CC BY
27
НАУКОЕМКИЕ ТЕХНОЛОГИИ В КОСМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ ЗЕМЛИ, Т. 13. № 4-2021
РАДИОТЕХНИКА И СВЯЗЬ с1сн: 10.36724/2409-5419-2021-13-4-28-36
ФОРМИРОВАНИЕ ДЕСКРИПТИВНЫХ ДИАГНОСТИЧЕСКИХ ЗАПРОСОВ ПРИ ТЕХНИЧЕСКОМ ДИАГНОСТИРОВАНИИ РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ
КУРЧИДИС
Виктор Александрович1
АНИСИМОВ Олег Витальевич2
ПУГАЧЕВ
Алексей Юрьевич3 ПУШКИН
Константин Александрович4
Сведения об авторах:
1д.т.н., профессор, профессор кафедры автоматики и вычислительных средств, Ярославское военное училище противовоздушной обороны, г. Ярославль, Россия, iCahmer2@yanCex.ru
2к.т.н., доцент, профессор кафедры автоматики и вычислительных средств, Ярославское военное училище противовоздушной обороны, г. Ярославль, Россия, qwaker@inbcx.ru
3Пугачев Алексей Юрьевич, к.т.н., заместитель начальника отдела (научно-исследовательского) Ярославского высшего военного училища противовоздушной обороны, г. Ярославль, Россия, nil.vkc@gmail.ccm
4Пушкин Константин Александрович, начальник научно-исследовательской лаборатории отдела (научно-исследовательского) Ярославского высшего военного училища противовоздушной обороны, г. Ярославль, Россия, kcnstantinpush@gmail.ccm
АННОТАЦИЯ
Введение: восстановление исправного состояния сложных технических комплексов связано с проведением технического диагностирования, цель которого состоит в определении мест и причин возникшей неисправности. Повышение эффективности диагностирования может быть достигнуто за счет использования автоматизированных средств информационной поддержки, предоставляющих обслуживающему персоналу требуемую диагностическую информацию на основе формируемого запроса. Использование языковых запросных средств в системах такого типа позволяет обслуживающему персоналу сформулировать условия запросов более точно и конкретно, однако такие средства требуют разработки дополнительных моделей интерпретации условий, представленных в конструкциях естественного языка. Цель исследования: целью работы является разработка формальной модели, отражающей структуру и правила формирования языковых запросов, в которых определяются диагностические признаки. Методы: цель достигается путем последовательного описания процедур, определяющих лексические, синтаксические и семантические правила анализа языковых запросов обслуживающего персонала к автоматизированной системе информационной поддержки. Приведенная последовательность процедур языкового анализа обеспечивает выделение в языковых запросах обслуживающего персонала формального множества диагностических признаков, которые используются для формирования формального запроса к информационному источнику сведений о неисправностях радиоэлектронной аппаратуры. Показано, что машинный разбор таких запросов, называемых в работе дескриптивными диагностическими запросами, целесообразно выполнять путем выявления соответствия языковых конструкций набору формальных правил, определяемых грамматикой естественно-подобного языка. Результаты: проведенные исследования подтверждают возможность и создают условия по включению в автоматизированные системы информационной поддержки технического диагностирования и ремонта запросно-ответных средств, обеспечивающих формирование вероятных мест и причин неисправностей радиоэлектронной аппаратуры по запросам обслуживающего персонала, выполненных в конструкциях естественного (русского) языка. Практическая значимость: внедрение подобного механизма в автоматизированные системы позволит сократить количество непроизводительных потерь, не связанных непосредственно с диагностированием, что положительно скажется на временных показателях восстановления сложных технических комплексов.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: радиоэлектронная аппаратура; техническое диагностирование; диагностические модели; формализованная концептуализация; семантические шаблоны.
Для цитирования: Курчидис В.А., Анисимов О.В., Пугачев А.Ю., Пушкин К.А. Формирование дескриптивных диагностических запросов при техническом диагностировании радиоэлектронной аппаратуры // Наукоемкие технологии в космических исследованиях Земли. 2021. Т. 13. № 4. С. 28-36. Coi: 10.36724/2409-5419-2021-13-4-28-36
Vol. 13. No. 4-2021, H&ES RESEARCH
RF TECHNOLOGY AND COMMUNICATION
Введение
В процессе эксплуатации сложных технических комплексов обслуживающий персонал (ОП) сталкивается с нештатными ситуациями, которые связаны с нарушением функционирования радиоэлектронной аппаратуры (РЭА), входящей в состав этих комплексов. В основе этих нарушений лежат различные неисправности, обусловленные схемотехническими и конструктивными особенностями аппаратуры, а также особенностями режимов ее использования по назначению. Возникновение неисправностей РЭА связано с отклонением параметров от номинальных значений, что может быть выражено нарушением одного или нескольких свойств аппаратуры. Ключевую роль в восстановлении исправного состояния аппаратуры занимает операция диагностирования.
Для определения вероятного места и причины возникновения неисправности обслуживающему персоналу требуется выполнить ряд действий, направленных на получение диагностической информации [1, 2]. Информация такого вида содержит описание РЭА в виде набора свойств, характеризующих состояние или поведение аппаратуры, как не соответствующее нормативно-технической документации, то есть как неисправное. Во всяком таком свойстве может быть выделен один или несколько диагностических признаков, описывающих исправную или неисправную аппаратуры по одному из аспектов (структурный, функциональный, параметрический, и т.п.), благодаря чему обслуживающий персонал может составить «общую картину» возникшего в аппаратуре нарушения и ее связь с местом и причиной неисправности.
