The article deals with the problem of designing diagnostic systems. During this process it is possible to use sets of requirements which are very commonly used in the software area. The requirements may influence both on the set of possible solutions of diagnostic system as also on the set of criteria which will be used for evaluation of these solutions. Selecting an optimal solution is not an easy task, especially for given the nature of the diagnostic field. But this process can be improved by using expert system. Knowledge base of this system, which contains possible solutions of designed system can be recorded in the form of multimodal statement networks. During the inference process, it is possible to isolate some subset of preferred solutions. This process should be carry out based on available information about technical object, operational conditions and imposed project limitations. The received subset of solutions should be the basis for further analysis, which leads to get the final solution of a diagnostic system.
PL
Artykuł opisuje problematykę projektowania systemów diagnostycznych. Zwrócono uwagę, że podczas przeprowadzania takiego procesu możliwe jest wykorzystanie zbiorów wymagań powszechnie stosowanych w obszarze inżynierii oprogramowania. Wymagania mogą mieć wpływ zarówno na postać definiowanego zbioru możliwych rozwiązań projektowanego systemu, jak również na zbiór kryteriów, względem których rozwiązania te będą oceniane. Proces wyboru rozwiązania optymalnego z powodu specyfiki dziedziny jaką jest diagnostyka techniczna nie jest zadaniem łatwym. Może być on usprawniony poprzez wykorzystanie systemu doradczego. Baza wiedzy tego systemu zawierająca możliwe rozwiązania projektowanego systemu diagnostycznego może być zapisana pod postacią wielomodalnych sieci stwierdzeń. W wynik procesu wnioskowania na podstawie dostępnych informacji o obiekcie technicznym, warunkach jego pracy oraz narzuconych ograniczeniach projektowych wyodrębniany jest pewien podzbiór rozwiązań preferowanych. Są one podstawą dalszej analizy, w wyniku której opracowywany jest ostateczny projekt systemu diagnostycznego.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The article deals with the problem of designing the project of the diagnostic systems. The main attention was paid to the fact, that the overall design process can be improved by using the set of requirements, that are commonly used during the implementation of the software projects. The two main stages of proposed approach i.e. gathering and evaluation of set of requirements are described in this article. These stages can be realized by using the specialized expert system. The elaborated expert system and the example of using the proposed design approach are also presented in this article.
This study presents results of a research on the development of methods for supporting design processes of diagnostic systems. One major challenge during the process is the precise description of goals or, in other words, determining the planned functionality of the developed diagnostic system given financial as well as technology constraints. The goals can be presented in the form of a set of requirements that the developed system should meet. Also, one critical task that occurs during the process of requirement acquisition is an appropriate management of the process. Nowadays, methods for requirement management are under intensive development in the field of software engineering in particular. However, their application in the process of diagnostic system design requires an additional treatment in order to account for the domain knowledge on technical diagnostics as well as diagnosed objects. As a solution the authors propose multimodal statement networks.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań związanych z poszukiwaniem metod wspomagania procesu projektowania systemów diagnostycznych. Zwrócono w nim uwagę na fakt, ze trudnym etapem tego procesu jest dokładne opisanie potrzeb czyli określenie oczekiwanej funkcjonalności projektowanego systemu diagnostycznego przy uwzględnieniu istniejących ograniczeń np. kosztowych czy też technologicznych. Potrzeby te mogą być przedstawiane w postaci zbioru wymagań stawianych projektowanemu systemowi. Ważnym zadaniem występującym w procesie gromadzenia takich wymagań jest odpowiednie zarządzanie tym procesem. Metody zarządzania wymaganiami są intensywnie rozwijane w inżynierii oprogramowania. Ich zastosowanie w procesie projektowania systemów diagnostycznych wymaga jednak dodatkowych działań pozwalających na uwzględnienie wiedzy dziedzinowej dotyczącej diagnostyki technicznej oraz diagnozowanego obiektu. W celu rozwiązania tego zadania autorzy zaproponowali wykorzystanie wielomodalnych sieci stwierdzeń.
Defining the expected functionality of a designed diagnostic system is the most critical stage of the development process. In general, needs that describe such system can be determined by means of a requirement set pursued by the designed system. One important task during the requirement acquisition process is the problem of requirement management. Specific requirements can be defined based on information from multiple sources, and the acquisition process is reduced to that of a negotiation between a customer and a contractor. However, an immediate application of many well-known software engineering methods is impossible in the case of diagnostic systems. Issues arise due to difficulties in defining a customer in the negotiation process. The proposed approach relies on considering a technical object as a virtual customer in the negotiation process. The customer is represented by an expert system with a knowledge base in the form of a multimodal statement network.
