CC BY
79
международный научный журнал «символ науки»
№5/2015
ISSN 2410-700X
соответствие собственных частот колебаний обмоток трансформаторов (данные имеются у завода-изготовителя) спектру собственных частот эквивалентной системы, к которой примыкает подстанция. На основании этого следует делать заключение о допустимости проведения коммутации силовых трансформаторов на холостом ходу. В противном случае подключение следует производить лишь при наличии электрической нагрузки на стороне низкого напряжения.
Список использованной литературы:
1. Базуткин В.В. , Ларионов В.П. , Пинталь Ю.С. Техника высоких напряжений. Изоляция и перенапряжения в электрических системах (2-е издание), М., «Энергия» 1986 г
2. Долгинов А.И. Техника высоких напряжений в электроэнергетике, М., «Энергия»,1968
3. Базуткин В.В., Кадомская К.П., Костенко М.В., Михайлов Ю.А. Перенапряжения в электрических системах и защита от них. СПб.:Энергоатомиздат, Санкт-Петербург. отд-ние. 1995.
© Н.С. Барбарош, Д.А. Голдобин, 2015
УДК 60.608.2
Бобина Влада Анатольевна
Аспирант кафедры ВМиПИТ ВГУ, г. Воронеж, РФ E-mail: [email protected]
ВЕРИФИКАЦИЯ И ПОДТВЕРЖДЕНИЕ ПРАВИЛЬНОСТИ (V&V) СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ БАЗОЙ ЗНАНИЙ С ПОМОЩЬЮ ФОРМАЛЬНЫХ СПЕЦИФИКАЦИЙ
Аннотация
Данная статья рассматривает формальный процесс, позволяющий поддерживать проверку системы баз знаний, опираясь на верификацию и подтверждения правильности (V&V). Прежде чем продолжить, необходимо кратко определить понятия верификации и валидации в соответствии с целями и задачами этой статьи. Верификацией называется процесс, направленный и демонстрирующий, отвечает ли система заданным требованиям: этот процесс часто называют «построением системных требований», которые мы рассматриваем с целью «проверки системы (предпочтительно, заданной в явном виде и соответствующей правилам) по ее спецификациям». Под валидацией понимается процесс, показывающий, отвечает ли система требованиям пользователя в точности - часто называется «построением верной системы». Верификация и валидация могут быть представлены как часть процесса разработки, а именно как набор методов и связывающего их процесса, в котором эти техники применяются, (так, например, статическая верификация базы знаний, за которым следует динамическое тестирование системы KBS в целом).
Ключевые слова
система с базой знаний (KBS), искусственный интеллект, формальные спецификации,
верификация, валидация.
Методы формальной спецификации обеспечивают уровень описания, который поддерживает как процесс проверки, так и утверждения. Методы V&V дают дополнительную информацию, способствующую разработке спецификации системы (списка требований). Разработка формальной спецификации требует прежде всего создания концептуальной модели, предназначенной для системы. Большинство её элементов могут быть эффективно использованы для поддержки процессов верификации и валидации. Благодаря этим дополнительным данным, процессы V&V становятся более углубленными и детально продуманными, предоставляя в результате наилучшее качество в сравнении с V&V активностями, которые могут быть выполнены над системами без создания концептуальной модели.
17
международный научный журнал «символ науки»
№5/2015
ISSN 2410-700X
На данный момент, преобладающие методы для действия V&V могут быть объединены в 4 главные группы:
1. Инспектирование
2. Статическая верификация
3. Эмпирическое тестирование
4. Эмпирический анализ (оценка)
Методы инспектирования направлены на выявление семантически неверных данных базы знаний (KB). Проверка выполняется вручную специалистом в конкретной предметной области. При разработке это как правило тот же, кто обеспечивает KB знаниями. Но в определенное время KB следует рассмотреть независимому эксперту, не входящему в число вовлеченных в процесс разработки KBS (эта техника используется крайне редко, как правило только из-за отсутствия экспертов). Инспектирование более всего подходит для выявления ошибок в изолированных KB элементах: когда ошибки происходят от взаимодействия нескольких KB-элементов (например, цепочка правил), специалист как правило неспособен обнаружить это на глаз.
