Федеральне агентство з освіти
ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
СИСТЕМ УПРАВЛІННЯ ТА РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ
Кафедра комп'ютерних систем в управлінні та проектуванні
ЕКСПЕРТНА СИСТЕМА ДІАГНОСТИКИ
МЕТАЛОКОНСТРУКЦІЙ
Пояснювальна записка до дипломного проекту
ФВС ДП.70801-01 81 01
ПОГОДЖЕНО
Реферат.
Дипломна робота містить X стор, X малюнка, X таблиць, X додатків, X джерел, X аркушів графічного матеріалу.
ЕКСПРЕРТНАЯ СИСТЕМА, КОРЕЛЯЦІЯ, ДИСПЕРСІЯ, регресу, границю міцності, границю ПРУЖНОСТІ.
Робота присвячена розробці експертної системи (ЕС), що здійснює обробку дослідних даних дисперсійним і регресійним аналізом.
У ході виконання роботи були вивчені основні методи статистичної обробки дослідних даних.
Результатом виконаної роботи є експертна система, вхідними даними якої є характеристики металоконструкцій і параметри навантаження, а результатом аналіз працездатності металоконструкції.
Програма реалізовувалася в програмному середовищі Borland C + + Builder 5.0. Пояснювальна записка до дипломної роботи виконана в текстовому редакторі Microsoft Word 2003 і представлена в архіві на компакт диску (в конверті на звороті обкладинки).
Abstract
The degree project X pages, X tables, X drawing, X sources, X appendices, X a sheet a graphic material.
EXPERT SYSTEM, CORRELATION, DISPERSION, REGRESSION, BREAKING POINT, LIMIT OF ELASTICITY.
The work is devoted to development of expert system (ES), carrying out processing of the skilled data dispersion and regression by the analysis.
During performance of work the basic methods of statistical processing of the skilled data were investigated.
Result of the done work is the expert system, which entrance data are behaviour hardwares and parameters loading, and result the analysis of serviceability hardware.
The program was realized in programme ambience Borland C + + Builder 5.0. The report on degree operation was carried out in text editor of a Microsoft Word 2003 and submitted in archive on compact disk (in an envelope on the back of a cover).
Федеральне агентство з освіти
ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ СИСТЕМ
УПРАВЛІННЯ ТА РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ
Кафедра комп'ютерних систем в управлінні та проектуванні
ЗАТВЕРДЖУЮ
зав. кафедрою КСУП
____________
"____" _______г.
ЗАВДАННЯ
На дипломне проектування
студенту
група факультет
1. Тема роботи: Експертна система діагностики металоконструкцій
(Затверджена наказом по ВУЗу від № _____ від _______)
2. Термін здачі студентами закінченої роботи "__"____________ р.
3. Вихідні дані до проекту:
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
4. Зміст пояснювальної записки (перелік які підлягають розробці питань)
- Титульний лист
- Реферат
- Завдання на проектування
- Зміст
- Введення
- Постановка завдання
- Реалізація
- Тестування
- Техніко-економічне обгрунтування
- Питання охорони праці та безпеки життєдіяльності
- Висновок
- Список використаних джерел
5. Перелік графічного матеріалу на аркушах формату А1:
1)
2)
6. Консультанти по проекту:
Консультант з безпеки життєдіяльності - поч. відділу ПРО і ДГ
__________________
Консультант з організаційно-економічної частини проекту - Доцент, кандидат екон. наук ________________
7. Дата видачі завдання: "__"____________ р.
КЕРІВНИК: Аспірант кафедри КСУП
______________________
Завдання прийняв до виконання
______________________
Зміст
1 Вступ. 8
2 Постановка і аналіз завдання. 10
3 Огляд мов уявлень знань. 12
4 Вибір середовища реалізації. 15
5 Опис реалізації програми .. 16
5.1 Механічні випробування. 16
5.2 Математичне забезпечення систем автоматизації експерименту. 18
5.2.1 Регресійний аналіз. 18
5.2.2 Дисперсійний аналіз. 20
5.3 Формування моделі предметної області. 22
5.3.1 Етапи формування моделі. 22
5.3.2 Формування параметрів та їх значень. 23
5.3.3 Формування мережі зв'язків параметрів. 24
5.3.4 Правила і формули .. 27
6 Опис програми для користувача. 31
6.1 Інтерфейс "Головна форма". 31
7 Тестування. 32
8 Техніко-економічне обгрунтування роботи .. 33
8.1 Обгрунтування доцільності виконання роботи .. 33
8.2 Оцінка рівня якості розроблюваного продукту. 33
8.3 Організація і планування роботи .. 34
8.4 Розрахунок витрат на виконання роботи .. 37
8.5 Розрахунок поточних експлуатаційних витрат. 39
8.6 Розрахунок річного економічного ефекту виконаної роботи .. 42
8.7 Висновок. 44
9 Питання охорони праці та безпеки життєдіяльності. 45
9.1 Введення. 45
9.2 Аналіз небезпечних і шкідливих виробничих факторів. 45
9.3 Вимоги безпеки обладнання та організації робочого місця оператора 46
9.3.1 Загальні положення. 46
9.3.2 Вимоги до організації та обладнання робочих місць з ВДТ і ПЕОМ .. 48
9.4 Розробка захисних заходів. 49
9.4.1 Захист від прямої та відбитої блесткості. 49
9.4.2 Методи захисту від електромагнітних випромінювань. 50
9.4.3 Заходи щодо запобігання порушень зорової функції. 50
9.4.4 Заходи щодо захисту від шуму. 51
9.4.5 Заходи захисту від ураження електричним струмом. 52
9.4.6 Заходи захисту від статичної електрики. 53
9.5 Інструкція з охорони праці. 54
Висновок. 56
Список використаних джерел. 58
На початковому етапі розробки систем управління, проектування і конструювання нових технічних систем, необхідні дослідження в галузі штучного інтелекту. Серед безлічі напрямків штучного інтелекту є кілька ведучих, які в даний час викликають найбільший інтерес. Перерахуємо напрямки, за якими ведуться дослідження в галузі штучного інтелекту [1]:
1. Представлення знань і розробка систем, заснованих на знаннях (розробка моделей подання знань, створення баз знань, які становлять ядро експертних систем, вилучення та структурування знань).
2. Розробка спеціальних мов для вирішення інтелектуальних завдань, програмного інструментарію штучного інтелекту та створення пакетів прикладних програм, орієнтованих на розробку інтелектуальних систем.
3. Розробка природно-мовних інтерфейсів і машинний переклад.
4. Створення інтелектуальних роботів, здатних автономно здійснювати операції по досягненню цілей, поставлених людиною.
5. Моделювання на ЕОМ окремих творчих процесів (інтелектуальні ігрові завдання: шахи, шашки та ін), автоматичне доведення теорем, аналіз і синтез музичних творів та ін
6. Моделі, методи та алгоритми, орієнтовані на автоматичне нагромадження і формування знань на основі аналізу та узагальнення даних.
7. Розпізнавання образів, при якому використовуються спеціальні математичні процедури і функції, що розділяють об'єкти на класи.
Перший напрямок є основним напрямом в області розробки систем штучного інтелекту. Цей напрямок дозволяє програмісту розробляти експертні системи (ЕС), що забезпечують високу якість рішень завдань на реальних прикладах при мінімізації необхідного періоду часу і пам'яті.
Сучасний стан розробок в області ЕС можна охарактеризувати як стадію все зростаючого інтересу серед фахівців у різних областях - фінансистів, викладачів, інженерів, медиків, психологів та ін Розробка ЕС спрямована на використання ЕОМ для обробки інформації у тих галузях науки і техніки, де традиційні математичні методи моделювання малопридатні [2]. У цих областях важливий досвід експертів.
Головна відмінність інтелектуальних та експертних систем від інших програмних засобів - це наявність бази знань (БЗ), в якій знання зберігаються у формі, зрозумілою фахівцям предметної області, і можуть бути змінені і доповнені також у зрозумілій формі. При цьому етап аналізу знань і проектування БЗ викликає найбільші труднощі при розробці ЕС.
Перед проектуванням БЗ необхідно визначити проблемну область і завдання, і позначити попередній підхід до вирішення проблеми. Аналіз працездатності елементів металоконструкцій із сталі можна віднести до проблемної області, в якій необхідно отримання, структурування і формалізація знань.
На етапі отримання та структурування знань фахівців для подальшої розробки бази знань центральним поняттям є так зване поле знань.
Поле знань - умовне опис понять і взаємозв'язків між ними предметної області, виявлених із системи знань експерта, у вигляді графа, діаграми, таблиці або тексту.
Особливості предметної області можуть зробити істотний вплив на форму і зміст компонентів структури поля знань. Тому необхідно більш докладно розглянути фізичні процеси в деталях металоконструкцій.
Поява в матеріалі зон з підвищеним рівнем внутрішніх напружень при навантаженні приводить до зміни швидкості ультразвуку. Контроль та аналіз зміни швидкості поширення ультразвуку дозволяє ідентифікувати різного роду структурні зміни в металоконструкціях.
Для розглянутої предметної області актуальна розробка експертної системи (ЕС). Вона необхідна матеріалознавці при вирішенні задач у цій області, наприклад, для відповіді на питання "чи можлива подальша експлуатація досліджуваної конструкції".
Перед розробкою ЕС, призначеної для користувача, необхідно розробити модель предметної області. Вона включає два основних етапи:
· Розробка бази знань на мові представлення знань;
· Реалізація бази знань за допомогою програмування або з використанням інструментальних засобів розробки ЕС.
Основними вимогами до бази знань є:
- Коректність (повнота і несуперечність);
- Мінімальна кількість правил;
- Широта охоплення предметної області;
- Простота зміни і доповнення;
- Максимальна наочність при структуруванні знань.
Проектування БЗ складається з кількох етапів, кожен з яких представляє собою важливу задачу. У разі виявлення помилок або недоліків, на кожному з етапів можливе повернення на ранні етапи з метою усунення виявлених помилок. Тому процес створення БЗ є ітераційним.
На сьогоднішній день знання придбали чисто декларативну форму, тобто знаннями вважаються пропозиції, записані на мовах представлення знань, зрозумілих неспеціалістам.
Існують десятки мов (моделей) подання знань для різних предметних областей [1, 2, 5].
Більшість з них можуть бути зведені до наступних класів:
· Продукційні моделі;
· Семантичні мережі;
· Фрейми.
Продукційна модель-модель, заснована на правилах, яка дозволяє представити знання у вигляді пропозицій типу "ЯКЩО (умова), ТО (дія)".
Тобто, коли поточна ситуація (факти) в задачі задовольняє або узгоджується з частиною правила ЯКЩО, то виконується дія, що визначається частиною ТО.
Під "умовою" (антецедентом) розуміється деяке пропозиція-зразок, за яким здійснюється пошук в базі знань, а під "дією" (консеквентом) - дії, що виконуються при успішному результаті пошуку.
Правила забезпечують природній спосіб опису процесів, керованих складною і швидко мінливого зовнішнього середовищем.
