Báo cáo khoa học: "Xây dựng hệ chuyên gia trợ giúp chẩn đoán trạng thái kỹ thuật động cơ ô tô"

Chia sẻ: Nguyễn Phương Hà Linh Nguyễn Phương Hà Linh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:4

Thêm vào BST

Báo xấu

135
lượt xem 20
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Báo cáo trình bày ph-ơng pháp xây dựng hệ chuyên gia trợ giúp chẩn đoán trạng thái kỹ thuật động cơ xăng ô tô, khẳng định tính khả thi của hệ chuyên gia đã xây dựng.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Báo cáo khoa học: "Xây dựng hệ chuyên gia trợ giúp chẩn đoán trạng thái kỹ thuật động cơ ô tô"

X©y dùng hÖ chuyªn gia trî gióp chÈn ®o¸n tr¹ng th¸i kü thuËt ®éng c¬ « t« TS. NguyÔn v¨n bang Bé m«n C¬ khÝ «t« Khoa C¬ khÝ - Tr−êng §¹i häc GTVT Tãm t¾t: B¸o c¸o tr×nh bμy ph−¬ng ph¸p x©y dùng hÖ chuyªn gia trî gióp chÈn ®o¸n tr¹ng th¸i kü thuËt ®éng c¬ x¨ng « t«, kh¼ng ®Þnh tÝnh kh¶ thi cña hÖ chuyªn gia ®· x©y dùng. Summary: The article presents a method of building expert system assisting in diagnosing technical status of the automobile gasoline engines, aknowledging the feasibility the expert system built. mäi ngµy trong n¨m. Cã thÓ lËp ®−îc rÊt HÖ chuyªn gia (expert system) lµ hÖ m¸y nhiÒu hÖ chuyªn gia trong khi sè chuyªn gia tÝnh gåm c¸c thuËt to¸n thùc hiÖn mét nhiÖm ng−êi cã h¹n. H¬n n÷a, kh«ng ph¶i nh− ng−êi, vô nghÒ nghiÖp chuyªn m«n, th−êng khã kh¨n hÖ chuyªn gia kh«ng bao giê chÕt. Tri thøc ë møc (hoÆc ®«i khi qu¸ møc) cña mét chuyªn cña hÖ chuyªn gia cã thÓ dÔ dµng sao chÐp gia. C¸c chuyªn gia gi¶i bµi to¸n nhê sö dông l−u gi÷, trong khi khã mµ lÊy ®−îc vÜnh viÔn tri tæ hîp tri thøc cã thùc vµ kh¶ n¨ng lËp luËn. ë thøc cña mét chuyªn gia. Mét −u thÕ n÷a cña hÖ chuyªn gia, hai ®iÓm cèt yÕu ®ã n»m trong hÖ chuyªn gia lµ nã kh«ng cã c¸ tÝnh. Nh− ta hai thµnh phÇn t¸ch riªng nh−ng cã liªn quan ®· thÊy c¸ tÝnh kh«ng ph¶i khi nµo còng t−¬ng chÆt chÏ víi nhau lµ c¬ së tri thøc vµ c¬ chÕ thÝch. NÕu b¹n kh«ng −a mét chuyªn gia nµo suy diÔn. C¬ së tri thøc cung cÊp c¸c sù kiÖn ®ã th× b¹n sÏ rÊt miÔn c−ìng sö dông tri thøc vµ quy t¾c riªng vÒ chñ ®Ò vµ c¬ chÕ suy diÔn cña hä. T×nh huèng ng−îc l¹i còng ®óng. Mét cung cÊp kh¶ n¨ng lËp luËn ®Ó rót ra c¸c kÕt chuyªn gia ng−êi nÕu kh«ng thÝch b¹n th× sÏ luËn. C¸c hÖ chuyªn gia còng cho nh÷ng c«ng kh«ng ®−a ra nh÷ng th«ng tin tin cËy. cô bæ sung d−íi d¹ng c¸c giao diÖn víi ng−êi C¸c b−íc ®Ó x©y dùng hÖ chuyªn gia trî sö dông vµ c¸c ph−¬ng tiÖn gi¶i thÝch [1]. gióp chÈn ®o¸n tr¹ng th¸i kü thuËt « t« nh− VÎ hÊp dÉn cña mét hÖ chuyªn gia dùa sau: X©y dùng ma trËn chÈn ®o¸n; X©y dùng trªn kh¶ n¨ng s½n sµng vµ kh¶ n¨ng thÝch øng tËp luËn; X©y dùng ch−¬ng tr×nh cho m¸y tÝnh. cña nã. Kh«ng gièng nh− chuyªn gia ng−êi §Ó minh ho¹, chóng ta chän ®èi t−îng cÇn ph¶i ¨n, ngñ, gi¶i trÝ, nghØ ng¬i, hÖ chuyªn chÈn ®o¸n lµ ®éng c¬ x¨ng « t«. Ma trËn chÈn gia lu«n s½n sµng ®Ó sö dông 24 giê/ngµy, víi ®o¸n gåm 9 cét 8 hµng (B¶ng 1) [2].
