ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Продукционно-фреймовые модели представления знаний для автоматизированного синтеза газофракционирующих систем из "Экспертные системы в химической технологии" Одно из важнейших современных направлений повышения эффективности нефтеперерабатывающей промышленности — уг-л )ление переработки нефти. Для решения этой экономической проблемы необходимо осуществить разработку и ввод в эксплуатацию новых, а также интенсификацию действующих ресурсосберегающих газофракционирующих систем (ГФС) разделения смесей углеводородных газов (УГ). Углеводородные газы (С,—Сщ), образующиеся при углубленной переработке нефти, являются ценным сырьем для нефтехимического синтеза, а также высококачественным и экологически наименее безопасным топливом. Главным начальным этапом проектирования ГФС является решение НФЗ синтеза ГФС. [c.278] Содержательная постановка НФЗ синтеза ресурсосберегающих ГФС имеет следующий вид [128, 129]. Задано названия установок первичной нефтепереработки, с выхода которых поступает газовое сырье для разделения в ГФС, или состав и свойства потоков сырья ГФС названия и показатели качества целевых продуктов, выделяемых в ГФС, типовые ХТП разделения, которые могут быть включены в генерируемую технологическую схему (простая ректификация, абсорбция—десорбция, ректификация с дополнительным вводом питания) типы инженерно-аппаратурного оформления (ИАО) для выбранных ХТП разделения (колонна тарельчатая, колонна насадочная, фракционирующий абсорбер). [c.279] Требуется определить оптимальную последовательность выделения целевых компонентов из исходной МКС, т. е. структуру и покомпонентный состав технологических потоков в схеме выбрать типы ХТП разделения и соответствующее им ИАО для каждого ХТП, входящего в генерируемую технологическую схему определить оптимальные технологические и конструкционные параметры аппаратов, оптимальные технологические параметры потоков, обеспечивающие минимум приведенных затрат на функционирование ГФС. [c.279] Для поиска семантического решения НФЗ синтеза ресурсосберегающих ГФС в виде описания или чертежа технологической схемы ГФС необходимо использовать декомпозиционные принципы синтеза ресурсосберегающих ХТС [10], различные эвристи-ческо-эволюционные процедуры автоматизированного синтеза ХТС, а также программное обеспечение, реализующее гибридные ЭС (ГЭС). Основным интеллектуальным компонентом ЭС является БЗ, в которой представлены как результаты теоретических исследований, так и практические знания экспертов — высококвалифицированных технологов-проектировщиков, позволяющие непрограммирующему пользователю в режиме интеллектуального диалога с ЭВМ генерировать оптимальную ресурсосберегающую технологическую схему ГФС. [c.279] При разработке методического и программного обеспечения ГЭС в первую очередь возникает задача создания МПЗ, необходимых для генерации семантического решения НФЗ. [c.280] Для представления знаний, необходимых при автоматизированном поиске оптимальных решений исходных задач синтеза, предложены [11] топологические МПЗ в виде ФР и СГ [11]. [c.280] При создании ПФ МПЗ с учетом программной процедур генерации семантических решений ИЗС [131 ративные и процедурные знания подразделяют на три класса предметные (ПрЗ), управляющие (УЗ) и метазнания (М3). [c.280] Предметные знания, как правило, соответствуют декларативным знаниям в области химической технологии ]11]. Например, к ПрЗ можно отнести основные понятия ХТС тип химико-технологического процесса (ХТП) , инженерно-аппаратурное оформление ХТП , технологический поток ХТС и др. [c.280] При поиске семантического решения ИЗС для определения характеристик состояния синтезируемой ХТС (представляющих собой параметры состояния и свойств технологических потоков сгенерированного фрагмента ХТС) необходимо наряду с выполнением эвристическо-семантических операций проводить разнообразные вычислительные операции по определенным алгоритмам такие вычислительные операции для расчета характеристик состояния ХТС также относят к ПрЗ. [c.280] Управляющие знания отображают знания о том, как можно переработать ПрЗ при поиске семантического решения ИЗС. Обычно УЗ соответствуют процедурным знаниям в области химической технологии [11[. [c.280] Продукционночрра шовой МПЗ называют такую модель ПЗ, в которой УЗ, необходимые для генерации и поиска семантического решения ИЗС, и М3 отображаются в виде ПП, а ПрЗ —в виде фреймов [131]. [c.281] В предлагаемой комбинированной модели УЗ и М3 представляются в виде ПП (см. гл. 6). [c.281] Приведем примеры различных видов знаний, необходимых для программной реализации выбора требуемого типа ХТП разделения смеси из двух компонентов А и В. [c.281] ПрЗ-3 температура кипе)п1я компонента й = 371 К . [c.281] В продукционно-фреймовой модели ПрЗ представляют в виде ФР (см. разд. 4.1). [c.281] Множество атрибутов соответствует блоку вопросов ФР, а множество значений атрибутов — блокам ответов ФР [11]. В свою очередь, атрибут и значение атрибута представляют с помощью нотации (4.2). [c.281] Конкретным достоверным знанием, или фактом, называют тройку факт = (имя — понятие, атрибут, конкретное значение). [c.282] В процессе генерации семантического решения ИЗС, после означивания всех атрибутов, ФР-прототип превращается в сеть, или множество, ФР-примеров. [c.282] На рис. 11.1 показана информационная структура ФР-примера Технологический поток ХТС-1 , отображающего достоверное знание о технологическом потоке 1 в сгенерированной технологической схеме ГФС. Этот ФР-пример получен в результате означивания ФР-прототипа (см. рис. 2.9). Сеть ФР-примеров соответствует СГ вариантов семантических решений ИЗС и содержит конкретные знания о множестве сгенерированных рациональных альтернативных технологических схем ХТС или об альтернативных траекториях перевода исходного состояния ИЗС в конечное соетч1Яние [130]. [c.282] Вернуться к основной статье