Продукційна модель приваблює розробників своєї наочністю, високою модульність, легкістю внесення доповнень і змін, простотою механізму логічного висновку.
Є велика кількість програмних засобів, що реалізують продукційний підхід - мова OPS 5; "оболонки" або "порожні" ЕС-EXSYS Professional, ЕКСПЕРТ; інструментальні системи Пієси та ін
Семантична мережа-це орієнтований граф, вершини якого - поняття, а дуги - відносини між ними.
Характерною особливістю семантичних мереж є обов'язкова наявність наступних типів відносин:
- Клас - елемент;
- Властивість-значення;
- Приклад елемента класу.
Проблема пошуку рішення у базі знань типу семантичної мережі зводиться до задачі пошуку фрагмента мережі, відповідного деякої підмережі, що відбиває поставлений запит до бази.
Для реалізації семантичних мереж існують спеціальні мережеві мови, наприклад NET, мова реалізації систем SIMER + MIR та ін
Фрейм - це мінімальна смислове опис у словесній структурно-класифікованої формі ієрархічних знань про будь-яке понятті (об'єкт, суб'єкт, операція, явище, стан, подія).
Термін фрейм (від англійського frame, що означає "каркас" або "рамка") був запропонований Марвіном Мінським в 70-і роки для позначення структури знань для сприйняття просторових сцен. ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
СИСТЕМ УПРАВЛІННЯ ТА РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ
Кафедра комп'ютерних систем в управлінні та проектуванні
|
ЕКСПЕРТНА СИСТЕМА ДІАГНОСТИКИ
МЕТАЛОКОНСТРУКЦІЙ
Пояснювальна записка до дипломного проекту
ФВС ДП.70801-01 81 01
|
Реферат.
Дипломна робота містить X стор, X малюнка, X таблиць, X додатків, X джерел, X аркушів графічного матеріалу.
ЕКСПРЕРТНАЯ СИСТЕМА, КОРЕЛЯЦІЯ, ДИСПЕРСІЯ, регресу, границю міцності, границю ПРУЖНОСТІ.
Робота присвячена розробці експертної системи (ЕС), що здійснює обробку дослідних даних дисперсійним і регресійним аналізом.
У ході виконання роботи були вивчені основні методи статистичної обробки дослідних даних.
Результатом виконаної роботи є експертна система, вхідними даними якої є характеристики металоконструкцій і параметри навантаження, а результатом аналіз працездатності металоконструкції.
Програма реалізовувалася в програмному середовищі Borland C + + Builder 5.0. Пояснювальна записка до дипломної роботи виконана в текстовому редакторі Microsoft Word 2003 і представлена в архіві на компакт диску (в конверті на звороті обкладинки).
Abstract
The degree project X pages, X tables, X drawing, X sources, X appendices, X a sheet a graphic material.
EXPERT SYSTEM, CORRELATION, DISPERSION, REGRESSION, BREAKING POINT, LIMIT OF ELASTICITY.
The work is devoted to development of expert system (ES), carrying out processing of the skilled data dispersion and regression by the analysis.
During performance of work the basic methods of statistical processing of the skilled data were investigated.
Result of the done work is the expert system, which entrance data are behaviour hardwares and parameters loading, and result the analysis of serviceability hardware.
The program was realized in programme ambience Borland C + + Builder 5.0. The report on degree operation was carried out in text editor of a Microsoft Word 2003 and submitted in archive on compact disk (in an envelope on the back of a cover).
Федеральне агентство з освіти
ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ СИСТЕМ
УПРАВЛІННЯ ТА РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ
Кафедра комп'ютерних систем в управлінні та проектуванні
ЗАТВЕРДЖУЮ
зав. кафедрою КСУП
____________
"____" _______г.
ЗАВДАННЯ
На дипломне проектування
студенту
група факультет
1. Тема роботи: Експертна система діагностики металоконструкцій
(Затверджена наказом по ВУЗу від № _____ від _______)
2. Термін здачі студентами закінченої роботи "__"____________ р.
3. Вихідні дані до проекту:
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
4. Зміст пояснювальної записки (перелік які підлягають розробці питань)
- Титульний лист
- Реферат
- Завдання на проектування
- Зміст
- Введення
- Постановка завдання
- Реалізація
- Тестування
- Техніко-економічне обгрунтування
- Питання охорони праці та безпеки життєдіяльності
- Висновок
- Список використаних джерел
5. Перелік графічного матеріалу на аркушах формату А1:
1)
2)
6. Консультанти по проекту:
Консультант з безпеки життєдіяльності - поч. відділу ПРО і ДГ
__________________
Консультант з організаційно-економічної частини проекту - Доцент, кандидат екон. наук ________________
7. Дата видачі завдання: "__"____________ р.
КЕРІВНИК: Аспірант кафедри КСУП
______________________
Завдання прийняв до виконання
______________________
Зміст
1 Вступ. 8
2 Постановка і аналіз завдання. 10
3 Огляд мов уявлень знань. 12
4 Вибір середовища реалізації. 15
5 Опис реалізації програми .. 16
5.1 Механічні випробування. 16
5.2 Математичне забезпечення систем автоматизації експерименту. 18
5.2.1 Регресійний аналіз. 18
5.2.2 Дисперсійний аналіз. 20
5.3 Формування моделі предметної області. 22
5.3.1 Етапи формування моделі. 22
5.3.2 Формування параметрів та їх значень. 23
5.3.3 Формування мережі зв'язків параметрів. 24
5.3.4 Правила і формули .. 27
6 Опис програми для користувача. 31
6.1 Інтерфейс "Головна форма". 31
7 Тестування. 32
8 Техніко-економічне обгрунтування роботи .. 33
8.1 Обгрунтування доцільності виконання роботи .. 33
8.2 Оцінка рівня якості розроблюваного продукту. 33
8.3 Організація і планування роботи .. 34
8.4 Розрахунок витрат на виконання роботи .. 37
8.5 Розрахунок поточних експлуатаційних витрат. 39
8.6 Розрахунок річного економічного ефекту виконаної роботи .. 42
8.7 Висновок. 44
9 Питання охорони праці та безпеки життєдіяльності. 45
9.1 Введення. 45
9.2 Аналіз небезпечних і шкідливих виробничих факторів. 45
9.3 Вимоги безпеки обладнання та організації робочого місця оператора 46
9.3.1 Загальні положення. 46
9.3.2 Вимоги до організації та обладнання робочих місць з ВДТ і ПЕОМ .. 48
9.4 Розробка захисних заходів. 49
9.4.1 Захист від прямої та відбитої блесткості. 49
9.4.2 Методи захисту від електромагнітних випромінювань. 50
9.4.3 Заходи щодо запобігання порушень зорової функції. 50
9.4.4 Заходи щодо захисту від шуму. 51
9.4.5 Заходи захисту від ураження електричним струмом. 52
9.4.6 Заходи захисту від статичної електрики. 53
9.5 Інструкція з охорони праці. 54
Висновок. 56
Список використаних джерел. 58
1 Введення
На початковому етапі розробки систем управління, проектування і конструювання нових технічних систем, необхідні дослідження в галузі штучного інтелекту. Серед безлічі напрямків штучного інтелекту є кілька ведучих, які в даний час викликають найбільший інтерес. Перерахуємо напрямки, за якими ведуться дослідження в галузі штучного інтелекту [1]: 1. Представлення знань і розробка систем, заснованих на знаннях (розробка моделей подання знань, створення баз знань, які становлять ядро експертних систем, вилучення та структурування знань).
2. Розробка спеціальних мов для вирішення інтелектуальних завдань, програмного інструментарію штучного інтелекту та створення пакетів прикладних програм, орієнтованих на розробку інтелектуальних систем.
3. Розробка природно-мовних інтерфейсів і машинний переклад.
4. Створення інтелектуальних роботів, здатних автономно здійснювати операції по досягненню цілей, поставлених людиною.
5. Моделювання на ЕОМ окремих творчих процесів (інтелектуальні ігрові завдання: шахи, шашки та ін), автоматичне доведення теорем, аналіз і синтез музичних творів та ін
6. Моделі, методи та алгоритми, орієнтовані на автоматичне нагромадження і формування знань на основі аналізу та узагальнення даних.
7. Розпізнавання образів, при якому використовуються спеціальні математичні процедури і функції, що розділяють об'єкти на класи.
Перший напрямок є основним напрямом в області розробки систем штучного інтелекту. Цей напрямок дозволяє програмісту розробляти експертні системи (ЕС), що забезпечують високу якість рішень завдань на реальних прикладах при мінімізації необхідного періоду часу і пам'яті.
Сучасний стан розробок в області ЕС можна охарактеризувати як стадію все зростаючого інтересу серед фахівців у різних областях - фінансистів, викладачів, інженерів, медиків, психологів та ін Розробка ЕС спрямована на використання ЕОМ для обробки інформації у тих галузях науки і техніки, де традиційні математичні методи моделювання малопридатні [2]. У цих областях важливий досвід експертів.
Головна відмінність інтелектуальних та експертних систем від інших програмних засобів - це наявність бази знань (БЗ), в якій знання зберігаються у формі, зрозумілою фахівцям предметної області, і можуть бути змінені і доповнені також у зрозумілій формі. При цьому етап аналізу знань і проектування БЗ викликає найбільші труднощі при розробці ЕС.
Перед проектуванням БЗ необхідно визначити проблемну область і завдання, і позначити попередній підхід до вирішення проблеми. Аналіз працездатності елементів металоконструкцій із сталі можна віднести до проблемної області, в якій необхідно отримання, структурування і формалізація знань.
На етапі отримання та структурування знань фахівців для подальшої розробки бази знань центральним поняттям є так зване поле знань.
Поле знань - умовне опис понять і взаємозв'язків між ними предметної області, виявлених із системи знань експерта, у вигляді графа, діаграми, таблиці або тексту.
Особливості предметної області можуть зробити істотний вплив на форму і зміст компонентів структури поля знань. Тому необхідно більш докладно розглянути фізичні процеси в деталях металоконструкцій.
2 Постановка і аналіз завдання
У процесі експлуатації металоконструкцій піддаються впливу як статичних, так і динамічних навантажень. При цьому структура металів зазнає різного роду зміни, що визначає зміну їх механічних властивостей і надійність конструкцій. Найважливішою умовою правильної експлуатації металоконструкцій є своєчасне проведення планово-попереджувального діагностики. Визначення напружень та аналіз стану матеріалу безпосередньо в процесі експлуатації є однією з найактуальніших завдань.Поява в матеріалі зон з підвищеним рівнем внутрішніх напружень при навантаженні приводить до зміни швидкості ультразвуку. Контроль та аналіз зміни швидкості поширення ультразвуку дозволяє ідентифікувати різного роду структурні зміни в металоконструкціях.
Для розглянутої предметної області актуальна розробка експертної системи (ЕС). Вона необхідна матеріалознавці при вирішенні задач у цій області, наприклад, для відповіді на питання "чи можлива подальша експлуатація досліджуваної конструкції".
Перед розробкою ЕС, призначеної для користувача, необхідно розробити модель предметної області. Вона включає два основних етапи:
· Розробка бази знань на мові представлення знань;
· Реалізація бази знань за допомогою програмування або з використанням інструментальних засобів розробки ЕС.