B¶ng 1. Ma trËn chÈn ®o¸n tr¹ng th¸i kü thuËt ®éng c¬ x¨ng «t« Mßn c¸c Háng Mßn H− háng chi tiÕt Mßn hÖ Háng Háng c¸c chi Háng Háng nhãm c¸c chi Háng thèng hÖ hÖ tiÕt gio¨ng hÖ trôc tiÕt c¬ gio¨ng cung thèng thèng STT nhãm èng thèng khuûu - cÊu quy l¸t cÊp lµm ®¸nh piston - n¹p b«i tr¬n thanh phèi (X4) nhiªn m¸t löa xi lanh (X5) (X7) TriÖu chøng truyÒn khÝ (X3) liÖu (X8) (X9) (X1) (X2) (X6) Gi¶m c«ng suÊt 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 (S1) T¨ng l−îng tiªu 2 thô nhiªn liÖu 1 1 1 1 1 1 1 1 1 (S2) 3 M¸y nãng (S3) 0 1 1 1 0 1 1 1 1 Thay ®æi thµnh phÇn ho¸ häc, 4 1 0 1 1 1 1 0 0 1 mµu s¾c khÝ th¶i (S4) Gi¶m ¸p suÊt 5 1 0 1 1 0 1 0 0 0 cuèi kü nÐn (S5) Gi¶m ®é ch©n kh«ng trong 6 1 0 1 1 1 0 0 0 0 ®−êng èng n¹p (S6) Gi¶m ¸p suÊt 7 0 1 1 0 0 0 1 0 0 dÇu b«i tr¬n (S7) T¨ng l−îng lät 8 1 0 0 0 0 0 1 0 0 h¬i xuèng c¸cte (S8) ®−îc lùa chän trªn c¬ së lËp luËn sau: C¸c h− háng ®−îc lùa chän: X1 - Mßn c¸c chi tiÕt nhãm piston xi lanh (vßng g¨ng vµ xi - C«ng suÊt ®éng c¬ vµ l−îng tiªu thô lanh); X2 - Mßn cæ trôc, cæ biªn vµ c¸c b¹c lãt; nhiªn liÖu lµ nh÷ng th«ng sè hiÖu qu¶, ®Æc X3 - Mßn c¸c chi tiÕt c¬ cÊu phèi khÝ. Chñ yÕu tr−ng cho t×nh tr¹ng kü thuËt cña hÇu hÕt c¸c xÐt ®Õn mßn b¹c vµ cæ trôc cam mßn vµnh vµ côm, hÖ thèng, bé phËn cÊu thµnh ®«ng c¬. ®Õ xupp¸p; X4 - Háng gio¨ng quy l¸t; X5 - Trong qu¸ tr×nh sö dông, t×nh tr¹ng kü thuËt Háng gio¨ng èng n¹p; X6 - Háng hÖ thèng cña c¸c côm, hÖ thèng bÞ biÕn xÊu, lµm gi¶m c«ng suÊt cña ®éng c¬ vµ t¨ng l−îng tiªu thô cung cÊp nhiªn liÖu. Chñ yÕu xÐt ®Õn l−îng nhiªn liÖu. §©y lµ hai th«ng sè chÈn ®o¸n x¨ng cung cÊp kh«ng ®ñ hoÆc qu¸ nhiÒu; X7 - quan träng ®Ó ®¸nh gi¸ t×nh tr¹ng kü thuËt Háng hÖ thèng b«i tr¬n (¸p suÊt dÇu b«i tr¬n tæng qu¸t cña ®éng c¬. C¸c th«ng sè chÈn gi¶m); X8 - Háng hÖ thèng lµm m¸t (háng chøc ®o¸n nµy gióp ta ph©n biÖt ngay ®−îc ®éng c¬ n¨ng lµm m¸t lµm ®éng c¬ nãng lªn); X9 - nµo cßn tèt, ®éng c¬ nµo cÇn chÈn ®o¸n tiÕp Háng hÖ thèng ®¸nh löa (löa yÕu hoÆc ®¸nh ®Ó ph¸t hiÖn bÖnh cô thÓ. löa kh«ng ®óng thêi ®iÓm). - Nhãm c¸c th«ng sè chÈn ®o¸n thø hai Trªn ®©y lµ nh÷ng h− háng lín cña ®éng Nhãm ta quan t©m lµ c¸c th«ng sè biÓu hiÖn râ nÐt c¬, quyÕt ®Þnh ®Õn tÝnh n¨ng ®éng lùc vµ kinh ra bªn ngoµi, dÔ nhËn biÕt ngay b»ng trùc tÕ cña « t«. quan, b»ng thiÕt bÞ, dông cô ®ång hå ®o ®−îc C¸c th«ng sè chÈn ®o¸n (triÖu chøng) trang bÞ s½n trªn « t« vµ c¸c dông cô thiÕt bÞ kh¸c.
