Preview

Mekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie

Advanced search

The Formation of Multi-Level Fuzzy Diagnosing Systems Structure Using Stochastic Models

https://doi.org/10.17587/mau.17.375-383

Abstract

An appearance of diagnostic systems of complex structure dynamic objects, based on "soft computing" is connected, primarily, with a relatively large number of possible developing faults (abnormalities) in these objects. The number of symptoms for diagnosis is often limited, and the field of values of these characteristics for different pathologies are intersecting. The claimed genus can include objects of different nature: technical, chemical, biological, etc. A very common situation for such objects is the lack of sufficient statistical samples of values of signs of pathology for the successful application of statistical methods for diagnosis. This work discusses the problems of structural construction and functional multi-level diagnosing systems based on fuzzy logic reasoning. While not subject to the restrictions on the dimensionality of the system (the number of diagnostically pathologies) and the possible number of signs used for diagnosis. As a tool, providing an acceptable and functional structure of the diagnosing systems and its individual levels, is used stochastic model of the diagnosed object. The model implements the generation of random values of features with preset mathematical expectation and standard deviation values for the respective pathologies of the diagnostic object. This article paper proposes a method of constructing a multi-level diagnosing system in a sequence of steps (actions) to build appropriate levels of diagnostics. First of all it is solving the fundamental question of the expediency of constructing a multi-level (hierarchical) diagnosing system.

About the Authors

O. S. Kolosov
National Research University "Moscow Power Engineering Institute"
Russian Federation


D. N. Anisimov
National Research University "Moscow Power Engineering Institute"
Russian Federation


D. V. Khripkov
National Research University "Moscow Power Engineering Institute"
Russian Federation


References

1. Мелихов А. Н., Бернштейн Л. С., Коровин С. Я. Ситуационные советующие системы с нечеткой логикой. М.: Наука, 1990. 272 с.

2. Прикладные нечеткие системы / Асаи К., Ватада Д., Иваи С: Пер. с япон. / Под ред. Т. Тэрано, К. Асаи, М. Сугэно. М.: Мир, 1993. 368 с.

3. Zadeh L. A. Fuzzy Logic, Neural Networks, and Soft Computing // Communications of the ACM. 1994. Vol. 37, N. 3. P. 77-84.

4. Аверкин А. Н., Батыршин И. З. Мягкие вычисления // Новости искусственного интеллекта. 1996. № 3. С. 161-164.

5. Ежов А., Чечеткин А. Нейронные сети в медицине // Открытые системы. 2007. № 4. С. 34-37.

6. Еремеев А. П., Хазиев Р. Р., Зуева М. В., Цапенко И. В. Прототип диагностической системы поддержки принятия решений на основе интеграции байесовских сетей доверия и метода Демпстера-Шефера // Программные продукты и системы. 2013. № 1. С. 11-16.

7. Eremeev A. P., Vagin V. N. Methods and tools for modeling reasoning on diagnostic systems // ICEIS 2009 - 11th International Conference on Enterprise Information Systems. Milan, 2009. P. 271-276.

8. Анисимов Д. Н., Вершинин Д. В., Колосов О. С., Хрипков А. В., Зуева М. В., Цапенко И. В. Использование подстраиваемой динамической модели сетчатки глаза в компонентном анализе для диагностики патологий методами искусственного интеллекта // Вестник МЭИ. 2008. № 5. С. 70-74.

9. Анисимов Д. Н., Вершинин Д. В., Колосов О. С., Зуева М. В., Цапенко И. В. Диагностика текущего состояния динамических объектов и систем сложной структуры методами нечеткой логики с использованием имитационных моделей // Искусственный интеллект и принятие решений. 2012. № 3. С. 39-50.

10. Колосов О. С., Анисимов Д. Н., Хрипков Д. В. Исследование многоуровневых нечетких диагностических систем с использованием стохастической модели. // Мехатроника, автоматизация, управление. Т. 16. 2015. № 4. С. 254-261.

11. Анисимов Д. Н. Формализация процедуры исключения транзитивно замыкающих дуг при организации иерархической структуры на множестве нечетких ситуаций // Вестник МЭИ. 2011. № 4. С. 34-40.

12. Заде Л. А. Понятие лингвистической переменной и его применение к принятию приближенных решений. М.: Мир, 1976. 165 с.

13. Анисимов Д. Н., Астахова Ю. Ю., Вершинин Д. В., Колосов О. С., Зуева М. В., Цапенко И. В. Дифференциация патологий сетчатки глаза на основе нечеткой логики // Мехатроника, автоматизация, управление. 2010. № 2. С. 56-61.

14. Норвич А. М., Турскен И. Б. Построение функций принадлежности // Нечеткие множества и теория возможностей. М.: Радио и связь, 1986. С. 64-71.

15. Zimmermann H. J., Zysno P. Quantifying vagueness in decision models // Europian Journal of Operational Research. 1985. N. 22. P. 148-158.

16. Макаров И. М., Лохин В. М., Манько С. В., Романов М. П. Искусственный интеллект и интеллектуальные системы управления. М.: Наука, 2006.

17. Pedrycz W. Fuzzy Control and Fuzzy Systems. New York: John Wiley and Sons, 1993.

18. Анисимов Д. Н. Использование нечеткой логики в системах автоматического управления // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2001. № 8. С. 39-42.


Review

For citations:


Kolosov O.S., Anisimov D.N., Khripkov D.V. The Formation of Multi-Level Fuzzy Diagnosing Systems Structure Using Stochastic Models. Mekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie. 2016;17(6):375-383. (In Russ.) https://doi.org/10.17587/mau.17.375-383

Views: 524


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1684-6427 (Print)
ISSN 2619-1253 (Online)