most sensitive element of the system.

16

Models of ships groudings on coastals areas

Przywarty M.

Journal of KONBiN

|

2008

|

No. 2 (5)

139-156

PL

W artykule przedstawiono opis modeli pozwalających na określanie prawdopodobieństwa wejścia statku na mieliznę na akwenach przybrzeżnych. Przedstawiono również założenia, budowę oraz wstępne wyniki nowego modelu wejścia statku na mieliznę opracowanego w Akademii Morskiej w Szczecinie. Model ten zastosowany został w stochastycznym symulacyjnym modelu do kompleksowej oceny bezpieczeństwa nawigacyjnego.

EN

The paper presents description of models of ships groundings probability assessment on coastal areas. It also presents assumptions and preliminary results of new grounding model developed in Maritime University in Szczecin. This model was used in stochastic simulation model of comprehensive navigational safety assessment.

17

Use of vibroacoustic diagnostics in technical state assessment: Bayesian approach

Radkowski S., Gumiński R.

Journal of KONES

|

2007

|

Vol. 14, No. 4

373-382

EN

The goal of the paper is to develop a new method of system operation assessment required for maintaining high level of reliability of complex systems, where the basis of such strategy is procedure relying on the results of comparative research performed with the use of diagnostic models considering the state of developing degradation of their critical elements. To this aim was adopted and presented in this paper a Bayesian probabilistic framework for technical state assessment. The idea is to search for most informational diagnostic signal, by comparing the relative probabilities and utility function for any kind of failure and proper chosen diagnostic experiment. The Bayesian approach is shown. to take into account: 1. the decision analysis with given information -prior analysis; 2. the decision analysis with new information - posterior analysis; 3. the decision analysis with unknown information - pre- posterior analysis. Es example is considered the procedure of updating in material strength testing. The method of solving the problem described in the paper enables foreseeing the subsequent stages of defect development, thus enabling operational decisions to be made in a manner similar to the procedures applied for use of systems designed according to the "damage tolerant"principle.

PL

Celem opracowania jest prezentacja nowej metody oceny funkcjonowania systemu dla zachowania wysokiego poziomu niezawodności złożonego układu. Bazę systemu stanowią rezultaty badań porównawczych z wykorzystaniem modeli diagnostycznych uwzględniających rozwój procesów degradacji krytycznych elementów systemu. W tym celu została adaptowana i przedstawiona w referacie propozycja wykorzystania metody Bayesa w ocenie stanu technicznego. Myślą przewodnią jest poszukiwanie najbardziej informacyjnego sygnału diagnostycznego przez porównanie prawdopodobieństw warunkowych i funkcji użyteczności dla różnych uszkodzeń i odpowiednio wybranych eksperymentów diagnostycznych. Ujęcie bayesowskie jest ukazane w przypadku uwzględnienia: 1. w analizie decyzyjnej informacji apriorycznej; 2. w analizie decyzyjnej dostępu do informacji aposteriorycznej; 3. w analizie decyzyjnej w wariancie dysponowania ,,nieznaną" informacją - analizapreposterioryczna. Jako przykład jest rozważana procedura bayesowskiego uaktualniania za pomocą testowania wytrzymałościowych właściwości materiału. Metoda rozwiązania opisana w pracy pozwala przewidzieć kolejne etapy rozwoju uszkodzenia, co umożliwia podejmowanie decyzji eksploatacyjnych w sposób podobny do procedur zastosowanych w systemach projektowania według zasad "damage tolerant".

18

Komputerowe wspomaganie identyfikacji procesów

Kasprzyk J.