Trªn c¬ së ph©n tÝch ta chän c¸c th«ng chøng trong ma trËn tèi thiÓu, mçi nót cã hai nh¸nh “cã” vµ “kh«ng” xuÊt hiÖn triÖu chøng sè chÈn ®o¸n sau: S1 - Gi¶m c«ng suÊt; S2 - ®ã (C,K), h− háng ë bé phËn nµo thÓ hiÖn ë T¨ng l−îng tiªu thô nhiªn liÖu; S3 - M¸y nãng; c¸c “l¸” (h×nh 1) [2]. S4 - Thay ®æi thµnh phÇn ho¸ häc, mµu s¾c khÝ th¶i; S5 - Gi¶m ¸p suÊt cuèi kú nÐn; S6 - Gi¶m ®é ch©n kh«ng trong ®−êng èng n¹p; S7 - Gi¶m ¸p suÊt dÇu b«i tr¬n; S8 - T¨ng l−îng lät h¬i xuèng cacte. B¶ng ma trËn chÈn ®o¸n biÓu thÞ mèi quan hÖ gi÷a c¸c th«ng sè kÕt cÊu (h− háng) vµ c¸c th«ng sè chÈn ®o¸n (triÖu chøng). Trong b¶ng nµy hµng ngang lµ c¸c th«ng sè chÈn ®o¸n Si, cét däc lµ c¸c th«ng sè kÕt cÊu Xj. Giao ®iÓm H×nh 1. C©y quyÕt ®Þnh chÈn ®o¸n tr¹ng th¸i kü thuËt ®éng c¬ gi÷a c¸c hµng vµ cét cã gi¸ trÞ 1 x¨ng «t« nÕu chóng cã quan hÖvíi nhau vµ Tõ “c©y quyÕt ®Þnh“ ta cã tËp luËt gåm 18 cã gi¸ trÞ 0 nÕu chóng kh«ng cã quan hÖ. luËt. Mçi luËt lµ mét ®−êng di trong “c©y” tõ Tõ ma trËn chÈn ®o¸n, ta x©y dùng tËp “gèc” tíi “l¸”. VÝ dô: LuËt thø nhÊt: NÕu S1 luËn ®Ó t¹o ®iÒu kiÖn xö lý th«ng tin b»ng m¸y (hoÆc S ) kh«ng xuÊt hiÖn th× ®éng c¬ tèt nghÜ 2 tÝnh. TËp luËn ph¶i ®¶m b¶o c¸c yªu cÇu: lµ nÕu ®éng c¬ kh«ng bÞ gi¶m c«ng suÊt (hoÆc - Xem xÐt hÕt c¸c kh¶ n¨ng h− háng cña kh«ng t¨ng l−îng tiªu thô nhiªn liÖu) th× tr¹ng ®èi t−îng chÈn ®o¸n; th¸i kü thuËt lµ tèt. LuËt thø b¶y: nÕu S1 (hoÆc S2), S3, S4 cã xuÊt hiÖn; S5, S6, S7 kh«ng xuÊt - ThÓ hiÖn ®óng mèi quan hÖ gi÷a c¸c hiÖn th× ch¾c ch¾n xuÊt hiÖn X9 vµ cã kh¶ triÖu chøng vµ c¸c h− háng; n¨ng xuÊt hiÖn c¶ X8 – nghÜa lµ nÕu ®éng c¬ - Lo¹i trõ c¸c th«ng tin thõa. C¸c th«ng bÞ gi¶m c«ng suÊt (hoÆc t¨ng l−îng tiªu thô tin thõa dÔ dÉn ®Õn kÕt qu¶ chÈn ®o¸n sai, nhiªn liÖu), bÞ nãng, cã thay ®æi thµnh phÇn thËm trÝ kh«ng thÓ ®−a ra kÕt qu¶ chÈn ®o¸n ho¸ häc, mµu s¾c khÝ th¶i, kh«ng gi¶m ¸p cuèi cïng. suÊt dÇu b«i tr¬n, kh«ng gi¶m ¸p suÊt cuèi kú Khi x©y dùng tËp luËt ®· sö dông ph−¬ng nÐn, kh«ng gi¶m ®é ch©n kh«ng trong ®−êng ph¸p suy diÔn lo¹i trõ víi c¸c b−íc nh− sau: èng n¹p th× ch¾c ch¾n bÞ háng hÖ thèng ®¸nh - Tèi thiÓu ho¸ ma trËn nguån: Trong ma löa