При диагностировании распространено использование диагностических моделей РЭА, известных как «диагностические портреты неисправностей» [3, 4, 5, 6, 7], структура которых основывается на совокупности пар вида «признаки-причина». Диагностические портреты неисправностей (ДПН) РЭА, представленные подобным образом, в настоящее время приводятся в эксплуатационной документации (ЭД) на бумажных и электронных носителях преимущественно в текстовой или табличной форме на основе естественно-языковых средств и характеризуются низким уровнем формализации. Основным способом обращения ОП к этим моделям является применение не естественно-языковых средств, а запросных механизмов, основанных на использовании традиционных средств указания: ввод с клавиатуры, перемещение и нажатие кнопок мыши, выбор элементов меню и др. Это создает существенные ограничения в части оперативного формирования запросов к носителям ЭД, а также получения диагностической информации в ответ на такие запросы, что приводит к нежелательным временным издержкам и негативно влияет на время выполнения операции диагностирования аппаратуры в целом.
С этой точки зрения в качестве одного из перспективных направлений повышения степени автоматизации процесса диагностирования следует отметить подход к представлению неисправностей в пространстве свойств, основанный на формализованной концептуализации предметной области [8, 9, 10, 11, 12, 13, 14]. Этот подход позволяет выполнить многоаспектное описание исправной и неисправной аппаратуры в предметных терминах и понятиях естественного языка, что
обеспечивает единство формального и содержательного представления свойств РЭА.
Формирование естественно-языковых запросов к формализованной концептуальной диагностической модели
В данной работе предлагается подход к формированию естественно-языковых запросов ОП к формализованной концептуальной диагностической модели (ФКДМ) аппаратуры, основанный на использовании вышеупомянутого подхода к представлению неисправностей. За счет использования такого представления выполняется формализованное описание нарушения исправного состояния аппаратуры, выражаемого в запросах на естественно-подобном языке (ЕПЯ). Особенность предлагаемого подхода состоит в том, что запросы, представляемые в таком виде, в рамках естественно-языковых конструкций позволяют формально определить совокупность диагностических признаков неисправностей, необходимых для локализации отказов РЭА по диагностической модели [5, 6, 8].
Решение поставленной задачи связывается с выполнением анализа структуры запросов к ФКДМ на естественном языке. Обращение ОП в форме запросов к автоматизированной системе диагностирования в целях определения вероятных мест и причин отказа (МПО) означает наличие в запросах явного описания, как минимум, одного диагностического признака неисправности, который был выявлен или измерен на текущем этапе операции диагностирования. В работе такие запросы называются дескриптивными диагностическими запросами (ДДЗ).
С учетом структуры построения диагностических моделей РЭА на основе ДПН информационный запрос ОП при определении МПО в общем случае целесообразно представить с использованием нотаций в форме Бэкуса-Наура в виде следующей структуры:
Query = [ IPW ] {SignPart},
где IPW - вопросительное местоименное слово; SignPart -признаковая часть диагностического портрета неисправности аппаратуры.
В процессе диагностирования запросы ОП к системе автоматизации (СА) могут быть короткими, простыми по структуре, например, «Почему нет усиления в ракетном канале», «Отсутствует проводная связь с контейнером Ф2Е2». При большом количестве признаков неисправностей, структура ДДЗ может быть представлена в виде достаточно сложного предложения: «Двигатели гироскопа в первом ракетном канале гудят, но не вращаются», «При поступлении управляющего напряжения на разъем 2Ш12 не формируется сигнал синхронизации, хотя контрольная лампа НЕИСПР не горит».
Синтаксическая структура предложений в запросах, основанная на выделении из таких предложений базовых языковых конструкций, соответствующих базовым свойствам РЭА, может быть представлена в виде следующего выражения:
SignPart = Prop [ConUn Prop\, (1)
НАУКОЕМКИЕ ТЕХНОЛОГИИ В КОСМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ ЗЕМЛИ, Т. 13. № 4-2021
РАДИОТЕХНИКА И СВЯЗЬ
где Prop - свойство аппаратуры, характеризующий в общем случае как исправное, так и неисправное ее состояние;
ConUn - соединительный союз или соединительное слово, используемое преимущественно для объединения приведенных свойств аппаратуры в единый ДЗЗ.
С учетом выражения (1) определение МПО состоит в поиске соответствия между всяким свойством Prop аппаратуры и всяким базовым свойством pi ФКДМ, характеризующим исправную или неисправную аппаратуру. Для определения в формализованном виде связи между данными в запросах ОП и ДПН в диагностической модели свойства Prop целесообразно представлять в объектно-предикатной форме (ОПФ):
Prop =< object >< predicate >< sign >,
(2)
P
e(W>rbe<*> и eVrJZ и
d >gKh
(3)
и формальным представлением [16, 17], так что их использование позволяет производить выделение базовых понятий и терминов в запросах и устанавливать смысловые связи между ними.
В таблице 1 на примерах проиллюстрирована формальная структура семантических шаблонов в ОПФ, а также возможности их использования для анализа различных запросов с целью выделения базовых понятий и терминов, образующих семантическую основу предложения запроса.
где object - элемент описания, который характеризуется признаком; sign - элемент описания, которым характеризуется объект; predicate - тип приводимой характеристики.
Использование ОПФ для описании аппаратуры в виде совокупности свойств позволяет выделить в ДДЗ элементы многоаспектного описания аппаратуры [2, 15], соответствующие в ФКДМ РЭА вершинам e семантической сети Go,
а также семантические связи, соответствующие ребрам r этой сети, что выступает основой для формального представления всякого диагностического признака P неисправностей РЭА в следующем виде:
где еа, ес, еа, ек и так далее - элементы многоаспектного описания аппаратуры, соответствующие вершинам графа Оа; тъ, гг - типизированные отношения ме^ду элементами описания аппаратуры, соответствующие ребрам графа Оа.