Основними вимогами до бази знань є:
- Коректність (повнота і несуперечність);
- Мінімальна кількість правил;
- Широта охоплення предметної області;
- Простота зміни і доповнення;
- Максимальна наочність при структуруванні знань.
Проектування БЗ складається з кількох етапів, кожен з яких представляє собою важливу задачу. У разі виявлення помилок або недоліків, на кожному з етапів можливе повернення на ранні етапи з метою усунення виявлених помилок. Тому процес створення БЗ є ітераційним.
3 Огляд мов уявлень знань
Знання - це закономірності предметної області (принципи, зв'язки, закони), отримані в результаті практичної діяльності та професійного досвіду, що дозволяють фахівцям ставити і вирішувати завдання в цій галузі [1]. Для зберігання знань використовуються бази знань, які складають основу будь-якої інтелектуальної системи.На сьогоднішній день знання придбали чисто декларативну форму, тобто знаннями вважаються пропозиції, записані на мовах представлення знань, зрозумілих неспеціалістам.
Існують десятки мов (моделей) подання знань для різних предметних областей [1, 2, 5].
Більшість з них можуть бути зведені до наступних класів:
· Продукційні моделі;
· Семантичні мережі;
· Фрейми.
Продукційна модель-модель, заснована на правилах, яка дозволяє представити знання у вигляді пропозицій типу "ЯКЩО (умова), ТО (дія)".
Тобто, коли поточна ситуація (факти) в задачі задовольняє або узгоджується з частиною правила ЯКЩО, то виконується дія, що визначається частиною ТО.
Під "умовою" (антецедентом) розуміється деяке пропозиція-зразок, за яким здійснюється пошук в базі знань, а під "дією" (консеквентом) - дії, що виконуються при успішному результаті пошуку.
Правила забезпечують природній спосіб опису процесів, керованих складною і швидко мінливого зовнішнього середовищем.
Продукційна модель приваблює розробників своєї наочністю, високою модульність, легкістю внесення доповнень і змін, простотою механізму логічного висновку.
Є велика кількість програмних засобів, що реалізують продукційний підхід - мова OPS 5; "оболонки" або "порожні" ЕС-EXSYS Professional, ЕКСПЕРТ; інструментальні системи Пієси та ін
Семантична мережа-це орієнтований граф, вершини якого - поняття, а дуги - відносини між ними.
Характерною особливістю семантичних мереж є обов'язкова наявність наступних типів відносин:
- Клас - елемент;
- Властивість-значення;
- Приклад елемента класу.
Проблема пошуку рішення у базі знань типу семантичної мережі зводиться до задачі пошуку фрагмента мережі, відповідного деякої підмережі, що відбиває поставлений запит до бази.
Для реалізації семантичних мереж існують спеціальні мережеві мови, наприклад NET, мова реалізації систем SIMER + MIR та ін
Фрейм - це мінімальна смислове опис у словесній структурно-класифікованої формі ієрархічних знань про будь-яке понятті (об'єкт, суб'єкт, операція, явище, стан, подія).
Традиційно структура фрейму може бути представлена як список властивостей (слотів):
(Ім'я фрейма:
(Ім'я першого слоту: значення першого слота),
(Ім'я другого слоту: значення другого слота),
(Ім'я N-ого слоту: значення N-ого слота)).
Ту ж запис можна представити у вигляді таблиці 3.1, доповнивши її двома стовпцями.
Таблиця 4.1-Структура фрейму
| Ім'я фрейму | |||
| Ім'я слота | Значення слота | Спосіб отримання слота | Приєднаний- ва процедура |
Гідність фрейму полягає в тому, що елементи, присутні в описі об'єкта чи події, групуються в самостійну структурну одиницю, і тому можуть вилучатися і оброблятимуться як єдине ціле.
Спеціальні мови представлення знань в мережах фреймів: FRL (Frame Redivsentation Language), KRL (Knowledge Redivsentation Language) та інші програмні засоби.
На різних етапах формування моделі предметної області можливе використання тих чи інших мов представлення знань. Наприклад, при описі понять предметної області краще використовувати фрейми, так як його структура представлена у вигляді таблиці, що обумовлює наочність. А також, опис поняття відбувається за його властивостями, що полегшує розуміння.
4 Вибір середовища реалізації
Для розробки якісного продукту, конкурентно здатного на ринку програмних продуктів, необхідно застосовувати сучасні середовища розробки. На даний момент існують наступні універсальні засоби розробки програмних продуктів: Visual Studio version 6, Borland C + + Builder 5, Delphi 6. Є також математичні пакети моделювання (MahLAb, MathCad, Mathematica), в останніх версіях яких додані можливості розробки інтерфейсу. Однак інтерфейсні можливості даних коштів сильно поступається можливостям розробки інтерфейсу універсальним програмним середах. А інтерфейсна частина є дуже важливою для розробки якісного комп'ютерного підручника.Вибір зводиться у виборі мови реалізації між мовами високо рівня С + + та Pascal. Гідність Pascal є більш швидка робота компілятора, проте він менш гнучкий, надає менше коштів при розробці програм. Тому була обрана мова С + +, ця мова надає можливість програмування із застосуванням об'єктно-орієнтованого підходу. У мови С + + більш розвинена об'єктно-орієнтована підтримка ніж у Pascal. Для мови С + + найбільш поширені середовища розробки Visual С + + і Borland C + + Builder, вибір між ними справа смаку програміста. До плюсів Visual С + + можна віднести потужну довідкову систему Microsoft Developer Network (MSDN), а до плюсів Borland C + + Builder - менші вимоги до ресурсів комп'ютера при розробці програм.
Як реалізація програм у ході переддипломної практики обрана система Borland C + + Builder 5, яка надає зручний інтерфейс для розробки програм, підтримку об'єктно-орієнтованих програм, зручна і достатня обширна довідкова система.
5 Опис реалізації програми
5.1 Механічні випробування
При дослідженні зразків різних матеріалів в лабораторних умовах необхідно реєструвати різні параметри. Крім того, отримані в результаті експериментів дані потрібно зберігати на паперовому носії, а так само переносити інформацію на ПК.Установка ANDA призначена для вимірювання частот автоціркуляціі ультразвукових коливань у виробах і зразках з різних матеріалів, швидкість розповсюдження ультразвукових релєєвськоє хвиль.
До складу установки входить Навантажувальна машина INSTRON, циркулятор з ультразвуковими датчиками, ПК, комп'ютерний осцилограф. Для підвищення завадостійкості АЦП змонтований безпосередньо на навантажувальної машині INSTRON. Для видачі результатів на паперовому носії передбачено підключення принтера.
SHAPE \ * MERGEFORMAT
INSTRON |
АЦП |
циркулятор |
монітор |
Системний блок |
Пристрої введення |
Осцилограф АСК 4106 |
Пристрій виводу |
ПК |
Рис. 2.1 - Структурна схема установки
Зразки затискали в оригінальні захоплення. Рухомий є нижня траверса, здатна переміщатися з точно вивіреної швидкістю, змінюється в межах 0,005 - 1000 мм / хв. Верхній захоплення з'єднаний з тензометричних датчиків, максимальна вимірювана навантаження якого 100 кН. Сигнал, що подається на двигун управління пером самописця, має діапазон напруг 0-10В, для забезпечення високої точності вимірювання малих навантажень використовується перемикач діапазонів, забезпечує зміни коефіцієнта підсилення сигналу датчика в залежності від максимальної передбачуваного навантаження. В якості додаткового модуля, що дозволяє записувати виміряну силу безпосередньо на комп'ютер, був розроблений аналого-цифровий перетворювач (АЦП) послідовного наближення на основі мікросхеми цифро-аналогового перетворення (ЦАП). Управління АЦП і підрахунок напруги на виході підсилювача здійснюється комп'ютером.
5.2 Математичне забезпечення систем автоматизації експерименту
Одним з важливих і неформалізованих етапів експериментальних досліджень є вибір математичного апарату для перетворення та інтерпретації апріорної інформації про досліджуваному об'єкті та обробці отриманих дослідних даних.Для обробки результатів експерименту найчастіше застосовують класичні методи регресійного і дисперсійного аналізів [3].
5.2.1 Регресійний аналіз
Основою завданням регресійного аналізу є побудова за експериментальними даними математичної моделі досліджуваного об'єкта або процесу, яка в даному випадку носить назву функції регресії, рівняння регресії, або просто регресії. Отже, мета регресійного аналізу - отримання формульної залежності, що зв'язує значення вихідної змінної y (виходу, відгуку) об'єкта з факторами x 1, x 2, ... x k за наявності адитивної перешкоди випадкового характеру:Для обчислення коефіцієнтів рівняння регресії використовують, як
правило, метод найменших квадратів (МНК), відповідно до якому оцінки
Мінімум S (30) шукають звичайним способом прирівнювання до нуля приватних похідних S за
Рішення системи (2) в матричній формі:
де X - матриця незалежних змінних
Рішення системи (31) в поелементного формі:
де
У разі ортогонального планування матриця
а для нормованих планів, коли
5.2.2 Дисперсійний аналіз
Техніка дисперсійного аналізу полягає в розбитті загальної дисперсії спостерігається випадкової величини на складові, породжені незалежними джерелами впливу на досліджувану випадкову величину, і наступному порівнянні цих складових.Якщо є m блоків спостережень над випадковою величиною y по n спостережень у кожному блоці, то спочатку обчислюються суми квадратів:
- Загальна
- Міжблокове
- Всередині блоків
де
Для обчислення оцінок відповідних дисперсій обчислені суми квадратів діляться на числа ступенів свободи
(Відповідно загальна оцінка дисперсії, оцінка дисперсії між блоками, оцінка дисперсії всередині блоків або залишкова дисперсія).
Далі дві складові
де
5.3 Формування моделі предметної області
5.3.1 Етапи формування моделі
Розглянемо етапи формування моделі:1. Ідентифікація проблеми;
2. Отримання (витяг) знань;
3. Структурування (концептуалізація) знань;
4. Формалізація.
На етапі ідентифікації проблеми уточнюється завдання, планується хід розробки моделі, визначаються:
- Необхідні ресурси (час, тип ЕОМ);
- Джерела знань (книги, методики та ін);
- Класи розв'язуваних завдань.
На стадії отримання (витяги) знань відбувається отримання найбільш повного з можливих поглядів на предметної області та способи прийняття рішення в ній. Вилучення знань може відбуватися з використанням різних методів.
При структуруванні або концептуалізації знань виявляється структура отриманих знань про предметну область, тобто визначаються:
- Термінологія;
- Список основних понять та їх властивостей;
- Відносини між поняттями.
На цьому етапі відбувається розробка опису знань про предметну область у вигляді графа, таблиці, діаграми, яка відображає основні концепції і взаємозв'язки між поняттями предметної області.
Етап формалізації полягає в розробці бази знань на мові представлення знань.
Традиційно на цьому етапі використовуються:
- Логічні методи;
- Продукційні моделі;
- Семантичні мережі;
- Фрейми.