cã kh¶ n¨ng h− háng hÖ thèng lµm m¸t. trËn nguån (b¶ng 1) cã 9 cét ®Òu kh¸c nhau LuËt thø 18: nÕu S1 (hoÆc S2), S3, S4, S5, S6, vÒ ®iÒu kiÖn 0 vµ 1 v× vËy ta gi÷ nguyªn; cã 2 S7, S8 cã xuÊt hiÖn th× ®éng c¬ háng hoµn dßng (S1 vµ S2) cã c¸c ®iÒu kiÖn 0 vµ 1 gièng toµn - nghÜa lµ nÕu xuÊt hiÖn c¶ 8 triÖu chøng nhau nªn gép lµm mét. Ma trËn tèi thiÓu cßn 7 trong ma trËn chÈn ®o¸n th× ®éng c¬ kh«ng cã dßng vµ 9 cét. XÕp thø tù c¸c dßng theo kh¶ n¨ng lµm viÖc. Trªn c¬ së tËp luËt, ta x©y nguyªn t¾c: triÖu chøng nµo biÓu hiÖn nhiÒu dùng ch−¬ng tr×nh cho m¸y tÝnh b»ng ng«n bÖnh th× xÕp lªn trªn, triÖu chøng biÓu hiÖn Ýt ng÷ Delphi. Khi chÈn ®o¸n, trªn mµn h×nh bÖnh nhÊt xÕp ë hµng cuèi cïng. hiÖn hai menu ë gãc trªn bªn tr¸i: Chøc - X©y dùng “c©y quyÕt ®Þnh“ cã gèc lµ S1 n¨ng, Gióp ®ì (h×nh 2). (hoÆc S2), c¸c “nót” t−¬ng øng víi c¸c triÖu
Menu Chøc n¨ng cã ba chøc n¨ng sau: - ChÈn ®o¸n míi; - CÊu h×nh m¸y in; - Tho¸t khái ch−¬ng tr×nh; Khi chän chøc n¨ng “ChÈn ®o¸n míi” trªn mµn h×nh sÏ hiÖn nªn c¸c c©u hái “xe cña b¹n cã bÞ c¸c triÖu chøng sau kh«ng?”. Ng−êi sö dông sÏ lÇn l−ît tr¶ lêi “Cã” hoÆc “Kh«ng”. Qu¸ tr×nh hái ®¸p sÏ dõng l¹i khi hÖ thèng suy diÔn trªn c¬ së tri thøc ®−a ra kÕt qu¶ chÈn ®o¸n, chóng ta cã thÓ tho¸t khái ch−¬ng tr×nh hoÆc b¸o c¸o kÕt qu¶. KÕt luËn H×nh 2. Giao diÖn gi÷a ng−êi vμ m¸y Trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y, sè hÖ chuyªn gia ®−îc ¸p dông vµo thùc tiÔn t¨ng lªn ®¸ng kÓ. C¸c lÜnh vùc mµ hÖ chuyªn gia x©m nhËp rÊt ®a d¹ng trong ®ã cã lÜnh vùc chÈn ®o¸n h− háng cña thiÕt bÞ m¸y mãc. HÖ chuyªn gia trî gióp chÈn ®o¸n tr¹ng th¸i kü thuËt ®éng c¬ «t« theo néi dung cña bµi b¸o nµy tuy kh¶ thi nh−ng cßn rÊt s¬ sµi, cÇn ®−îc hoµn chØnh h¬n n÷a vÒ c¶ bÒ réng lÉn chiÒu s©u ®Ó võa ®¶m b¶o tÝnh khoa häc vµ tÝnh thùc tiÔn. Tµi liÖu tham kh¶o [1]. Ph¹m Thanh Thuý. TrÝ tuÖ nh©n t¹o. NXB gi¸o dôc, Hµ Néi,1996. [2]. Bïi Quang Vinh. Nghiªn cøu x©y dùng c¬ së tri thøc cña hÖ chuyªn gia trî gióp chÈn ®o¸n tr¹ng th¸i kü thuËt « t«. LuËn v¨n th¹c sü KHKT, Hµ Néi, 1998. [3]. Ng« Thμnh B¾c, NguyÔn Xu©n Phó. ChÈn ®o¸n tr¹ng th¸i kü thuËt «t«. NXB KHKT, Hµ Néi, 1994♦