Zeszyty Naukowe. Automatyka / Politechnika Śląska

|

2006

|

z. 142

3-181

PL

Identyfikacja procesów polega na tworzeniu modeli matematycznych opisujących właściwości tych procesów na podstawie posiadanej wiedzy a priori oraz pomiarów sygnałów zebranych w trakcie doświadczeń identyfikacyjnych. Praktyczne stosowanie identyfikacji wymaga dostępy do odpowiedniego oprogramowania oraz pewnych umiejętności wynikających z doświadczenia i wiedzy na temat zasad wnioskowania. Tematem pracy jest analiza problemu komputerowego wspomagania podczas wykonywania procedury identyfikacji, w szczególności dyskusja zadań i praktycznych możliwości implementacji takiego systemu, w tym także ograniczeń, na jakie można napotkać w trakcie jego stosowania. Na ogół można oddzielić etap identyfikacji procesu od etapu stosowania modelu. Na etapie identyfikacji wykonywany jest eksperyment identyfikacyjny, podczas którego obiekt poddawany jest pobudzeniu, jeśli to możliwe, to w sposób specjalnie zaprojektowany dla celów identyfikacji, a zachowanie procesu jest obserwowane. Etap ten ten kończy się skonstruowaniem modelu matematycznego, który w zwięzły sposób opisuje zachowanie procesu w czasie eksperymentu. Opis taki powinien być reprezentatywny, tj. obowiązywać także na etapie stosowania i być odpowiedni do postawionego celu. W procedurze identyfikacji można wyróżnić następujące etapy: wykonanie eksperymentu, przyjęcie struktury modelu, estymacja modelu zgodnie z wybranym kryterium aproksymacji, testowanie otrzymanego modelu. Jeżeli wynik identyfikacji nie spełnia wymagań, to należy poprawić strukturę modelu i powtórzyć procedurę od kroku drugiego, aż do uzyskania odpowiednich wyników. Istotę identyfikacji można przedstawić w ujęciu probabilistycznym, opartym na wzorze Bayesa. Podejście takie pozwala na przedstawienie spójnej teorii identyfikacji procesów opartej na wnioskowaniu statystycznym, ale ze względu na trudności obliczeniowe ma głównie znaczenie teoretyczne. Ponieważ w pracy główny nacisk został położony na praktyczne aspekty identyfikacji, stąd wykorzystuje się tu raczej opis w postaci modelu stochastycznego, w którym niepewność jest przedstawiona za pomocą tzw. innowacji, będących elementarnymi zmiennymi losowymi o zadanym rozkładzie prawdopodobieństwa. W takim przypadku stosuje się estymator największej wiarygodności ze względu na dobre własności asymptotyczne i umiarkowane wymagania obliczeniowe. Podejście to jest szczególnie wygodne dla celów predykcji, sterowania czy symulacji. Warunkiem uzyskania modelu obiektu niezależnie od sposobu obudzenia jest tu rozdzielność obiektu od źródła tego pobudzenia. Przedstawione w pracy rozważania teoretyczne ilustrowane są przykładem identyfikacji rzeczywistego obiektu elektroakustycznego, którego model jest potrzebny do prawidłowej parametryzacji układu aktywnego tłumienia hałasu (ATH). Obiekty tego typu są szczególnie trudne do identyfikacji, gdyż cechują się bardzo złożoną dynamiką. Końcowy wynik identyfikacji zależy od sposobu wykonania doświadczenia identyfikacyjnego. Aby móc poprawnie wnioskować na podstawie uzyskanych danych muszą być spełnione dwa podstawowe wymagania: obiekt musi być odpowiednio pobudzony oraz spełniony musi być warunek powtarzalności. Planowanie doświadczenia obejmuje także określenie wielkości mających aspekt bardziej techniczny, takich jak sprzężenie procesu i komputera, wybór okresu próbkowania czy sygnału pobudzającego. Ponieważ planowanie eksperymentu stanowi ten element procedury identyfikacji, który zależy silnie od indywidualnych cech badanego procesu oraz celu, dla którego wykonuje się identyfikację, stąd wspomaganie użytkownika w tym względzie sprowadza się głównie do dostarczenia mu zestawu porad, w jaki sposób należy prawidłowo eksperyment wykonać. Część z przedstawionych warunków stanowią założenia, których nie da się zweryfikować na drodze testowania. Jednak niektóre z nich mogą być testowane i dlatego przedstawiono przykłady testów zalecanych do wykonania po zebraniu danych. Ponieważ na ogół dane surowe nie powinny być stosowane do celów identyfikacji, lecz powinny postać odpowiednio przygotowane, stąd przedstawiono także propozycje wspomagania w tym zakresie. Projektowanie systemu komputerowego wspomagania identyfikacji stwarza nowe możliwości, ale niesie także ze sobą niebezpieczeństwo powstania pewnych pułapek. Dotyczy to zarówno twórców takich systemów, jak i użytkowników. Stąd w ramach podsumowania mówiono perspektywy i możliwe zagrożenia w rozwijaniu oraz stosowaniu systemów komputerowego wspomagania identyfikacji.