Верхний индекс элементов в выражении (3) может принимать значения 0 или 1 и означает модификатор состояния элементов описания: 0 - исправный, отличный от нуля -неисправный. Типизированные отношения тъ, т^ этого выражения, а также аспект описания объектов и признаков выступают основой для формирования семантических правил, предназначенных для определения корректности формальных языковых конструкций с точки зрения содержащегося в них смысла. Например, предложение «Блок ФР361Е2 выполняет функцию синхронизации» с семантической точки зрения может быть представлено в ОПФ, как выражение
е<1°°>т2е<1°°. При наличии семантического правила q1(т2) = Е1 т2 Ер это выражение является семантически корректным, так как в нем в качестве объекта выступает элемент структуры уровня не ниже уровня «ячейка», а в качестве признака -элемент описания функционального. Предложение «Функция синхронизации выполняет напряжение 27 вольт» является семантически некорректным при отсутствии семантического правила вида ц(Е¥т2ЕР).
На основе семантического анализа различных предложений запросов, содержащих описание свойств аппаратуры и/или признаков неисправностей, выделено 12 видов типовых шаблонов, которые в работе называются семантическими шаблонами. Эти шаблоны отличаются своей структурой
Таблица 1
Использование семантических шаблонов для анализа запросов на ЕПЯ
№ п/п Формальное представление семантического шаблона Выделение базовых понятий и терминов Пример запроса на естественном языке
01. x r2eja), x g Es, ei g Ef Название функции, состояние выполнения функции [Куда] пропало охлаждение[?]
02. xr24'\ x e Es, ei e Ef Наименование функции [Что случилось с] индикацией[?]
03. Eir2eja),El e Es,ej e Ej Наименование функции; состояние выполнения функции; тип структурного компонента [Почему] изображение пропало [с] экрана[?]
04. el r3e(°), el e Es, ej e En Тип структурного компонента; маркировка компонента; тип параметра; значение параметра [Куда исчезло] напряжение [на] контакте К1[?]
05. xr3e(ja),x с Es,ej e En Маркировка структурного компонента; тип параметра; значение параметра [Почему] напряжение [на] К1 13 Волът[?]
06. xr3e(ja),x с Es,ej e En Тип структурного компонента; тип параметра; значение параметра [Что произошло с] мощностью клистро-на[?]
07. xr3e(a),x с Es,ej e Ef Тип структурного компонента; состояние выполнения функции [Почему] вентилятор не вращается[?]
08. etrsE (*', ei e Es, Ej e Ej Тип структурного компонента; маркировка структурного компонента; состояние выполнения функции [В чем проблема с] экраном блока Б1[?]
09. et r-Ep, e e Es, E j Q En Тип структурного компонента, маркировка структурного компонента; значение параметра [Что делать если] нет индикации блока Б1[?]
10. Eir2x, Ej с Es, x e Ef Тип структурного компонента [Что случилось с] экраном[?]
11. eir2x> ei 6 Es >x 6 Ef Тип структурного компонента; маркировка структурного компонента [Что не так с] охладителем ОХЛ1[?]
12. eir2eja),ei e Es,ej e Ef Тип структурного компонента; маркировка структурного компонента; название функции; состояние выполнения функции [Почему] не включается питание [на] блоке Б1
Vol. 13. No. 4-2021, H&ES RESEARCH
RF TECHNOLOGY AND COMMUNICATION
Следует отметить, что всякий семантический шаблон по своему содержанию отражает свойство аппаратуры, а по структуре приведен к ОПФ, как показано в выражении (2). Такая структура формально представляет языковую конструкцию «подлежащее-сказуемое-дополнение», где подлежащее соответствует объекту, сказуемое - предикату, а дополнение - признаку. Подобная языковая конструкция с точки зрения рассматриваемой предметной области обладает рядом особенностей, одной из которых является наличие сложных недетерминированных сочетаний вида «тип объекта и/или маркировка», «тип признака и/или подтип признака и/или значение», «тип предиката и/или подтип нарушения» и т. п. Примерами таких сочетаний могут выступать «блок ФР361Е2», «ячейка с установочным местом УН» и т.п.
Достаточно свободная форма представления свойства аппаратуры в конструкциях естественного языка предполагает, что некоторые элементы ОПФ могут отсутствовать ввиду смысловой избыточности [12, 17]. С этой точки зрения, в качестве примеров неполных предложений можно привести следующие высказывания: «Почему нет синхронизации», «Куда исчезло напряжение», «Что случилось с изображением» и др.
Предложения подобного вида с точки зрения семантического анализа содержат неопределенность, характеризующуюся отсутствием явного указания на объект или признак в структуре ОПФ. Это требует создания и применения определенных формальных правил разрешения отмеченной неопределенности.
Снятие неопределенностей в предложениях запросов предлагается выполнять за счет привлечения к семантическому анализу дополнительных шаблонов 4 или 12, в зависимости от исходного шаблона, как показано в табл. 2.
Таблица 2
Снятие неопределенностей в запросах на ЕПЯ
Результатом действий, направленных на снятие неоднозначности в предложениях ДДЗ, выступает формализованное полное представление свойств аппаратуры, характери-
зующих неисправность в виде ОПФ. При этом каждый элемент триады еге ОПФ указывает на соответствующий элемент многоаспектного описания аппаратуры, который приводится в ФКДМ РЭА в формальном виде. Благодаря этому обеспечивается единство формализованного представления свойств и признаков аппаратуры, как в запросах, так и в диагностической модели. На этом основывается согласование формы представления диагностических признаков неисправностей в запросах на ЕПЯ с многоаспектным описанием исправной и неисправной РЭА, представляемым в ФКДМ РЭА. Это согласование обеспечивается путем формирования критерия Кто выбора технического диагноза (ТД). Такой критерий определяется на основе одного или нескольких диагностических признаков неисправностей, представляемых ОПФ-триадами выражения (3).
Формально критерий Кто может быть представлен в следующем виде:
N
Кто =1ОКЫ1,
г=1
где БЕМ - диагностический признак неисправности.
Сущность действий, направленных на выборку диагностической информации из ФКДМ РЭА по ДДЗ, иллюстрируется на рисунке. Такая информация в общем случае частично или полностью отражает признаковую часть ДИН. При этом, если множество признаков неисправностей, которые содержатся в структуре ДДЗ, совпадает со множеством признаков неисправностей в диагностическом портрете, то технический диагноз определяется компонентом «причина» ДПН.