Статическая верификация проверяет KB на наличие отклонений от нормы(коэффициент потерь). Коэффициент потерь представляет собой статическую характеристику в устройстве KB, которая представляет дефектность в зашифрованном виде. Обычно, диаграмма аномалии является контрпримером основной характеристики, которую следует удержать в KBS; например, целостность. Выявленные отклонения необходимо проанализировать для определения того, представляют они реальную ошибку или же просто второстепенный дефект,связанный с кодированием выбранного представленния знаний. Только наиболее ограниченные верификационные проверки могут быть выполнены вручную; как правило этот процесс требует вычислительную поддержку автоматизированных инструментов. В зависимости от возможностей верификации, пределы проверки поиска отклонений в KB изменяются от ограниченных до исчерпывающих. Следует отметить, что, хотя признаки для проверки преимущественно не связаны с конкретной предметной областью, верификационные инструменты зависят от специальной семантики используемого языка представления знаний. На основании этого, верификаторы не могут быть многократно использованы среди KBS, использующих различные языки представления знаний.[2, с. 670]
Эмпирическое тестирование нацелено на проверку точности KBS при помощи запуска системы на пробном наборе данных. Для обеспечения гарантии полной точности, тестированию приходится быть исчерпывающим; таким образом, каждый возможный сигнал на входе должен быть проверен. Это очевидно является невозможным для реальных приложений, так что тестирование только подвергает анализу конечный набор тестовых данных (комплект тестов). Выборка набора тестов является ключевой для эффективности процесса тестирования. Тогда как в проектировании ПО испытание с помощью случайных выборок считается наиболее затратоэффективным, в технике представления знаний комбинация структурного и функционального тестирования производит впечатление лучшей среди других[3, с. 350].
Структурное тестирование направлено на выполнение как можно большего количества KB компонентов; например, включение всевозможных правил и конкретизация всевозможных атрибутов объектов. Функциональное тестирование проверяет функции KBS путем сравнения наблюдаемых отношений ввода-вывода с выдвигаемыми требованиями, не учитывая внутреннюю структуру. Существующие тестовые сценарии (контрольные примеры) обычно недостаточны, так что они должны быть автоматически соединены с генератором контрольных примеров. Последняя трудность в KBS тестировании обнаруживается, когда предметная область так недостаточно определена, что «правильное» поведение неясно выражено (не соответствует классическому стандарту). В таких случаях, необходимо дать определение тому, что конкретно понимается под «точным» и «допустимым» решением для каждого тестового примера; обычно корректное решение приближенно вычисляется путем консенсуса среди экспертов (относительно их мнений).
Приблизительная оценка рассматривает отношения между действующей KBS и конечным пользователем. Обычно задачи оценивания представляют собой технические характеристики, соответствие
18
международный научный журнал «символ науки»
№5/2015
ISSN 2410-700X
требованиям, включение в состав организационной структуры, проблемы надежности и тд. Эмпирическое исследование выполняется с использованием действующей системы KBS или в управляемой среде (оценка в лабораторных условиях), или в рабочей среде (оценивание в условиях эксплуатации). Оценивание системы KBS - это деятельность человека, которая в высшей степени связана с конкретным применением (приложением). Среди этих четырех групп, методы инспектирования и эмпирического исследования определенно зависят от приложения и они не являются претендентами на возможное повторное использование среди различных KBS. С другой стороны, верификация и методики тестирования могут быть многократно использованы для широкого диапазона различных KBS, даже в том случае, если вычислительные средства, поддерживаемые методами, обычно привязаны к специальному языку представления знаний. Однако, даже в многократно используемых методах, роль специалистов-экспертов остается значительной, потому что они испытывают потребность в оценке верификации и испытательных выходных данных тестирования.