У свою чергу етапи структурування і формалізації для конкретної предметної області можна розділити на кілька підетапів:
1. Формування параметрів і їх значень;
2. Формування мережі зв'язків параметрів;
3. Поповнення бази знань.
Детальний опис цих підетапів при формуванні моделі аналізу працездатності елементів металоконструкцій розглянуто далі.
5.3.2 Формування параметрів та їх значень
При формуванні моделі предметної області спочатку виділяється безліч параметрів (кількісних і якісних), що описують об'єкт моделювання або процес, що моделюється.Параметри - це характеристики предметної області.
Тобто тут визначається список основних понять та їх властивостей.
При формуванні моделі аналізу працездатності елементів металоконструкцій виділяються наступні параметри:
- Марка сталі;
- Вид поставки;
- Перетин;
- Поточна швидкість ультразвуку;
- Поточний напруга;
- Межа пружності;
- Межа міцності;
- Швидкість ультразвуку;
- Коефіцієнт нахилу;
- Коефіцієнт початкового зсуву;
- Напруга;
- Розраховуємо межа міцності;
- Оцінка локальних напруг;
- Оцінка міцності металоконструкцій.
Кожному параметру відповідає безліч його дискретних або безперервних значень. Наприклад, для якісних параметрів можуть бути такі значення:
для параметра "марка стали" - сталь Вст3кп, сталь 09Г2С, сталь 15ХСНД, сталь 10ХСНД, сталь65Г, сталь 12Х18Н10Т;
для параметра "вид поставки" - прокат гарячекатаний ГОСТ 380-71, листи гарячекатані ГОСТ 16523-70, листи холоднокатані ГОСТ 16523-70, сортовий і фасонний прокат ГОСТ 19281-73, листи та смуги ГОСТ 19282-73 і т.д.
Аналогічно для кількісних параметрів з дискретними значеннями також перераховуються всі можливі значення.
Для кількісних параметрів з непрепивнимі значеннями вказується інтервал змін значень. Наприклад:
для параметра "межа пружності" -> = 195 <= 365 МПа;
для параметра "межа міцності" -> = 360 <= 490 МПа.
При формуванні значень параметрів "коефіцієнт нахилу" і "коефіцієнт початкового зсуву", були проведені дослідження металоконструкцій з різних марок сталей. А отримання значення параметра "напруга" розраховується за методикою [4].
Стосовно до розглянутої предметної області виділено чотири якісних і десять кількісних параметрів.
5.3.3 Формування мережі зв'язків параметрів
Наступний крок при формуванні моделі - побудова мережі зв'язків, вершинами якої є параметри, а дуги відображають безпосередні залежності параметрів один від одного. Тут визначаються відносини між поняттями предметної області.У витоках мережі розташовуються, так звані, базові параметри, значення яких не залежать від значень інших.
Всі інші параметри так чи інакше залежать від базових.
Спочатку визначаються параметри, які безпосередньо залежать від витоків. Вони складають другий шар мережі.
Потім визначаються параметри, які безпосередньо залежать від параметрів попереднього шару і т.д.
У стоках розташовуються узагальнені параметри, що характеризують процес, що моделюється в цілому.
Будувати мережу можна як з витоків, так і зі стоків.
Для формованої моделі у витоках мережі розташовуються параметри, що характеризують поточну ситуацію (вихідні дані): марка сталі, вид поставки, перетин, поточна швидкість ультразвуку, поточне напругу. Від них залежать параметри, що характеризують наслідки.
Стоками мережі є узагальнена оцінка, діагноз.
Розглянемо процес побудови мережі взаємозв'язків параметрів.
Витоки мережі:
- Марка сталі;
- Вид поставки;
- Перетин;
- Поточна швидкість ультразвуку;
- Поточний напругу.
Стоки мережі:
- Оцінка локальних напруг;
- Оцінка міцності металоконструкцій.
Почнемо будувати мережу зі стоків. Для цього спочатку пронумеруємо параметри. Зауважимо, що нумерація параметрів в мережі повинна йти по шарах. У кожному шарі номери параметрів повинні бути більше, ніж у параметрів попереднього шару. Всередині одного шару нумерація може бути довільною. Нумерація повинна бути без пропусків.
1. Марка сталі.
2. Вид постачання.
3. Перетин.
4. Поточна швидкість ультразвуку.
5. Поточне напругу.
6. Межа пружності.
7. Межа міцності.
8. Швидкість ультразвуку.
9. Коефіцієнт нахилу.
10. Коефіцієнт початкового зсуву.
11. Напруга.
12. Розрахунковий межа міцності.
13. Оцінка локальних напруг.
14. Оцінка міцності металоконструкцій.
Щоб записати мережу параметрів, необхідно для кожного параметра (крім витоків) перерахувати параметри, від яких він безпосередньо залежить.
Для формованої моделі мережу параметрів записується таким чином:
параметр1-витік;
параметр2-витік;
параметр3-витік;
параметр4-витік;
параметр5-витік;
параметр6-залежить від 1,2,3;
параметр7-залежить від 1,2,3;
параметр8-залежить від 1;
параметр9-залежить від 1;
параметр10-залежить від 1;
параметр11-залежить від 4,7,8,9,10;
параметр12-залежить від 4,5,8,9,10;
параметр13-залежить від 6,11;
параметр14-залежить від 7,12.
На малюнку 1 представлена мережу параметрів.
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
Малюнок 5.1 - Мережа зв'язку параметрів.
5.3.4 Правила та формули
Після того, як побудована мережа для формованої моделі і для кожного параметра зазначено, від яких параметрів він безпосередньо залежить, необхідно показати, як саме його значення залежать від значень інших параметрів, тобто розкрити вид залежності.Вид залежності може задаватися сукупністю правил, або аналітичної формулою.
Продукційні правила-PR - це структурно-лінгвістичні моделі подання процедурних знань предметної області (рекомендацій, вказівок, стратегій), які формально записуються у вигляді наступних пар [2]:
PR1: = ЕСЛИ (ситуація), ТО (дія)
PR2: = ЕСЛИ (умова придатності), ТО (дія)
PR3: = ЕСЛИ (причина), ТО (наслідок)
PR4: = ЕСЛИ (посилка), ТО (висновок)
Умови являють собою деяку комбінацію значень параметрів, від яких безпосередньо залежить параметр, для якого будується правило, а висновок містить значення цього параметра, відповідне даної комбінації.
У лівій частині правила, можливо, визначення кількох наборів умов, з'єднаних знаком "І":
ЯКЩО (1 Є P) І (2 Є C) ТО (3 Є 1)
або, якщо записати коротше: P & C - 1
(Значення слідують в тому порядку, який відповідає порядку проходження параметрів).
Одному параметру в лівій частині правила може відповідати не одне значення, а декілька, з'єднаних знаком "АБО":
ЯКЩО (1 Є М) І (2 Є з АБО п) ТО (3 Є 0)
або, якщо записати коротше: М & з, п - о.
Якщо у правилі який-небудь параметр приймає будь-яке значення, то замість перерахування всіх значень знаком "АБО" у правилі ставитися пробіл:
М & - 0.
Однак у правій частині правил не може стояти пробіл так само, як і не може бути декількох значень, сполучених знаком "АБО".
У правилах, де порівнюється параметр з константою або з поточним значенням іншого параметра використовуються наступні позначення: '=' (дорівнює), '! =' (Не дорівнює), '>' (більше), '<' (менше), '> = '(більше або дорівнює),' <= '(менше або дорівнює).
Для одного параметра в правилі може бути вказано відразу кілька порівнянь, наприклад, якщо значення знаходиться в інтервалі між двома числами.
Наведемо деякі правила для формованої моделі.
Є правило: "Якщо" марка сталі "- сталь Вст3кп (3) і" вид поставки "- прокат гарячекатаний ГОСТ 380-71 (1) та" перетин "- <20 мм, то" межа пружності "- 235 МПа". Це правило записується таким чином:
ЯКЩО (1 є 3) і (2 є 1) і (3 є <20 мм), ТО (6 є 235 МПа).
Або, якщо записати коротше: 3 & 1 & <20мм - 235 МПа.
Для числових параметрів з безперервними значеннями вид залежності значень параметра від інших може задаватися арифметичної формулою.
У формулі можуть використовуватися такі знаки арифметичних операцій: '+' (додавання), '-' (віднімання), '*' (множення), '/' (поділ).
Формули можуть бути який завгодно складності.
Для формованої моделі параметри 11 і 12 залежать від параметрів 4,7,8,9,10 і 4,5,8,9,10 відповідно арифметичними формулами:
11 =(((4 / @ 8) - @ 10) / @ 9) * @ 7
12 = (@ 5 * @ 9) / ((@ 4 / @ 8) - @ 10),
де @ 4 - позначає значення параметра 4 при заданих витоках (поточне значення параметра 4).
Застосування продукційних правил як модель подання знань дозволяє створювати продукційні експертні системи, тобто системи, засновані на правилах.
Основні переваги продукційних систем, що визначають новий стиль програмування:
- Забезпечується швидкий відгук на зміну в широких межах і багато в чому непередбачувані ситуації зовнішнього середовища;
- Окремі правила можуть бути незалежно додані в базу знань, виключені або змінені, при цьому не треба перепрограмувати всю систему;
- Досягається однаковість представлення знань у базі знань, що полегшує їх розуміння людиною або інтерпретацію інший підсистемою;
- За допомогою продукційних правил досягається природність вираження;
- При наявності відповідного програмного забезпечення можлива реалізація паралельних обчислень.
Отже, визначено множину параметрів і для кожного параметра - безліч значень, побудована мережа, безліч правил або формула для кожного параметра.
6 Опис програми для користувача
Для початку роботи з системою необхідно запустити програму за допомогою запуску виконуваного файлу безпосередньо (?. Exe).6.1 Інтерфейс "Головна форма"
Зображення інтерфейсу представлено на малюнку 6.1.На головному вікні розташований основний елемент управління програмою. Елементом управління в головному вікні є Панель управління. Дії, що відбуваються при натисканні елементів управління, наведені у таблиці 6.2.
7 Тестування
Реалізована експертна система тестувалася в Лабораторії ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
У процесі тестування оцінювалася і перевірялася робота експертної системи з метою приведення у відповідність з реальними запитами користувачів.
Розглянемо, наприклад, один з результатів тестування:
Нехай досліджується конструкція, виготовлена зі сталі марки Вст3кп.
Необхідно з'ясувати умови подальшої експлуатації досліджуваної конструкції.
Результат, який видає експертна система представлений на малюнку 6.1.
Програма видала значення: умови експлуатації слід коригувати.
Тобто необхідно зменшити навантаження у дослідженій точці конструкції. Якщо неможливо це зробити, то не слід далі експлуатувати конструкцію в цілому.