С точки зрения выполнения операции локализации отказа, технический диагноз, получаемый таким образом, характеризует вероятное место и причину отказа [18, 19]. Для уточнения технического диагноза необходимо расширить или изменить множество диагностических признаков неисправностей, связывая это с выполнением различных проверок на аппаратуре либо с использованием дополнительных источников диагностической информации. В результате может быть составлен уточняющий запрос на ЕПЯ, учитывающий получаемую дополнительную диагностическую информацию. Такими итеративными действиями производится уточнение технического диагноза вплоть до нахождения истинной причины и места возникновения неисправности в аппаратуре.
Данный подход к формированию ДДЗ в виде формальных условий для определения МПО по ФКДМ РЭА может находить практическое применение в СА процесса диагностирования. Так, для определения вероятных места и причины неисправности в аппаратуре А1111Р 83Ф6Е2 предполагается, что обслуживающий персонал может сформулировать следующий запрос к СА на естественном языке: «Почему на панели контейнера Ф3Е2 не светятся индикаторы "27В" и "400Кц 220 В а, Ь, с"». Результатом синтаксического анализа данного запроса выступает структура вида:
Query=[IPW] <на панели контейнера Ф3Е2 не светятся индикаторы 27В>
<СопПп> <на панели контейнера Ф3Е2 не светятся индикаторы 400Кц 220 В а,Ь,с>,
что означает, что в запросе содержатся два свойства, описывающие нарушения в аппаратуре.
№ исходного семантического шаблона Формальное представление семантического шаблона Может быть разрешен в шаблон Сущность действий, направленных на разрешение
1 хг2е}а),х е Е.,е1 е Еу 4 или 12 Зх(х г2е,а)), х е Е., е, е Еу
2 хг2е("\х е Е., е, е Еу 4 или 12 Зх(хг2е(р),х е Е., е1 е Еу
3 Е, г2е{р,Е, с Е., е Еу 4 или 12 Бх е Е,(Е,г2е]а)),Е, е Е.,е] е Еу
4 е1 г3е]а),е, е Е.,е] е ЕП данных достаточно -
5 хг3е<^а), х с Е., е] е Еп 4 Зх(хг3е(а)), х е Е., е] е Еп
6 хг3е<^а>, х с Е., е] е Еп 4 Зх(хг3е(а)), х е Е., е] е Еп
7 хг3е(а\х с Е!, е] е Ег 12 Зх(х г3е]а')), х с Е., е] е Еу
8 е1 г3Е, е, е Е., Е] ^ Еу 12 3< х,Е] > (е,г3Е(*)), е, е Е., Е] с Еу
9 е^^Е]*',е, еЕ.,Е] еЕп 4 3 < х,Е] > (е, г3Е''>),е, е Е.,Е] = Еп
10 Ег2х, Е1 с Е., х е Еу 4 или 12 3<х,Е1 > (Е,г2х),Е1 сЕ.,хеЕу
11 еГх е1 6 Е. >х 6 Е/ 4 или 12 Зх(е,г2х), е[ е Е., х е Еу
12 е,г2е(а),е, е Е!,е] е Еу данных достаточно -
НАУКОЕМКИЕ ТЕХНОЛОГИИ В КОСМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ ЗЕМЛИ, Т. 13. № 4-2021
РАДИОТЕХНИКА И СВЯЗЬ
Сущность выборки диагностической информации в ФКДМ РЭА
Действия по распознаванию семантического шаблона каждой фразы запроса в качестве результата возвращает в данном случае следующие формальные конструкции:
Рттор1 = е8 т2 е<4Ц, е8 £ ^ , е42 £ Ер ; Ртр2 = е9 т2 ^, е9 £ , е42 £ Е/ ;
где е8 - элемент структуры «индикатор 27В»:
е9 - элемент структуры «индикатор 4°° Гц 22° В а,Ъ,с»;
е42 - нарушение функциональной задачи «не светится»; т2 - отношение, характеризующее предикат «выполнять/не выполнять функциональную задачу».
В данном случае оба свойства Ртор1 и Ртор2 относятся к шаблону 12 типа и не требуют разрешения неоднозначностей, а все элементы, имеющиеся в описании этих свойств, представлены в ФКДМ РЭА.
В качестве конечной формальной конструкции, определяющей критерий КТБ в данном примере, выступает выражение следующего вида:
БЩ = е8 т2е(42 и е9 т2е[
42 ■
(4)
где DDQ - дескриптивный диагностический запрос.
В случае использования таблицы неисправностей аппаратуры АППР 83Ф6Е2 [20] в качестве источника сведений о неисправностях РЭА в качестве ответа на запрос вида (4) может выступать выражение МПО = е, где элемент описания е88 соответствует структурному компоненту «предохранитель Пр1», а верхний индекс «23» указывает на порядковый номер дефекта данного компонента - «перегорел». Таким образом, имеется причинно-следственная связь вида «если на панели контейнера Ф3Ё2 не светятся индикаторы "27В" и "4°°Гц 22°В а, Ъ, с", то причиной является перегоревший предохранитель Пр1».
Такое предложение имеется в эксплуатационной документации на аппаратуру АППР 83Ф6Е2 в виде строки таблицы неисправностей на естественном языке и представляет собой ДИН, который в ФКДМ РЭА представлен формальной записью вида:
е8 т2е42 ^ е9 т2е42 ^ е882.
Представленный подход к формированию дескриптивных диагностических запросов сочетает в себе два аспекта: формальный и языковый. Формальный аспект, отраженный выше, создает основу для использования формализованного многоаспектного представления исправной и неисправной аппаратуры, выступающего в качестве модельного информационного ресурса, устанавливающего взаимосвязь ме^ду формальными конструкциями и понятиями предметной области, выраженной на естественном языке. Эта взаимосвязь отражает языковый аспект представленного подхода, и развитие этого аспекта состоит в переходе к естественно-подобному языку Ядд3 дескриптивных диагностических запросов, обеспечивающему формирование ДДЗ в конструкциях естественного языка.