EN

Process identification consists in mathematical models building that describe features of these processes on the basis of a priori information and signals measured during identification experiments. Practical application of identification involves access to suitable software. Nevertheless, some skills coming from experience and knowledge about principles of inference are also needed. The main goal of this work is to analyse the prospects in computer aided identification, especially discussion on tasks and opportunities in implementation of such systems, as well as constrains that can be met during usage of them. Generally, one can distinguish two stages: process identification and model application. At the first stage identification experiment is performed - the process is stimulated, if possible in the manner specially designed for identification purposes, and its behavior is observed. At the end of the stage it is expected to obtain a mathematical model describing process behaviour. This description ought to be representative, i.e. it should be valid at the application stage and it should be suitable for the purpose of identification. In identification procedure one can distinguish the following stages: carrying out the experiment, settling the model structure, estimating the model according to chosen approximation criterion, testing the model. If the result of identification does not fulfil the requirements then the model structure should be improved and the procedure repeated from the second stage, until adequate results are obtained. The essence of identification can be expressed in probabilistic terms, coming from the Bayes' formula. This approach allows to present the coherent theory of process identification based on the statistical inference. However, due to computational difficulties, it has only theoretical significance. Here emphasis is put on practical aspects of identification, therefore description in the form of a stochastic model is preferred, in which uncertainty is presented as so called innovations, being elementary random variables with given distribution. In this case maximum likelihood estimator is applied because of its good asymptotic properties and moderate computational requirements. This approach is especially convenient for prediction, control and simulation. To obtain a model of the process alone, independently on how it was stimulated, process and source of stimulation must be separable. Theoretical considerations presented in the monograph are illustrated by an example of a real-world electro-acoustic plant identification. The model of the plant is necessary for proper parameterization of active noise control (ANC) system. Such plants are very difficult to identification because their dynamics is very complicated. The final result of identification depends essentially on how the experiment was performed. To infer properly from experimental data, two basic requirements have to be satisfied: process should be sufficiently stimulated and the experiment must be reproducible. Planning the experiment includes also determination of technical quantities, like process-computer interface, choice of the sampling interval or the stimulation signal. Because planning the experiment is the stage in identification procedure that depends strictly on individual features of the process and on the purpose, thus computer assistance in this case is confined only to provide a set of advices for proper experimentation. Some of presented conditions are assumptions that can not be tested. But some of them can be tested and examples of such tests have been proposed to be performed after data collection. Generally, crude data should not be used directly for identification, therefore computer aided in data preparation has been also discussed. Designing the system for computer aided identification creates new opportunities, but it may lead also to some pitfalls. This conclusion concerns designers as well as users of these systems. Therefore, as the recapitulation, some conclusions are drawn about prospects and potential risks during evolving and using computer aided identification.

19

Two-dimensional optimization of Bayesian algorithms with bandlimited basis functions

Chlewicki W., Brykalski A.

Biocybernetics and Biomedical Engineering

|

2006

|

Vol. 26, no. 3

15-32

EN

This paper describes implementation of controlled random search procedure employed to optimize and evaluate Bayesian image reconstructions algorithms with bandlimited basis functions. Median root prior (MRP) and its generalizations, i.e. the L-filter and hybrid MRP were optimized and compared to the Huber penalty. The coefficient controlling amount/weight of the penalty and parameter controlling width ofthe bandlimited basis functions were optimized for different amounts of noise in the data. The reconstruction methods were accelerated using ordered subsets principle. Taking into account quantitative accuracy of the reconstructions, basic MRP with bandlimited basis functions is a practical altemative to the L-filter or hybrid MRP.

20

Zarys algorytmu wyznaczania wskaźników eksploatacyjnych z doświadczenia

Kaleta R.

Zeszyty Naukowe / Akademia Morska w Szczecinie

|

2004

|

nr 1 (73)

269-278

PL

Zaprezentowano metodę wyznaczania wskaźników eksploatacyjnych z doświadczenia. Dokonano klasyfikacji wskaźników eksploatacyjnych. Przedstawiono metodę prezentacji wskaźników eksploatacyjnych z jednoczesną oceną tendencji ich zmian. Podano zasady zwiększania dokładności wskaźników eksploatacyjnych w miarę napływu informacji bieżącej oraz przykłady wyznaczania wskaźników funkcyjnych. Sformułowano wnioski.

EN

A method of determining reliability rates from real life experience has been presented in this paper. Then, reliability rates have been classified. Besides, a method of presentation of reliability rates together with the evaluation of the tendency of their changes has also been put forward. Some principles of increasing the accuracy of reliability rates in accordance with current information havebeen given. There is also an example of how to determine function rates. Finally, the author has formulated conclusions.