8 Техніко-економічне обгрунтування роботи
8.1 Обгрунтування доцільності виконання роботи
У даній роботі представлено техніко-економічне обгрунтування формування моделі аналізу працездатності елементів металоконструкцій.Розробка експертної системи (ЕС) полягає в представленні знань у вигляді моделі, яка потім заноситься в базу знань. ЕС має суттєві переваги при вирішенні задач у даній предметної області (ПО):
- Зручність роботи;
- Структуроване уявлення знань;
- Отримані рішення супроводжуються поясненнями;
8.2 Оцінка рівня якості розроблюваного продукту
(Експлуатаційно-технічного рівня)Для узагальнюючої характеристики моделі можна використовувати узагальнюючий індекс експлуатаційно-технічного рівня J ЦЮ, який розраховується як добуток окремих індексів [17].
Для обліку значимості окремих параметрів може бути застосований бально-індексний метод:
J ЦЮ =
де J ЦЮ - комплексний показник якості за групою показників;
n-число розглянутих показників;
B i - коефіцієнт вагомості i-ого показника в долях одиниці, встановлюваний експертним шляхом (сума ваги усіх розглянутих показників повинна складати одиницю);
X i - відносний показник якості, встановлюваний експертним шляхом з обраної шкалою оцінювання.
В якості базового варіанту обрана побудована модель представлення знань.
У таблиці 7.1 представлені результати розрахунку бально-індексним методом. Використана п'ятибальна шкала оцінювання.
Таблиця 7.1-Розрахунок показника якості бально-індексним методом
| Показники якості | Коефіцієнт вагомості | Проект | Аналог | ||
| 1 Раціональність | 0.1 | 4 | 0.4 | 2 | 0.2 |
| 2 Швидкодія | 0.3 | 5 | 1.5 | 2 | 0.6 |
| 3 Коло задач | 0.4 | 5 | 2 | 2 | 0.8 |
| 4 Зручність роботи | 0.2 | 4 | 0.8 | 1 | 0.2 |
| Разом | 1 | J ЦЮ = 4.7 | J ЦЮ = 1.8 | ||
Таким чином, розроблена модель представлення знань має більш високий показник експлуатаційно-технічного рівня в порівнянні з аналогом.
8.3 Організація та планування роботи
Планування робіт полягає у складанні переліку робіт, необхідних для досягнення поставлених завдань; визначення виконавців кожної роботи; встановлення тривалості робіт в робочих днях; побудова лінійного графіка.Трудомісткість робіт визначається з урахуванням строку закінчення робіт, обсягом виконуваних функцій. Для розробки моделі було задіяно дві людини.
Для визначення очікуваної тривалості роботи t очікуван застосовується варіант використання імовірнісних оцінок тривалості робіт. Він заснований на використанні трьох оцінок: t max, t min, t Н.В.
t ож =
де t min - найкоротша тривалість заданої роботи (оптимістична оцінка);
t max - найбільша тривалість роботи (песимістична оцінка);
t Н.В - найбільш ймовірна на думку експертів тривалість роботи (реалістична оцінка).
Результати оцінки трудомісткості окремих видів робіт оформлені в таблицю 7.2.
Таблиця 7.2 - Оцінка трудомісткості робіт
| Найменування робіт | Виконавці (Посада) | Кількість людина | Тривалістю-ність робіт | ||||
| t min | t max | t Н.В | t очікуван | ||||
| 1. Обгрунтування необхідності в розробці моделі | керівник | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
| 2. Постановка завдання | керівник інженер | 2 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
| 3. Вивчення предметної області | інженер | 1 | 5 | 7 | 6 | 6 | |
| 4. Підбір і вивчення літератури | керівник інженер | 2 | 16 | 18 | 17 | 17 | |
| 5. Розробка та затвердження технічного завдання | керівник інженер | 2 | 4 | 5 | 5 | 5 | |
| 6. Формування вихідних даних для створення ЕС | інженер | 1 | 4 | 6 | 5 | 5 | |
| 7. Формування параметрів і їх значень для ЕС | інженер | 1 | 10 | 13 | 12 | 12 | |
| 8. Формування мережі параметрів, правил і формул, що використовуються в ЕС | інженер | 1 | 11 | 15 | 13 | 13 | |
| 9. Тестування моделі | керівник інженер | 2 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
| 10. Оцінка повноти вирішення поставленого завдання | керівник інженер | 2 | 1 | 2 | 2 | 2 | |
| 11. Розгляд питань безпеки життєдіяльності, проведення економічних розрахунків | інженер | 1 | 6 | 8 | 7 | 7 | |
| 12. Оформлення пояснювальної записки | інженер | 1 | 13 | 15 | 14 | 14 | |
| Разом | 84 | ||||||
Таблиця 7.3-Побудова стрічкового графіка
| Перелік робіт | Виконавці | Трудомісткість чол / дн | чисельність чол. | тривалість днів | Тривалість робіт, тижнів | |||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |||||
| 1. Обгрунтування необхідності в розробці моделі | керівни- дитель | 1 | 1 | 1 | ||||||||||
| 2. Постановка завдання | керівни-дитель інженер | 1 | 2 | 2 | ||||||||||
| 3. Вивчення предметної області | інженер | 6 | 1 | 6 | ||||||||||
| 4. Підбір і вивчення літератури | керівни-дитель інженер | 10 | 2 | 20 | ||||||||||
| 5. Розробка та затвердження технічного завдання | керівни-дитель інженер | 2 | 2 | 4 | ||||||||||
| 6. Формування вихідних даних для створення ЕС | інженер | 5 | 1 | 5 | ||||||||||
| 7. Формування параметрів і їх значень для ЕС | інженер | 12 | 1 | 12 | ||||||||||
| 8. Формування мережі параметрів, правил і формул, що використовуються в ЕС | інженер | 10 | 1 | 10 | ||||||||||
| 9. Тестування ЕС | керівни-дитель інженер | 1 | 1 | 1 | ||||||||||
| 10. Оцінка повноти вирішення поставленого завдання | керівни-дитель інженер | 2 | 2 | 4 | ||||||||||
| 11. Розгляд питань безпеки життєдіяльності, проведення економічних розрахунків | інженер | 4 | 1 | 4 | ||||||||||
| 12. Оформлення пояснювальної записки | інженер | 10 | 1 | 10 | ||||||||||
| Загальна тривалість проведення робіт | 79 | |||||||||||||
8.4 Розрахунок витрат на виконання роботи
Кошторис витрат на розробку проекту складається з прямих і накладних витрат. Кошторис витрат обчислюється за формулою (1).C з = З м + З зп + З мв + З нр (7.3)
де C з-кошторис витрат, руб.;
З м-витрати на придбання матеріалів, руб.;
З зп-витрати на заробітну плату (ЗП), грн.;
З мв-витрати на оплату машинного часу, руб.;
З нр-накладні витрати, руб.
Витрати на заробітну плату включають в себе основну заробітну плату (ОЗП), додаткову заробітну плату (ДЗП), відрахування від ЗП. Розмір основної заробітної плати встановлюється, виходячи з чисельності виконавців, трудомісткості і середньої заробітної плати за один робочий день.
Таблиця 7.4 - Розрахунок основної заробітної плати
| Виконавці | Трудо- мкость чол / дні | Місячний оклад, крб. | Среднеднев-ва заробітна плата, руб. | Сума ОЗП, руб. |
| Керівник | 17 | 1630 | 74 | 1258 |
| Інженер | 63 | 1000 | 45.5 | 2866.5 |
| Разом | 4124.5 | |||
| 30% від ОЗП | 1237.35 | |||
| Всього ЗП | 5361.85 |
Відрахування у позабюджетні фонди (ОВФ) становить 26% від основної та додаткової заробітної плати.
ОВФ = 0.26 * (ОЗП + ДЗП) = 0.26 * (4124.5 +1237.35) = 1394.08 (7.5)
Матеріали, набуті в процесі цієї роботи, і їх вартість наведено в таблиці 7.5.
Таблиця 7.5 - Витрати на матеріали (З м)
| Найменування матеріалів | Кількість | Ціна за одиницю, крб. | Сума, руб. |
| Папір Дискети Ватман | 1 (250 аркушів) 3 3 | 143 12 5 | 143 36 15 |
| Разом | 194 | ||
З мв = Час на налагодження * Вартість 1 години М в (7.6)
Час, витрачений на виконання робіт № 6,9,10,11,12 (дивись таблицю 7.2), становить 60 годин. Одна година М в коштує 10 рублів.
З мв = 60 * 10 = 600 (руб) (7.7)
Отже, основні витрати (ОЗ) рівні
ЗЗ = З м + ОЗП + ДЗП + ОВФ + З мв (7.8)
ЗЗ = 194 +4124.5 +1237.35 +1394.08 +600 = 7549.93 (7.9)
Розмір накладних витрат (З нр) планується в 20% від суми всіх прямих витрат на виконання роботи. Тобто
З нр = 0.2 * ОЗ = 0.2 * 7549.93 = 1509.98 руб (7.10)
Розрахунок кошторису витрат при створенні моделі наведені у таблиці 7.6.
Таблиця 7.6 - Кошторис витрат при створенні моделі
| № | Статті витрат | Сума, руб. |
| Прямі витрати | ||
| 1. | Матеріали | 194 |
| 2. | Основна заробітна плата | 4124.5 |
| 3. | Додаткова заробітна плата | 1237.35 |
| 4. | Відрахування у ВФ (38%) | 1394.08 |
| 5. | Оплата машинного часу | 600 |
| Накладні витрати (20%) | 1509.98 | |
| Разом витрат | 9059.91 | |
8.5 Розрахунок поточних експлуатаційних витрат
Розрахунок річних експлуатаційних витрат проводиться методом прямого рахунку на основі складових, наведених нижче.де
Витрати на заробітну плату обслуговуючого персоналу з нарахуваннями розраховуються наступним чином:
де
Час, витрачений обслуговуючим персоналом, розраховується за виходячи з того, що тривалість роботи обслуговуючого персоналу програми протягом робочого дня становить 8 годин, отже, за рік:
Тривалість експлуатації програми протягом робочого дня становить 6 годин, таким чином, за рік T g = 6 * 253 = 1518
годин (7.13)
Дані по заробітній платі працівників, які займаються експлуатацією системи:
Кількість осіб - 1;
Середній розмір погодинної ставки - 17 руб.;
Витрати часу на роботу - 1518 годин.
На підставі вищевикладеного отримуємо:
Амортизація - це відрахований в грошовому вираженні внесок основних засобів, у процесі їх застосування, виробничого використання. Амортизаційні відрахування розраховуються за формулою:
де
Балансова вартість обладнання (комп'ютер),
Час, витрачений на роботу на комп'ютері, складає 1518 годин.
Ефективний фонд часу роботи устаткування можна обчислити:
де
Витрати на споживану електроенергію розраховуються наступним чином:
де
Витрати на матеріали визначаються нормативом (1-2%) від вартості технічних засобів:
де
Витрати на поточні ремонти розраховуються наступним чином:
де
Розрахуємо орієнтовну ціну моделі знань за формулою:
Ц = С + П, (7.13)
де Ц-орієнтовна ціна;
З-собівартість моделі;
П-прибуток.
Розрахуємо прибуток як 25% від собівартості:
П = 0.25 * З = 0.25 * 1250 = 312.5 руб. (7.14)
Отже, Ц = 1250 +312.5 = 1562.5 руб.