Разновидность используемых языковых конструкций определяется многообразием диагностической информации, используемой в действиях обслуживающего персонала при диагностировании. На основе анализа большого числа типовых неисправностей аппаратуры АППР 83Ф6Е2 разработан естественно-подобный язык Ядд3, с помощью которого имеется возможность формулировать критерии для определения ТД в предложениях запросов в конструкциях естественного языка. Примерами простых запросов на этом языке, затрагивающих один ДПрН, являются конструкции, приведенные в табл. 1. В языке допускаются сложные запросы, которые могут содержать несколько ДПрН, объединяемых с помощью соединительных союзных слов (СопЦп). Примером сложного запроса, созданных в предлагаемом языке, является следующее предложение: «Почему двигатели гироскопа не двигаются, если сигнал Пуск в норме».
Vol. 13. No. 4-2021, H&ES RESEARCH
RF TECHNOLOGY AND COMMUNICATION
Разработана формальная грамматика предлагаемого языка Ядд3, которая определена в виде совокупности правил, основные из которых представлены ниже в форме Бекуса-Наура:
Query = [IPW] ПризнЧ_ЦПП ПризнЧ_ДПП = Prop {ConUn Prop}
ConUn = ('причем' | 'если' | 'а также' | 'кроме того'...)
IPW = (почему' I 'куда' | 'что случилось' ...)
Prop = Объект ТипОтношения Признак
Объект = СтрКомп | Функция | Параметр | ЦепьСигнала
ТипОтношения = ОтнТ1 | ОтнТ1обр | ОтнТ2 | ОтнТ2обр |
ОтнТЗ ...
ОтнТ1 = 'входит в' | 'является частью' | 'входящий в ' | 'являющийся частью' ...
ОтнТЮбр = 'содержит' | 'включаете себя' | 'содержащий ' | 'включающий в себя' ОтнТ2 = ...
Признак = СтрКомп | Функция | Параметр | ЦепьСигнала СтрКомп = ТипСтрКомп [СтрКомпПолнИмя | СтрКом-пОтображПмя] [Дефект]
ТипСтрКомп = 'ячейка' | 'блок' | 'индикатор' | 'панель' | 'гнездо' ...
Дефект = ДефектОбщ | ДефектЧастн ДефектОбщ = 'проблема' | 'неисправность' | 'поломка' | 'отказ' ...
Функция = (Дисф [ФункцПрефикс] [ФункцПолноеИмя | ФункцОтображПмя]) | ([ФункцПрефикс] [ФункцПолноеИмя | ФункцОтображПмя] Дисф)
ФункцПрефикс = 'работа' | 'функционирование' | 'выполнение ' | 'формирование' Дисф = ДисфОбщ | ДисфЧастн
ДисфОбщ = 'не включается' | 'не вращается' | 'не горит' | 'не светится' ...
Параметр = ([ПарамПодтип | 'параметр' | 'величина'] [ПарамПолноеИмя | ПарамСокращПмя] ('составляет' | 'равна' | 'равняется' | 'превышает' | 'не превышает') [Па-рамПарушОбщ | ПоминЗначение | ПарамПарушЧастн] ПарамПодтип = 'напряжение' | 'ток' | 'сопротивление' ... ПарамПарушОбщ = 'отсутствует' | 'ниже нормы' | 'выше нормы' | 'не в норме' ...
ПоминЗначение = ПоминЗначениеОбщ | ПоминЗначение-Частн
ПоминЗначениеОбщ = 'в норме' | 'в допуске' | 'правильное' | 'верное' | 'корректное'
ПоминЗначениеЧастн = (Число Размерность [Допуск]) | ('от' МинЧислЗнач [Размерность] 'до' МаксЧислЗнач Размерность) | СпецЗнач
Разработанная грамматика с точки зрения построения систем поддержки принятия решений при техническом диагностировании (СППР ТД) выступает в качестве формализованной основы для формирования ДДЗ на естественно-подобном языке Ядц3. Это создает предпосылки для реализации голосовых интерфейсов в запросных механизмах СППР ТД, что обеспечивает повышение уровня автоматизации средств информационной поддержки ОП.
Заключение
Новизна предложенного подхода состоит в том, что он основан на согласовании формализованной концептуальной диагностической модели РЭА и языковых средств формирования запросов, что позволяет в СППР ТД определять критерий выбора технического диагноза на естественно-подобном языке.
Характеризуя прикладной характер предложенного подхода, следует отметить, что использование голосовых естественно-языковых средств, при информационной поддержке процесса определения технического диагноза неисправностей РЭА в целом способствует сокращению времени диагностирования аппаратуры и повышению эффективности использования средств автоматизации при восстановлении сложных технических комплексов.
Литература
1. Брускин С.Н., Дружаев A.A., Марон А.И., Марон М.А. Эффективные методы построения алгоритмов поиска неисправностей в информационных системах // Интеллектуальные системы в производстве. 2017. № 3. С. SS-93. DOI:i0.222i3/24i0-9304-20i7-3-SS-93
2. Дрозд О.В. Формирование единого информационного пространства поддержки проектирования радиоэлектронной аппаратуры // Сборник тезисов участников форума «Наука будущего - наука молодых» (Нижний Новгород, 12 сентября 2017 г.). Нижний Новгород, 2017. С. 302-303.
3. Vassyl Ravluyk, I. Derev[anchuk, I. Afanasenko, N. Ravluyk. Development of electronic diagnostic system for improving the diagnosis reliability of passenger car brakes // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2016. Pp. 35-41. DOI:10.155S7/1729-4061.2016.66007.
4. VUaly N[choha; Volodymyr Storozh; Yurij Matneshyn. Results of the development and research of information-diagnostic system for the magnetic flux leakage defectoscopy of rails. 2020 IEEE 15th International Conference on Advanced Trends in Radioelectronics, Telecommunications and Computer Engineering (TCSET). 2020. Pp. S52-S57. DOI: 10.1109/TCSET49122.2020.235557.