PL
Jednym z najtrudniejszych fragmentów procesu projektowania systemu diagnostycznego jest etap definiowania oczekiwanej funkcjonalności takiego systemu. Potrzeby opisujące taki system mogą być określane za pomocą zbioru wymagań stawianych projektowanemu systemowi. Ważnym zadaniem pojawiającym się w procesie gromadzenia wymagań jest odpowiednie zarządzanie tym procesem. Poszczególne wymagania mogą być definiowane na podstawie wielu źródeł a sam proces ich pozyskiwania zazwyczaj sprowadza się do negocjacji pomiędzy klientem a potencjalnym wykonawcą projektu. Bezpośrednie zastosowanie jednej z wielu znanych metod, rozwijanych w ramach inżynierii oprogramowywania, jest jednak w tym przypadku niemożliwe. Spowodowane jest to przede wszystkim trudnościami w zdefiniowaniu klienta dla procesu negocjacji. Zaproponowano sposób postępowania polegający na rozpatrywaniu obiektu technicznego jako wirtualnego klienta w procesie negocjacji. Klient ten reprezentowany jest przez system doradczy z bazą wiedzy w postaci wielomodalnych sieci stwierdzeń.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
In the Institute of Fundamentals of Machinery Design is developed a development environment REx, which is dedicated for designing and testing diagnostic expert systems for complex technical objects. The REx environment allows to design, test and use a multilayer statement networks. Paper presents an example of using REx environment for diagnose state of some objects of ORC power station. Results of the inference process of the expert system that are very interesting for the operator are presented in a special application. In this application are presented values of statements and how there are changed during the time.
W niniejszym artykule przedstawiono wyniki badań związanych z zastosowaniem metod i technik sztucznej inteligencji w obszarze diagnostyki technicznej. Szczególną uwagę zwrócono na możliwość budowania systemów doradczych opartych na wielowarstwowych sieciach stwierdzeń. Przedstawiono ogólną koncepcję platformy do budowania sieci stwierdzeń. Nakreślono plan prac związanych z rozwojem platformy, który umożliwi stosowanie różnego typu sieci w ramach jednego modelu oraz integrację z innymi systemami.
EN
This paper deals with the results of studies relevant to the methods and techniques of artificial intelligence in the field of technical diagnostics. At the beginning, the basic concepts, such as the statement and statement network, are described. Then, the concept of a multilayer statement network (Fig. 1) which is generalization of a single-layer statement network is presented. Special attention is paid to possibility of using the multilayer statement networks for development of multi-scale statement networks. Next, the general concept of a platform for development of the multilayer statement network and description of the main classes of objects resulting from using the platform are given. The choice of R environment for development of the platform is justified and its advantages are emphasized. The data exchange with other systems using XML format and the file structure is described. The process of construction of the multilayer statement network is discussed based on an example of the two-layer network shown in Fig. 2. The obtained results show the correctness of the platform operation. Finally, the main advantages of platforms, such as possibility of development of multilayer statement networks or commenting of the particular objects are discussed. The schedule of the development of platforms, including e.g. extension of the learning process of the network structure and tuning the network parameters basing on the available data sets or extension-training opportunities to construct multilayer network models with different types of networks on a different layers is also presented.
The paper presents the issues related to shell expert systems which are presented from different perspectives among others end-users, knowledge engineers engaged in the acquisition of knowledge and its edition and system administrators. The main characteristic of described shell expert systems is the ability to integrate knowledge from many different sources and an explicit form of representation of acquisited knowledge which allow to permanent maintenance and management of knowledge stored in the knowledge base.
PL
W artykule przedstawiono zagadnienia związane z budową szkieletowych systemów doradczych. Opisano podstawową funkcjonalność takich systemów z różnych perspektyw tj. widzianych od strony użytkownika systemu, inżynierów wiedzy zajmujących się pozyskiwaniem wiedzy i jej edytowaniem oraz administratorów systemu. Główną cechą charakterystyczną opisywanych systemów doradczych jest możliwość integracji wiedzy z wielu źródeł oraz jawna postać pozyskiwanej wiedzy umożliwiająca ciągłą pielęgnację i zarządzanie baz wiedzy szkieletowego systemu doradczego.
This paper shows an application of multi-layer statement networks to condition monitoring of the sealless magnetic drive pump. In this case, statement networks are computed based on the use of Bayesian probabilities. Moreover, the tool called REx which allows implementing such networks is described. An example of created four-layer network as well as final results of the performed tests shows also.