Тепер можна розрахувати річний економічний ефект від розробки моделі ПЗ.
8.6 Розрахунок річного економічного ефекту виконаної роботи
Оцінка економічної ефективності при створенні моделі грунтується на розрахунку й зіставленні показників порівняльної економічної ефективності капітальних вкладень і проводиться за формулою:Е р = (З 1 * J ету2 / J ету1 - З 2) * А 2, (7.15)
де Е р-річний економічний ефект від використання моделей, руб.;
З 1, З 2 - приведені витрати на одиницю робіт, виконуваних за допомогою базового і розроблюваного продукту, крб.
J ету2 / J ету1 - коефіцієнт обліку зміни експлуатаційно-технічного рівня розробляється і базового продукту;
А 2 - обсяг робіт, виконуваних за допомогою розроблюваного продукту, натуральні одиниці.
Наведені витрати (З i) на одиницю робіт, виконуваних за базовим і розробляється варіанту, розраховуються за формулою:
З i = C i + Е н * К i, (7.16)
де C i-собівартість (поточні експлуатаційні витрати на роботу), грн;
Е н - нормативний коефіцієнт економічної ефективності капітальних вкладень в засоби обчислювальної техніки, Ен = 0,33;
До i-питомі (на одиницю робіт) капітальні вкладення, пов'язані з проектуванням і впровадженням моделі. K i складається з кошторисної вартості розробки і собівартості моделі:
Отже,
З 2 = З проекту = 1250 +0.33 * (1250 +9059.91) = 4652.27 руб (7.17)
З 1 = З аналога = 1368.75 +0.33 * 10656.9 = 4885.53 руб
J ету2 / J ету1 = 4.7/1.8 = 2.6 (див. таблицю 1)
А 2 = 1
Тоді,
Е р = (4885.53 * 2.6-4652.27) * 1 = 8050.11 руб (7.18)
Після визначення річного економічного ефекту необхідно розрахувати термін окупності витрат на формування моделі (Т ок):
Т ок = K / Е р, (7.19)
де K-одноразові капітальні витрати на формування моделі, що складаються з кошторисної вартості розробки і собівартості моделі;
Е р-річний економічний ефект.
Отже,
Т ок = (1250 +9059.91) / 8050.11 = 1.28 року (7.20)
Відтак, доцільно розрахувати фактичний коефіцієнт економічної ефективності розробки (Е ф) і зіставити його з нормативним значенням коефіцієнта ефективності капітальних вкладень (Е н):
Е ф = Ег / К = 1 / Т ок = 1 / 1.28 = 0.78 (7.21)
Так як Е ф>> Е н, то створення і подальше використання моделі знань вважається ефективним.
8.7 Висновок
У ході проробленої роботи знайдені всі необхідні показники, які доводять доцільність даної роботи. Ці дані зведені в таблиці 7.7.Таблиця 7.7 - Результати економічних розрахунків
| Витрати на виконання роботи | 9059.91 руб. |
| Собівартість моделі | 1250 руб. |
| Коефіцієнт економічної ефективності | 0.78 |
| Економічний ефект | 8050.11 руб. |
| Термін окупності | 1.28 року |
9 Питання охорони праці та безпеки життєдіяльності
9.1 Введення
У зв'язку з науково-технічним прогресом проблема взаємодії людини і сучасної техніки стала досить актуальною. Надзвичайно велика роль людини-оператора, керуючого іноді не тільки окремими машинами та агрегатами, а й цілими системами технічних пристроїв, величезними потоками енергії.Метою даного розділу є аналіз небезпечних і шкідливих факторів праці інженера-програміста і розробка заходів захисту від них, оцінка умов праці.
У розділі також розглядаються питання техніки безпеки.
Робота інженера-програміста пов'язана з програмним забезпеченням.
При цьому використовується: комп'ютер, кольоровий монітор, принтер, сканер.
9.2 Аналіз небезпечних і шкідливих виробничих факторів
З метою попередження професійних захворювань при впливі небезпечних і шкідливих виробничих факторів на підприємствах застосовуються заходи для їх попередження та усунення, а також зниження ступеня впливу на працюючих.Шкідливі та небезпечні виробничі фактори, згідно з ГОСТ 12.0-003-74 "Небезпечні та шкідливі виробничі фактори. Класифікація ", поділяються на чотири групи: фізичні, хімічні, біологічні та психофізіологічні. Кожна група в свою чергу підрозділяється на підгрупи.
На оператора ЕОМ (в області його робочого місця) впливають такі небезпечні й шкідливі виробничі фактори:
Фізичні
- Підвищений рівень іонізуючих випромінювань у робочій зоні;
- Підвищений рівень статичної електрики;
- Підвищений рівень електромагнітних випромінювань;
- Підвищена напруженість електричного поля;
- Підвищена напруженість магнітного поля;
- Підвищений рівень шуму на робочому місці;
- Прямий і відбитий блискіт.
Психофізіологічні
- Статичні, динамічні перевантаження;
- Нервово-психічні перевантаження;
- Зорово-напружені перевантаження.
Робоче місце оператора ЕОМ укомплектовано персональним ЕОМ, принтером, сканером, ксероксом. Наявне устаткування харчується від мережі напругою 220 вольт. Таким чином, є джерело шуму. І існує небезпека ураження електричним струмом.
Джерелом іонізуючих, електромагнітних випромінювань і блесткості є екран монітора персонального ЕОМ.
Для зниження ступеня впливу на оператора ЕОМ небезпечних і шкідливих факторів, необхідно дотримання вимог безпеки, проведення захисних заходів, а також виконання інструкції по роботі з комп'ютером.
9.3 Вимоги безпеки обладнання та організації робочого місця оператора
9.3.1 Загальні положення
Гранично допустимі рівні опромінення в діапазоні робочих частот визначаються ГОСТом 12.1.006-84 «Електромагнітні поля радіочастот. Допустимі рівні на робочих місцях та проведення контролю »зафіксовані в таблиці 8.1.Таблиця 8.1-Гранично допустима напруженість електромагнітного поля.
| Складові поля, за якими оцінюється його вплив і діапазон частот, МГц | Гранично допустима напруженість у перебігу робочого дня |
| Електрична складова: 0,06-3 3-30 30-50 50-300 | 50 В / м 20 В / м 10 В / м 5 В / м |
| Магнітна складова: 0,06-1,5 30-50 | 5 А / м 0,3 А / м |
1. Конструкція ВДТ, його дизайн і сукупність ергономічних параметрів повинні забезпечувати надійне і комфортне зчитування інформації, що відображається в умовах експлуатації (таблиця 8.2).
Таблиця 8.2-Візуальні ергономічні параметри ВДТ і межі їх змін.
| Найменування параметрів | Межі значень параметрів | |
| мннім. (Неменш) | макс, (не більше) | |
| Яскравість знака (яскравість фону) | 35 | 120 |
| Зовнішня освітленість екрана, лк | 100 | 250 |
| Кутовий розмір знака, УТЛ. хв | 16 | 60 |
3.Конструкція ВДТ повинна забезпечувати можливість фронтального спостереження екрана в межах ± 30 градусів повороту корпусу в межах ± 30 градусів з фіксацією в заданому положенні.
5. Конструкція ВДТ повинна передбачати наявність ручок регулювання яскравості і контрасту.
Конструкція клавіатури повинна передбачати:
¾ виконання у вигляді окремого пристрою з можливістю вільного переміщення;
¾ опорне пристосування, що дозволяє змінювати кут нахилу поверхні клавіатури у межах від 5 до 15 градусів:
¾ клавіатуру слід розташовувати на поверхні столу на відстані 100-300 мм від краю.
9.3.2 Вимоги до організації та обладнання робочих місць з ВДТ і ПЕОМ
1. Висота робочої поверхні столу для дорослих користувачів повинна регулюватися в межах 680-800 мм. 2. Робочий стіл повинен мати простір для ніг (600 * 500 * 450 мм).
4. Робочий стілець (крісло) повинен бути підйомно-поворотним і регульованим по висоті і кутам нахилу сидіння і спинки.
5. Робоче місце має бути обладнане підставкою для ніг (300 * 400 * 150 мм).
Відповідно до ГОСТ 27954-88 "Відеомонітори ЕОМ. Дози випромінювання. ", Вимоги безпеки до робочого місця оператора наступні:
Електронно-променеві трубки монітора повинні бути вибухобезпечними, без додаткового захисту.
Потужність дози рентгенівського випромінювання в будь-якій точці простору на відстані 5 см від екрану відеомонітора не повинна перевищувати 0,03 мкР / с при 41-годинному робочому тижні.
Корегований рівень звукової потужності шуму на робочому місці оператора (ГОСТ 26329 "Машини обчислювальні і системи обробки даних. Допустимі рівні шуму технічних засобів і методи їх визначення") представлений у таблиці 8.3.
Таблиця 8.3-Допустимий Корегований рівень звукової потужності.
4. Щільність потоку ультрафіолетового випромінювання не повинна перевищувати 10 Вт / м 2.
5. Електричне обладнання (ГОСТ 12.2.007.9-88 "Обладнання електротермічне. Вимоги безпеки.") Повинно бути спроектовано таким чином, щоб в нормальних умовах роботи були забезпечені безпека обслуговуючого персоналу і умови, що запобігають можливість виникнення пожежі або вибуху.
6. Напруга на робочому місці НЕ повинна перевищувати 220 В, опір ізоляції струмоведучих частин - вище 500 кОм, необхідна наявність інструкції з експлуатації електрообладнання.
На лицьовій стороні корпусу ВДТ не рекомендується розташовувати органи управління, маркування, будь-які допоміжні написи і позначення.
При необхідності розташування органів управління на лицьовій панелі вони повинні закриватися кришкою або бути втоплені в корпусі.
обмеження місця і часу перебування працюючих в електромагнітному полі;
видалення робочого місця від джерела електромагнітних випромінювань;
зменшення потужності джерела випромінювань;
використання поглинаючих чи відбивають екранів;
застосування засобів індивідуального захисту (технологічних халатах, виготовлених з бавовняної або бязевих тканини світло-зеленого або блакитного кольору, застосування пріекранних фільтрів, спеціальних екранів).
організація кімнати психологічного розвантаження;
сезонна вітамінотерапія;
своєчасне переведення на менш напружену роботу;
проведення фізкультпаузи з виконанням спеціальних вправ для очей, які повинні проводитися з метою посилення кровообігу, підвищення тонусу очних м'язів, зменшення втоми очей.
У випадках виникнення в працюючих з ВДТ і ПЕОМ зорового дискомфорту та інших несприятливих суб'єктивних відчуттів, слід застосовувати індивідуальний підхід в обмеженні часу робіт з ВДТ (таблиця 8.4) корекцію тривалості перерв для відпочинку або проводити зміну діяльності на іншу, не пов'язану з використанням ВДТ і ПЕОМ.