5. Анисимов O.B., Курчидис В.А., ЯщенкоА.В. Формирование диагностической информации в форме элементов диагностических данных о радиоэлектронной аппаратуре // Материалы докладов XXIV Международной научно-технической конференции, посвященной 100-летию Нижегородской радиолаборатории «Информационные системы и технологии HCT-201S» (Нижний Новгород, 20 апреля 201S г.). Нижний Новгород, 201S. С. 4-9.
6. Куроедов С.К., Светлов A.B., СмогуновВ.В. Диагностические модели электрических цепей с сосредоточенными параметрами // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. 2019. № 4 (52). С. 63-76. doi:10.216S5/2072-3059-2019-4-5.
7. Спасёное А.Ю., Кучеров К.В., Волосатова Т.М. Использование метода структурно-модального анализа многомерных временных рядов для оценки состояния сложных технических объектов // Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана. 2020. №S. С. 50-54.
S. Анисимов О.В., Попов ТА. Концептуальное представление электрических схем радиоэлектронной аппаратуры на основе фреймовой модели // Вестник Ярославского высшего военного училища противовоздушной обороны. 2016. № 1. С. 22-26.
9. Бибиков C.B., Калиниченко C.B., Обухов A.B. Концептуально-ориентированная методика исследования предметной области при проектировании информационных систем // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2017. № 12-2. С. 3S0-391.
НАУКОЕМКИЕ ТЕХНОЛОГИИ В КОСМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ ЗЕМЛИ, Т. 13. № 4-2021
РАДИОТЕХНИКА И СВЯЗЬ
10. ДолятовскийВ.А., Гамалей Я.В. Онтологический подход к процессам и системам обучения и образования // Образовательные технологии (г. Москва). 2018. № 3. С. 76-106.
11. Гвоздевский И.Н., Методы представления данных для использования в распределенных информационных системах на основе онтологий // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2017. № 4. С. 155-159.
12. Бова В.В., Лещанов Д.В. Семантический поиск знаний в среде функционирования междисциплинарных информационных систем на основе онтологического подхода // Искусственный интеллект и нечеткие системы. 2017. № 7. С. 79-90.
13. Кириченко С.И., КурчидисВ.А., Назанский A.C. Формализованное концептуальное представление структурного аспекта процесса оперативного восстановления изделий сложных технических комплексов // Радиотехнические системы. Материалы международной молодёжной научно-практической конференции. 2020. С. 187-194.
14. Анисимов О.В., Курчидис В.А. Формирование диагностической информации в виде фрагментов электрических схем радиоэлектронной аппаратуры // Труды МАИ. 2017. № 94. 17 с.
15. КурчидисВ.А., Анисимов О.В., ЯщенкоА.В., ПугачевА.Ю., МолокановаВ.В. Многоаспектное концептуальное формализованное представление радиоэлектронной аппаратуры на основе семантических шаблонов // Путь в науку. Радиотехнические системы. Ярославский гос. университет им. П.Г. Демидова. 2018. С. 152-159.
16. Рогушина Ю.В. Разработка распределённых интеллектуальных систем на основе онтологического анализа и семантических wiki-технологий // Онтология проектирования. 2017. С. 453-472.
17. Кравченко Ю.А., Курситыс И.О., Кулиев Э.В., Разработка генетического алгоритма расчета семантической близости в задачах управления знаниями // Известия ЮФУ. Технические науки. 2016. № 6 (179). С. 75-87.
18. Сладкова Л.А., Неклюдов А.Н., ЛавриненкоВ.Ю. Конструктивное решение и методика исследования нагруженности колёсных пар // Российский университет транспорта. 2019. № 6 (85). С. 74-81.
19. Lin Xie, Solfrid Habrekke, Yiliu Liu, Mary Ann Lundteigena, Operational data-driven prediction for failure rates of equipment in safety instrumented systems: A case study from the oil and gas industry // Journal of Loss Prevention in the Process Industries. 2019. V. 60, Pp. 96-105.
20. ЫК2.008.209 ИЭ. Изделие 83Ф6. Инструкция по эксплуатации.
FORMATION OF DESCRIPTIVE DIAGNOSTIC REQUESTS FOR TECHNICAL DIAGNOSTICS OF ELECTRONIC EQUIPMENT
VIKTOR A. KURCHIDIS
Yaroslavl, Russia, idahmer2@yandex.ru
OLEG V. ANISIMOV
Yaroslavl, Russia, qwaker@inbox.ru
ALEXEYYU. PUGACHEV
Yaroslavl, Russia, nil.vko@gmail.com
KONSTANTIN A. PUSHKIN
Yaroslavl, Russia, kontsnatinpush@gmail.com
ABSTRACT
Restoration of the serviceable state of complex technical systems is associated with technical diagnostics, the purpose of which is to determine the locations and causes of the malfunction. Improving the efficiency of diagnostics can be achieved through the use of automated information support tools that provide maintenance personnel with the required diagnostic information based on the generated request. The use of language query tools in systems of this type allows service personnel to formulate query conditions more precisely and specifically, but such tools require the development of additional models for interpreting conditions presented in natural language constructs. The purpose of the work is to develop a formal model that reflects the structure and rules for the formation of language queries in which diagnostic features are determined. The goal is achieved by consistently describing the procedures that determine the lexical, syntactic and semantic rules for analyzing language requests of service personnel to an automated information support system. The given sequence of language analysis proce-
KEYWORDS: electronic equipment; technical diagnostics; diagnostic models; formalized conceptualization; semantic templates.
dures provides for the selection in the language requests of the service personnel of a formal set of diagnostic features that are used to form a formal request to an information source of information about faults in electronic equipment. It is shown that the machine parsing of such queries, which are called descriptive diagnostic queries in this work, is expedient to be performed by identifying the correspondence of language constructions to a set of formal rules determined by the grammar of a natural-like language. The studies carried out confirm the possibility and create conditions for the inclusion of inquiry-response means into automated information support systems for technical diagnostics and repair, which ensure the formation of probable places and causes of faults in radio electronic equipment at the request of the service personnel, made in the designs of the natural (Russian) language. The introduction of such a mechanism into automated systems will reduce the number of non-productive losses that are not directly related to diagnostics, which will have a positive effect on the time indicators of the restoration of complex technical complexes.