На данный момент доступен широкий набор языков формальной спецификации, уже использующихся для определения особенностей системы KBS. Согласно замыслу создателей языков мы можем категоризировать их следующим образом:
1. Универсальные языки спецификации, разработанные в рамках стандартной разработки программного обеспечения, например, Z (Plant and Gold, 1990) и VDM (Haugh, 1988) используются для конкретизации KBS.
2. Языки специального назначения, преимущественно европейские по происхождению, разработанные с целью специфицирования сложных логических систем(способных к рассуждению), построенных на основе базы знаний. Наиболее известные представители - DESIRE, KARL и (ML)A2, рассмотренные в (Fensel and Harmelen, 1994; Treur and Wetter, 1993).
Рисунок 1 - Использование формальной спецификации при разработке KBS
С помощью языков специального назначения спецификация может разрабатываться постепенно, как усовершенствование неформальных и полуформальных описаний системы (см. Рисунок 1). Здесь неформальное описание, обычно называемое «концептуальной моделью» в различных методологиях, итеративно улучшается с тем чтобы создать более точную формальную спецификацию, при этом оба описания подвергаются постепенной модификации в течение процесса. Формальная спецификация сохраняет структуру и словарь концептуальной модели. Они хранятся для того, чтобы упростить коммуникацию с экспертами по предметной области во время процесса разработки и валидации.
19
международный научный журнал «символ науки»
№5/2015
ISSN 2410-700X
С идеалистической точки зрения, цель выполнения верификации и валидации - создание как можно более надежной KBS; если рассматривать с прагматической точки зрения, цель - создание KBS надежной настолько, насколько это необходимо, принимая во внимание потребности пользователя.
Список использованной литературы:
1. Т.А.Гаврилова, В.Ф.Хорошевский. Базы знаний интеллектуальных систем. - С.-Петербург: "Питер", 2000.
2. П.Джексон. Введение в экспертные системы. - М.: "Вильямс", 2001. (Эл. версия)
3. Системы искусственного интеллекта. Практический курс. / В.А. Чулюков и др., М: БИНОМ, ФИЗМАТЛИТ, 2008
© В.А. Бобина, 2015
УДК 677:628.517.2
Булаев Виктор Анатольевич, к.т.н., доцент, Булаев Игорь Викторович, преподаватель, Шмырев Денис Викторович, преподаватель, Российский государственный социальный университет
е-mail: [email protected]
ГЕНЕРАЦИЯ КОЛЕБАНИЙ АКУСТИЧЕСКИМИ ФОРСУНКАМИ
Аннотация
Рассмотрен механизм генерация звуковых колебаний в акустических форсунках при наложении внешних колебаний.
Ключевые слова
Генерация звуковых колебаний, акустическая форсунка, наложение внешних колебаний.
Для повышения качества распыливания, при экономически оправданных энергозатратах, необходимы принципиально иные методы воздействия на распыливаемую жидкость. Одним из прогрессивных способов распыливания является акустическое и вихревое распыливание [1,с.31; 2,с.44].
В акустических форсунках (рис.1) [3,с.21; 4,с.34] генерация звуковых колебаний возникает при обтекании камеры резонатора сверхзвуковым потоком.
Рисунок 1. Схема опытной акустической форсунки: 1 - резонатор; 2 - стержень; 3 - втулка;
4 - сопло; 5 - маховик. I - воздух; II - жидкость.
Существуют две гипотезы механизма генерации колебаний. Согласно первой [2,с.44], основанной на релаксационном механизме колебаний скачка уплотнения, взаимодействие постоянно существующего потока газа и периодически действующего обратного потока (вызванного опорожнением резонатора) приводит к пульсации газа между резонатором и скачком уплотнения.
Представление о характере процессов, происходящих в струе жидкости при наложении внешних колебаний, дает теория Линя [4,с.37], из которой в частности следует, что при наложении на струю внешних колебаний вида:
20