Таблиця 8.4 - Час регламентованих перерв
Відповідно до ГОСТ 26329-84 "Машини обчислювальні і системи обробки даних. Допустимі рівні шуму технічних засобів і методи їх визначення ", захист від шуму здійснюється наступними методами:
вибір конструктивних рішень, що забезпечує зниження шуму;
кріплення корпусу на стійці за допомогою еластичних деталей;
облицювання корпусу звукопоглинальними матеріалами;
установка акустичних глушників на отворах корпусу;
застосування звукоізолюючих кожухів.
Виключно важливе значення для запобігання електротравматизму має правильна організація обслуговування діючих електроустановок ВЦ, проведення ремонтних, монтажних і профілактичних робіт. При цьому необхідно суворе виконання організаційних і технічних заходів, встановлених міжгалузевими правилами з ОП. Відповідно якими висуваються такі вимоги:
1) Особи, які не досягли 18-річного віку, не допускаються до робіт в електроустановках.
2) Особи не повинні мати каліцтв і хвороб, що заважають виробничій роботі.
3) Особи повинні після відповідної теоретичної та практичної підготовки пройти перевірку знань і мати посвідчення на допуск до робіт в електроустановках.
Можливість роботи в електроустановках визначається при вступі на роботу шляхом медичного огляду. Працівники, які допускаються до обслуговування або ремонту електроустановок, повинні знати устаткування, схеми та особливості обслуговуваних пристроїв, мати чітке уявлення про можливі небезпеки, добре знати і виконувати правила з ОП, а також мати кваліфікаційну групу з електробезпеки, відповідну виконуваної роботи.
В обчислювальних центрах розрядні струми статичної електрики частіше за все виникають при дотику обслуговуючого персоналу до будь-якого з елементів ЕОМ. Такі розряди небезпеки для людини не представляють, проте, крім неприємних відчуттів, вони можуть привести до виходу з ладу ЕОМ.
Електростатичні заряди повинні придушуватися за допомогою заземлювальних пристроїв, екранів або за допомогою дотримання безпечних відстаней (ГОСТ 12.2.007.9-88 "Обладнання електротермічне. Вимоги безпеки.").
Як індивідуального засоби захисту від статичної електрики в обчислювальних центрах оператори ЕОМ використовують спецодяг (бавовняні халати світлого кольору).
1) Особи, які не досягли 18-річного віку, не допускаються до робіт в електроустановках.
2) Особи не повинні мати каліцтв і хвороб, що заважають виробничій роботі.
3) Особи повинні після відповідної теоретичної та практичної підготовки пройти перевірку знань і мати посвідчення на допуск до робіт в електроустановках.
Перед допуском до роботи відповідальний керівник і виконавець робіт спільно з допускає перевіряє виконання технічних заходів з підготовки робочого місця.
На робочому місці оператора ЕОМ необхідно дотримувати правила внутрішнього розпорядку, а саме:
-Забороняється палити і розпивати спиртні напої;
-Виконувати вимоги щодо забезпечення пожежо-та вибухобезпеки;
-Повідомляти адміністрацію про випадки травмування, несправності устаткування;
-Вміти надавати першу допомогу;
-Дотримуватися правил особистої гігієни.
Перед початком роботи слід застосувати засоби індивідуального захисту; підготувати робоче місце до експлуатації; перевірити справність обладнання.
Переконатися в наявності захисного екрана для монітора, а також токоізоляціі проводів.
Після чого, включити мережу електроживлення (під напругою 220 В), системний блок та монітор (при цьому не слід відкривати корпус системного блоку, або торкатися до екрану монітора).
Під час роботи необхідно:
¾ виконувати вимоги з безпечного виконання робіт;
¾ дотримуватись правил використання ЕОМ;
¾ вести безпечне утримання робочого місця.
Слід виконувати всі вимоги до організації робочого місця оператора ЕОМ. З моменту допуску оператора до роботи нагляд за ним з метою попередження нещасних випадків покладається на виконавця робіт або спостерігає. Вони повинні весь час перебувати на місці роботи.
У разі виявлення несправності:
¾ обладнання, які можуть призвести до аварій і нещасних випадків;
¾ необхідно сповістити адміністрацію про подію;
¾ дотримуватися правил техніки безпеки;
¾ вміти надати першу допомогу при травмуванні, ураженні електричним струмом.
Не слід оператору стосуватися проводів, відкривати корпус системного блоку і монітора; мережа електроживлення.
Після закінчення роботи оператор повинен безпечно відключити в порядок робоче місце (прибирання сміття, відходів виробництва). Після закінчення робочого дня керівник робіт після огляду місця роботи розписується у наряді про її закінчення.
При виконанні роботи протягом робочого дня, а також при переході від одного виду робіт до іншого оператора ЕОМ надають перерви для відпочинку, прийому їжі.
Висновок
В останні роки інтенсивно розробляються питання динаміки споруд, методи розрахунку споруд з урахуванням пластичних властивостей матеріалу, методи розрахунку на стійкість, питання застосування обчислювальних машин при розрахунках споруд.
Особливої уваги заслуговує принципово новий метод розрахунку споруд, цей метод умовно може бути названий ймовірнісно-статистичними (або статистичними).
Допустима ймовірність руйнування деталі повинна прийматися залежно від характеру наслідків, викликаних руйнуванням деталі.
Якщо руйнування деталі може спричинити за собою людські жертви, то ймовірність руйнування повинна прийматися дуже малою, що практично дорівнює нулю.
Якщо руйнування деталі не тягне за собою людських жертв, а викликає лише необхідність ремонту або заміни цієї деталі, то допускається ймовірність руйнування деталі може бути визначена з чисто економічних міркувань, а саме з умови мінімуму сумарної вартості деталі (вартість виготовлення і вартість ремонту).
Практичному застосуванню статистичного методу повинна передувати велика дослідницька робота з вивчення кривих розподілу навантажень, характеристик міцності матеріалу та інших величин, що впливають на міцність конструкції.
Результатом дипломної роботи є експертна система аналізу працездатності елементів металоконструкцій дисперсійним і регресійним методом.
Результати тестування були перевірені експертом за розробленою ним методикою для конструкцій, виготовлених зі сталі марки Вст3кп.
Подальший розвиток програми орієнтоване на підвищення зручності призначеного для користувача інтерфейсу і реалізацію додаткових можливостей.
В економічній частині дипломної роботи підрахований економічний ефект розробки, який показав, що розробка цієї системи ефективна. Також в економічному розділі диплома були розраховані витрати, пов'язані з розробкою системи.
У розділі безпеку життєдіяльності розглянуті питання забезпечення безпеки. Була розроблена інструкція з техніки безпеки.
2 Мешалкин В. П. Експертні системи в хімічній технології. Основні теорії, досвід розробки та застосування. - М.: Хімія, 1995. - 368 с.
3 Чичен Н. А. Автоматизація експериментальних досліджень. -М.: Металургія, 1983. - 256 с.
4 Семухін Б.С., Акімов Б.Г. Визначення напружено деформованого стану металу конструкцій експлуатованих мостів на основі вимірювання швидкості ультразвуку / / У матеріалах науково-практичного семінару "Проблеми і перспективи експлуатації дорожньої мережі Сибіру і Далекого Сходу", Томськ, 2001.-С.91-93
5 Попов Д.Д. Штучний інтелект. Т1.Сістема спілкування та експертні системи: довідник. - М.: Радіо і зв'язок, 1990.-426с.
6 Решетніков М. Т. Планування експерименту та статистична обробка даних. - ТУСУР 2000. -230с.
7 Семухін Б.С., Акімов Б.Г. Визначення напружено деформованого стану металу конструкцій експлуатованих мостів на основі вимірювання швидкості ультразвуку / / У матеріалах науково-практичного семінару "Проблеми і перспективи експлуатації дорожньої мережі Сибіру і Далекого Сходу", Томськ, 2001.-С.91-93
8 Ботакі А.А., Ульянов В.Л., Шарко О.В. Ультразвуковий контроль міцнісних властивостей конструкційних матеріалів. - М.: Машинобудування, 1983.-79 с.
4. Робочий стілець (крісло) повинен бути підйомно-поворотним і регульованим по висоті і кутам нахилу сидіння і спинки.
5. Робоче місце має бути обладнане підставкою для ніг (300 * 400 * 150 мм).
Відповідно до ГОСТ 27954-88 "Відеомонітори ЕОМ. Дози випромінювання. ", Вимоги безпеки до робочого місця оператора наступні:
Електронно-променеві трубки монітора повинні бути вибухобезпечними, без додаткового захисту.
Потужність дози рентгенівського випромінювання в будь-якій точці простору на відстані 5 см від екрану відеомонітора не повинна перевищувати 0,03 мкР / с при 41-годинному робочому тижні.
Корегований рівень звукової потужності шуму на робочому місці оператора (ГОСТ 26329 "Машини обчислювальні і системи обробки даних. Допустимі рівні шуму технічних засобів і методи їх визначення") представлений у таблиці 8.3.
Таблиця 8.3-Допустимий Корегований рівень звукової потужності.
| Найменування пристрої | Допустимий рівень звукової потужності, дБА |
| 1.Устройство введення-виведення | 85 |
| 2.Запомінающіе пристрої на магнітних дисках | 75 |
| 3.Процессори, оперативні запам'ятовуючі пристрої | 70 |
| 4.Пристрій послідовної друку | 70 |
| 5.Запомінающее пристрій на гнучких дисках | 60 |
| 6.Устройства відображення | 50 |
| 7.Клавіатура | 50 |
5. Електричне обладнання (ГОСТ 12.2.007.9-88 "Обладнання електротермічне. Вимоги безпеки.") Повинно бути спроектовано таким чином, щоб в нормальних умовах роботи були забезпечені безпека обслуговуючого персоналу і умови, що запобігають можливість виникнення пожежі або вибуху.
6. Напруга на робочому місці НЕ повинна перевищувати 220 В, опір ізоляції струмоведучих частин - вище 500 кОм, необхідна наявність інструкції з експлуатації електрообладнання.
9.4 Розробка захисних заходів
9.4.1 Захист від прямої та відбитої блесткості
Дизайн ВДТ повинен передбачати фарбування корпусу в спокійні м'які тони з дифузійним розсіюванням світла. Корпус ВДТ і ПЕОМ, клавіатура та інші блоки і пристрої ПЕОМ повинні мати матову поверхню одного кольору з коефіцієнтом відображення 0,4 - 0,6 і не мати блискучих деталей, здатних створювати відблиски.На лицьовій стороні корпусу ВДТ не рекомендується розташовувати органи управління, маркування, будь-які допоміжні написи і позначення.
При необхідності розташування органів управління на лицьовій панелі вони повинні закриватися кришкою або бути втоплені в корпусі.
9.4.2 Методи захисту від електромагнітних випромінювань
раціональне розміщення випромінюючих і опромінювальних об'єктів, що виключає або послаблює вплив випромінювання на персонал;обмеження місця і часу перебування працюючих в електромагнітному полі;
видалення робочого місця від джерела електромагнітних випромінювань;
зменшення потужності джерела випромінювань;
використання поглинаючих чи відбивають екранів;
застосування засобів індивідуального захисту (технологічних халатах, виготовлених з бавовняної або бязевих тканини світло-зеленого або блакитного кольору, застосування пріекранних фільтрів, спеціальних екранів).