REFERENCES
1. Bruskin S.N., Druzhaev A.A., Maron A.I., Maron M.A. Jeffektivnye metody postroenija algoritmov poiska neispravnostej v informacionnyh sistemah [Effective methods for creation of malfunctions search algorithms in information systems]. Intellektual'nye siste-my v proizvodstve [Intelligent systems in production]. 2017. No. 3. P. 88-93. DOI:10.22213/2410-9304-2017-3-88-93. (In Rus)
2. Drozd O.V. Formirovanie edinogo informacionnogo prostranstva podderzhki proektirovanija radiojelektronnoj apparatury .[Formation of a unified information space for supporting the design of electronic equipment]. Sbornik tezisov uchastnikov foruma "Nauka budushhego - nauka molodyh" [Collection of abstracts of the participants of the forum "Science of the Future - Science of the Young", Nizhnij Novgorod, on September 12, 2017]. Nizhnij Novgorod, 2017. P. 302303 (In Rus)
3. Vassyl Ravluyk, I. Derevianchuk, I. Afanasenko, N. Ravluyk. Development of electronic diagnostic system for improving the diagnosis reliability of passenger car brakes. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2016. P. 35-41. DOI:10.15587/1729-4061.2016.66007.
4. Vitalij Nichoha; Volodymyr Storozh; Yurij Matiieshyn. Results of the development and research of information-diagnostic system for the magnetic flux leakage defectoscopy of rails. 2020 IEEE 15th International Conference on Advanced Trends in Radioelectronics, Telecommunications and Computer Engineering (TCSET). 2020. P. 852-857. DOI: 10.1109/TCSET49122.2020.235557.
5. Anisimov O.V., Kurchidis V.A., Jashhenko A.V. Formirovanie diag-nosticheskoj informacii v forme jelementov diagnosticheskih dannyh o radiojelektronnoj apparature [Formation of diagnostic information in the form of elements of diagnostic data on electronic equipment]. Materialy dokladovXMVMezhdunarodnoj nauchno-tehnicheskoj kon-ferencii, posvjashhennoj 100-letiju Nizhegorodskoj radiolaboratorii "Informacionnye sistemy i tehnologii IST-2018" [Proceedings of the XXIV International Scientific and Technical Conference dedicated to the 100th anniversary of the Nizhny Novgorod Radio Laboratory "Information Systems and Technologies IST-2018"]. Nizhnij Novgorod, 2018. P. 4-9 (In Rus)
6. Kuroedov S.K., Svetlov A.V., Smogunov V.V. Diagnostic models of electric circuits with lumped parameters. Izvestija vysshih uchebnyh zavedenij. Povolzhskij region. Tehnicheskie nauki. [Items of higher educational institutions. Volga region. Technical science]. 2019. No. 4 (52). P. 63-76. doi:10.21685/2072-3059- 2019-4-5. (In Rus)
7. Spasjonov A.Ju., Kucherov K.V., Volosatova T.M. Ispol'zovanie metoda strukturno-modal'nogo analiza mnogomernyh vremennyh rjadov dlja ocenki sostojanija slozhnyh tehnicheskih ob'ektov [Monitoring and diagnostics of complex technical systems using structurally modal analysis of multidimensional time series]. Moskovskij gosudarstvennyj tehnicheskij universitet imeni N.Je. Baumana [Bauman Moscow State Technical University]. 2020. No. 8. P. 50-54. (In Rus)
8. Anisimov O.V., Popov T.A. Conceptual representation of electrical circuits of radio electronic equipment based on the frame model. Vestnik Jaroslavskogo vysshego voennogo uchilishha protivovozdush-noj oborony [Bulletin of the Yaroslavl Higher Military School of Air Defense]. 2016. No. P. 22-26. (In Rus)
9. Bibikov S.V., Kalinichenko S.V., Obuhov A.V. Conceptually-oriented methodology for researching a subject area in the design of information systems. Izvestija Tul'skogo gosudarstvennogo universite-
Vol. 13. No. 4-2021, H&ES RESEARCH
RF TECHNOLOGY AND COMMUNICATION
ta. Tehnicheskie nauki. [Bulletin of the Tula State University. Technical science]. 2017. No.12(2). P. 380-391. (In Rus)
10. Doljatovskij V.A., Gamalej Ja.V. Ontological approach to the processes and systems of learning and education. Obrazovatel'nye tehnologii [Educational technologies]. 2018. No. 3. P. 76-106. (In Rus)
11. Gvozdevskij I.N. Methods of data representation for use in distributed information systems based on ontologies. Vestnik Belgorodskogo gosudarstvennogo tehnologicheskogo universiteta im. V.G. Shuhova. [Bulletin of the Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhov]. 2017. No. 4. P. 155-159. (In Rus)
12. Bova V.V., Leshchanov D.V. Semanticheskij poisk znanij v srede funkcionirovanija mezhdisciplinarnyh informacionnyh sistem na osnove ontologicheskogo podhoda [The semantic search of knowledge in the environment of operation of interdisciplinary information systems based on ontological approach]. Iskusstvennyj intellekt i nechetkie sistemy [Artificial intelligence and fuzzy systems]. 2017. No. 7. P. 79-90.
