Перспективы применения экспертных систем в горном деле

При ведении горных работ большое значение отводится технико-технологическому сопровождению и оперативному управлению. Это обуславливает необходимость внедрения различных инновационных систем, обеспечивающих увеличение качества и производительности решаемых задач. Одним из наиболее перспективных направлений в горнодобывающей промышленности является использование экспертных систем (ЭС). Научиться использовать инновационные технологии в горном деле можно на курсах профессиональной переподготовки.

Особенности экспертных систем

ЭС — это нейросетевые системы, базирующиеся на концепции использования базы знаний, оценок специалистов-людей и опыта работы в конкретных предметных областях. ЭС применяются при решении проблем с малой формализацией. Их базовыми характеристиками являются оперативность получения и точность результата.

Основные критерии оценки результативности ЭС — это интеллектуальность, то есть способность решать задачи аналогично человеку-эксперту, удобство использования и экономичность, выражающаяся в генерации решений за минимальное время. Критичным для ЭС требованием является способность за приемлемый временной промежуток находить решения, не уступающие решениям экспертов в предметной области. Для его обеспечения системы изначально проектируются с расчетом на контакт с работниками разного уровня и профиля, поэтому они должны быть понятны, обладать способностью объяснять предлагаемые решения и демонстрировать их обоснованность.

ЭС обладают следующими отличительными особенностями:

• моделирование механизма человеческого мышления с учетом решения задач в предметной области, а не природы этой области;
• способность не только выполнять логические операции, но и формировать рассуждения и выводы с учетом базы знаний;
• использование эвристических методов решения задач, в отличие от алгебраических не требующих полноты исходных данных и обеспечивающих не гарантированный успех, а только определенную вероятность правильности предлагаемого решения;
• наличие четкой практической направленности, обусловленной взаимодействием с объектами физического мира.

Специфика построения экспертных систем

В основе ЭС лежат искусственные нейронные сети, имитирующие нейронные сети мозга, в которых осуществляется решение интеллектуальных задач. Они строятся на правилах и причинно-следственных зависимостях, позволяющих объединять решения простых задач в сложные многофункциональные управляющие комплексы.

В ЭС применяется механизм самообучения, благодаря которому осуществляется пополнение знаний и обобщение опыта. Важное условие их работы — способность к адаптации. Построение ЭС требует соблюдения следующих условий:

• открытость системы для улучшения и интеллектуализации;
• наличие тесного информационного взаимодействия с окружающей средой и задействование информационных каналов связи;
• применение иерархического принципа, согласно которому по мере повышения ранга иерархии в системе интеллектуальность повышается, а требования к точности снижаются;
• использование прогностических методов динамически изменяющихся выходных и внешних воздействий;
• живучесть системы в случае утраты управляющих воздействий от высших иерархических уровней системы управления.

ЭС внедряются в горнодобывающую промышленность с целью полноценного и грамотного применения базы знаний различных экспертов для решения разноплановых производственных задач.