9.4.3 Заходи щодо запобігання порушень зорової функції
Оператор ЕОМ схильний до дії екрану монітора, у зв'язку з чим можуть з'явитися порушення функцій зору. У РД 1911 12.0036-94 "Роботи зорової напруженості. Вимоги безпеки. ", Для профілактики порушень зорової функції, вказані наступні лікувально-профілактичні заходи:організація кімнати психологічного розвантаження;
сезонна вітамінотерапія;
своєчасне переведення на менш напружену роботу;
проведення фізкультпаузи з виконанням спеціальних вправ для очей, які повинні проводитися з метою посилення кровообігу, підвищення тонусу очних м'язів, зменшення втоми очей.
У випадках виникнення в працюючих з ВДТ і ПЕОМ зорового дискомфорту та інших несприятливих суб'єктивних відчуттів, слід застосовувати індивідуальний підхід в обмеженні часу робіт з ВДТ (таблиця 8.4) корекцію тривалості перерв для відпочинку або проводити зміну діяльності на іншу, не пов'язану з використанням ВДТ і ПЕОМ.
Таблиця 8.4 - Час регламентованих перерв
| Категорія роботи з ВДТ або ПЕОМ | Рівень навантаження за робочу зміну при видах роботи з ВДТ | Сумарний час регламентованих перерв, шт. | |||
| група А, к-ть знаків | група Б, кол-кість знаків | група В, годину. | при 8-ми годинній зміні | при 12-ти годинній зміні | |
| 1 | до 20000 | до15000 | до2, 0 | 30 | 70 |
| 2 | до 40000 | до 30000 | до 4,0 | 50 | 90 |
| 3 | до 60000 | до 40000 | до 6,0 | 70 | 120 |
9.4.4 Заходи щодо захисту від шуму
Шум є одним з найбільш поширених у виробництві шкідливим фактором [18]. Прояв шкідливого впливу шуму на організм людини різноманітно: на органи слуху, на вегетативну нервову систему (порушення периферичного кровообігу), на центральну нервову систему і т.д.Відповідно до ГОСТ 26329-84 "Машини обчислювальні і системи обробки даних. Допустимі рівні шуму технічних засобів і методи їх визначення ", захист від шуму здійснюється наступними методами:
вибір конструктивних рішень, що забезпечує зниження шуму;
кріплення корпусу на стійці за допомогою еластичних деталей;
облицювання корпусу звукопоглинальними матеріалами;
установка акустичних глушників на отворах корпусу;
застосування звукоізолюючих кожухів.
9.4.5 Заходи захисту від ураження електричним струмом
Електричні установки, до яких відноситься практично все обладнання ЕОМ, представляють для людини велику потенційну небезпеку, тому що в процесі експлуатації або проведення профілактичних робіт людина може торкнутися частин, що знаходяться під напругою [19].Виключно важливе значення для запобігання електротравматизму має правильна організація обслуговування діючих електроустановок ВЦ, проведення ремонтних, монтажних і профілактичних робіт. При цьому необхідно суворе виконання організаційних і технічних заходів, встановлених міжгалузевими правилами з ОП. Відповідно якими висуваються такі вимоги:
1) Особи, які не досягли 18-річного віку, не допускаються до робіт в електроустановках.
2) Особи не повинні мати каліцтв і хвороб, що заважають виробничій роботі.
3) Особи повинні після відповідної теоретичної та практичної підготовки пройти перевірку знань і мати посвідчення на допуск до робіт в електроустановках.
Можливість роботи в електроустановках визначається при вступі на роботу шляхом медичного огляду. Працівники, які допускаються до обслуговування або ремонту електроустановок, повинні знати устаткування, схеми та особливості обслуговуваних пристроїв, мати чітке уявлення про можливі небезпеки, добре знати і виконувати правила з ОП, а також мати кваліфікаційну групу з електробезпеки, відповідну виконуваної роботи.
9.4.6 Заходи захисту від статичної електрики
Статична електрика виникає в результаті складних процесів, пов'язаних з перерозподілом електронів та іонів при зіткненні двох поверхонь неоднорідних рідких або твердих речовин, на яких утворюється подвійний електричний шар.В обчислювальних центрах розрядні струми статичної електрики частіше за все виникають при дотику обслуговуючого персоналу до будь-якого з елементів ЕОМ. Такі розряди небезпеки для людини не представляють, проте, крім неприємних відчуттів, вони можуть привести до виходу з ладу ЕОМ.
Електростатичні заряди повинні придушуватися за допомогою заземлювальних пристроїв, екранів або за допомогою дотримання безпечних відстаней (ГОСТ 12.2.007.9-88 "Обладнання електротермічне. Вимоги безпеки.").
Як індивідуального засоби захисту від статичної електрики в обчислювальних центрах оператори ЕОМ використовують спецодяг (бавовняні халати світлого кольору).
9.5 Інструкція з охорони праці
При роботі в обчислювальному центрі слід керуватися правилами техніки безпеки при роботі з електроустановками до 1000 В. Користувач повинен попередньо пройти вступний інструктаж та інструктаж на робочому місці. До операторів ЕОМ надаються наступні вимоги:1) Особи, які не досягли 18-річного віку, не допускаються до робіт в електроустановках.
2) Особи не повинні мати каліцтв і хвороб, що заважають виробничій роботі.
3) Особи повинні після відповідної теоретичної та практичної підготовки пройти перевірку знань і мати посвідчення на допуск до робіт в електроустановках.
Перед допуском до роботи відповідальний керівник і виконавець робіт спільно з допускає перевіряє виконання технічних заходів з підготовки робочого місця.
На робочому місці оператора ЕОМ необхідно дотримувати правила внутрішнього розпорядку, а саме:
-Забороняється палити і розпивати спиртні напої;
-Виконувати вимоги щодо забезпечення пожежо-та вибухобезпеки;
-Повідомляти адміністрацію про випадки травмування, несправності устаткування;
-Вміти надавати першу допомогу;
-Дотримуватися правил особистої гігієни.
Перед початком роботи слід застосувати засоби індивідуального захисту; підготувати робоче місце до експлуатації; перевірити справність обладнання.
Переконатися в наявності захисного екрана для монітора, а також токоізоляціі проводів.
Після чого, включити мережу електроживлення (під напругою 220 В), системний блок та монітор (при цьому не слід відкривати корпус системного блоку, або торкатися до екрану монітора).
Під час роботи необхідно:
¾ виконувати вимоги з безпечного виконання робіт;
¾ дотримуватись правил використання ЕОМ;
¾ вести безпечне утримання робочого місця.
Слід виконувати всі вимоги до організації робочого місця оператора ЕОМ. З моменту допуску оператора до роботи нагляд за ним з метою попередження нещасних випадків покладається на виконавця робіт або спостерігає. Вони повинні весь час перебувати на місці роботи.
У разі виявлення несправності:
¾ обладнання, які можуть призвести до аварій і нещасних випадків;
¾ необхідно сповістити адміністрацію про подію;
¾ дотримуватися правил техніки безпеки;
¾ вміти надати першу допомогу при травмуванні, ураженні електричним струмом.
Не слід оператору стосуватися проводів, відкривати корпус системного блоку і монітора; мережа електроживлення.
Після закінчення роботи оператор повинен безпечно відключити в порядок робоче місце (прибирання сміття, відходів виробництва). Після закінчення робочого дня керівник робіт після огляду місця роботи розписується у наряді про її закінчення.
При виконанні роботи протягом робочого дня, а також при переході від одного виду робіт до іншого оператора ЕОМ надають перерви для відпочинку, прийому їжі.
Висновок
В останні роки інтенсивно розробляються питання динаміки споруд, методи розрахунку споруд з урахуванням пластичних властивостей матеріалу, методи розрахунку на стійкість, питання застосування обчислювальних машин при розрахунках споруд.
Особливої уваги заслуговує принципово новий метод розрахунку споруд, цей метод умовно може бути названий ймовірнісно-статистичними (або статистичними).
Допустима ймовірність руйнування деталі повинна прийматися залежно від характеру наслідків, викликаних руйнуванням деталі.
Якщо руйнування деталі може спричинити за собою людські жертви, то ймовірність руйнування повинна прийматися дуже малою, що практично дорівнює нулю.
Якщо руйнування деталі не тягне за собою людських жертв, а викликає лише необхідність ремонту або заміни цієї деталі, то допускається ймовірність руйнування деталі може бути визначена з чисто економічних міркувань, а саме з умови мінімуму сумарної вартості деталі (вартість виготовлення і вартість ремонту).
Практичному застосуванню статистичного методу повинна передувати велика дослідницька робота з вивчення кривих розподілу навантажень, характеристик міцності матеріалу та інших величин, що впливають на міцність конструкції.
Результатом дипломної роботи є експертна система аналізу працездатності елементів металоконструкцій дисперсійним і регресійним методом.
Результати тестування були перевірені експертом за розробленою ним методикою для конструкцій, виготовлених зі сталі марки Вст3кп.
Подальший розвиток програми орієнтоване на підвищення зручності призначеного для користувача інтерфейсу і реалізацію додаткових можливостей.
В економічній частині дипломної роботи підрахований економічний ефект розробки, який показав, що розробка цієї системи ефективна. Також в економічному розділі диплома були розраховані витрати, пов'язані з розробкою системи.
У розділі безпеку життєдіяльності розглянуті питання забезпечення безпеки. Була розроблена інструкція з техніки безпеки.
Список використаних джерел
1 Гаврилова Т.А., Хорошевський В.Ф. Бази знань інтелектуальних систем - СПб.: Пітер, 2001.-384 с.2 Мешалкин В. П. Експертні системи в хімічній технології. Основні теорії, досвід розробки та застосування. - М.: Хімія, 1995. - 368 с.
3 Чичен Н. А. Автоматизація експериментальних досліджень. -М.: Металургія, 1983. - 256 с.
4 Семухін Б.С., Акімов Б.Г. Визначення напружено деформованого стану металу конструкцій експлуатованих мостів на основі вимірювання швидкості ультразвуку / / У матеріалах науково-практичного семінару "Проблеми і перспективи експлуатації дорожньої мережі Сибіру і Далекого Сходу", Томськ, 2001.-С.91-93
5 Попов Д.Д. Штучний інтелект. Т1.Сістема спілкування та експертні системи: довідник. - М.: Радіо і зв'язок, 1990.-426с.
6 Решетніков М. Т. Планування експерименту та статистична обробка даних. - ТУСУР 2000. -230с.
7 Семухін Б.С., Акімов Б.Г. Визначення напружено деформованого стану металу конструкцій експлуатованих мостів на основі вимірювання швидкості ультразвуку / / У матеріалах науково-практичного семінару "Проблеми і перспективи експлуатації дорожньої мережі Сибіру і Далекого Сходу", Томськ, 2001.-С.91-93
8 Ботакі А.А., Ульянов В.Л., Шарко О.В. Ультразвуковий контроль міцнісних властивостей конструкційних матеріалів. - М.: Машинобудування, 1983.-79 с.