13. Kirichenko S.I., Kurchidis V.A., Nazanskij A.S. Formalizovannoe konceptual'noe predstavlenie strukturnogo aspekta processa opera-tivnogo vosstanovlenija izdelij slozhnyh tehnicheskih kompleksov [Formalized conceptual representation of the structural aspect of the process of operational restoration of products of complex technical complexes]. Radiotehnicheskie sistemy. Materialy mezhdunarodnoj molodjozhnoj nauchno-prakticheskoj konferencii [Radio engineering systems. Materials of the international youth scientific-practical conference]. Yaroslavl. 2020. P. 187-194. (In Rus)
14. Anisimov O., Kurchidis V., Popov T. Formirovanie diagnostich-eskoj informacii v vide fragmentov jelektricheskih shem radiojelektronnoj apparatury [Diagnostic information formation in the form of electronic equipment electrical circuits' fragments]. Trudy "MAI" [Works of MAI]. 2017. No. 94. P. 20-28.
15. Kurchidis V.A., Anisimov O.V., Jashhenko A.V., Pugachev A.Ju., Molokanova V.V. Mnogoaspektnoe konceptual'noe formalizovannoe predstavlenie radiojelektronnoj apparatury na osnove semanticheskih shablonov [Multidimensional conceptual formalized representation of electronic equipment based on semantic templates]. Put' v nauku. Radiotehnicheskie sistemy. Materialy konferencii. Jaroslavskij gos. universitet im. P.G. Demidova [The path to science. Radio engineering systems. Conference materials. Yaroslavl State University named after P.G. Demidov].Yaroslavl. 2018. P. 152-159. (In Rus)
16. Rogushina Ju.V. Razrabotka raspredeljonnyh intellektual'nyh sistem na osnove ontologicheskogo analiza i semanticheskih wiki-tehnologij [V. Development of distributed intelligent systems on base of ontological analysis and semantic wiki technologies]. Ontologija proektirovanija [Ontology of designing]. 2017. No. 7(4). P. 453-472. DOI: 10.18287/2223-9537-2017-7-4-453- 472. (In Rus)
17. Kravchenko Ju.A., Kursitys I.O., Kuliev Je.V., Razrabotka geneticheskogo algoritma rascheta semanticheskoj blizosti v zadachah upravlenija znanijami [The development of genetic algorithm for semantic similarity estimation in terms of knowledge management problems]. Izvestija JuFU. Tehnicheskie nauki [Izvestia SFedU. Technical science]. 2016. No. 6 (179). P. 75-87. (In Rus)
18. Sladkova L.A., Nekljudov A.N., Lavrinenko V.Ju. Konstruktivnoe reshenie i metodika issledovanija nagruzhennosti koljosnyh par [Constructive solution and methods for studying the loading of wheelsets]. Mir transporta [World of Transport and Transportation Journal (E-Journal - Moscow State University of Railway Engineering, MIIT)]. 2019. No. 6 (85). P. 74-81. DOI: https://doi.org/10.30932/1992-3252-2019-17-74-81. (In Rus)
НАУКОЕМКИЕ ТЕХНОЛОГИИ В КОСМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ ЗЕМЛИ, Т. 13. № 4-2021
РАДИОТЕХНИКА И СВЯЗЬ
19. Lin Xie, Solfrid Habrekke, Yiliu Liu, Mary Ann Lundteigena, Operational data-driven prediction for failure rates of equipment in safety instrumented systems: A case study from the oil and gas industry. Journal of Loss Prevention in the Process Industries. 2019. Vol. 60. P. 96-105.
20. YK2.008.209 IJe. Izdelie 83F6E2. Instrukcija po jekspluatacii. [Product 83F6E2. User's manual]. (In Rus)
INFORMATION ABOUT AUTHORS:
Kurchidis V. A., PhD, Full Professor, Professor of the Yaroslavl Higher Military College Of Anti-Air Defense.
Anisimov O. V., PhD, Full Professor, Professor of the Yaroslavl Higher Military College Of Anti-Air Defense.
Pugachev A. Y., PhD, Deputy Head of the Science Research Division of the Yaroslavl Higher Military College Of Anti-Air Defense.
Pushkin K.A., Head of the Research Laboratory of the Yaroslavl Higher Military School of Air Defense.
For citation: Kurchidis V.A., Anisimov O.V., Pugachev A.Y., Pushkin K.A., Formation of descriptive diagnostic requests for technical diagnostics of electronic equipment. H&ES Research. 2021. Vol. 13. No. 4. Pp. 28-36. doi: 10.36724/2409-5419-2021-13-4-28-36 (In Russian)
ЦИФРОВАЯ ЭРА ТРАНСПОРТА
Интеллектуальные транспортные системы России
6-й форум и выставка
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ ТРАНСПОРТНЫЕ СИСТЕМЫ РОССИИ
ЦИФРОВАЯ ЭРА ТРАНСПОРТА
5-6. 2021
Москва
Азимут Отель Олимпик (Олимпийский Проспект 18/1)
8 495 766 51 65 8 964 522 09 86 i nfoO its ru ssiaforum.ru
Ключевое событие в области цифровизации транспортного комплекса.
На Форуме лидеры мнений примет участие в обсуждении проблематики и поиска наилучших решений е таких вопросах, как стратегия цифрового развития транспортного комплекса, актуализация программы внедрения ИТС е субъектах Российской Федерации в рамках нацпроекта БКД и на платных дорогах, повышение безопасности дорожного движения и высокого уровня содержания автомобильных дорог, цифровая инфраструктура для применения У2Х технологий и движения беспилотных транспортных средств на автодорогах М-11 «Москва — Санкт-Петербург» и ЦКАД, потенциал развития цифровых сервисов для сферы логистики и цифрового контроля функционирования общественного транспорта.
В мероприятии примут участие представители федеральных органов власти, субъекты Российской Федерации, компании-поставщики технологических решений, экспертно-аналитическое сообщество в области цифровых технологий на транспорте.
На выставке будут продемонстрированы реальные технологические решения в области ИТС и цифровой инфраструктуры автомобильных дорог, а также конкретные практики городских проектов со стороны регионов.
О О О О
о о о о
о о о о
о о о о
-г Йй
т
