Рассматривается задача построения механизма вывода интеллектуальной информационной системы, предназначенной для принятия решений по технологической регулировке сложных уборочных машин в полевых условиях. Произведён краткий анализ предметной области функционирования сельскохозяйственных машин, объектами которой являются сложные иерархические многоуровневые системы, находящиеся под воздействием непрерывно меняющихся внешних факторов. Это обуславливает сложность и многочисленность математических подходов к формированию механизмов вывода и отсутствие единого формально-логического построения стратегии принятия оптимального решения. Показано, что в условиях большого количества возможных факторов, вызывающих отклонения показателей качества работы сложных машин, вероятности которых отсутствуют или оценены экспертами, при необходимости оперативного реагирования, целесообразно использовать теоретико-игровой подход к выбору оптимальной стратегии поведения на основе анализа базы знаний информационной системы. Введены понятия матрицы показателей эффективности и матрицы рисков принятия неэффективного решения, позволяющие использовать критериальный подход к принятию оптимального решения. Приведён пример выбора стратегии адекватного реагирования для устранения причины нарушения технологического процесса уборки зерна. Рассмотрен выбор оптимальной стратегии для устранения отклонений показателей качества процесса на основе критериев Лапласа и Сэвиджа, используемых для принятия решений в «играх с природой». На модельном примере проиллюстрирована методика одноэтапной процедуры принятия решения в условиях неопределённости с применением указанных критериев, проведён анализ полученных результатов, обсуждены условия и сфера применения предложенного подхода.
зерноуборочный комбайн, технологическая регулировка, принятие решений, критерий Сэвиджа
Введение
Важнейшей составляющей стратегии модернизации технической политики в АПК является разработка и внедрение машин нового, интеллектуального типа [1]. В полной мере это относится к предметной области «комбайновая уборка сельскохозяйственных культур». Эффективность использования зерноуборочного комбайна, а отсюда и эффективность уборочных работ зависит от успешного решения задачи управления технологическим процессом, осуществляемым комбайном [2—4]. Зерноуборочный комбайн является сложной многоуровневой иерархической системой, которая функционирует в условиях внешней среды, отличающейся изменчивостью и неопределённостью. Повышение эффективности использования зерноуборочных комбайнов, сокращение затрат времени на технологические простои и повышение сменной производительности комбайнов является актуальной проблемой.
Поиск оптимальных решений по технологической регулировке комбайна определяется спецификой рассматриваемой предметной области. Внешние факторы уборки, показатели качества работы, параметры технического состояния и некоторые регулируемые параметры в большинстве своём представлены качественными показателями.
Эффективность реализации процессов принятия решений при управлении сложными техническими системами, в частности зерноуборочным комбайном, зависит в определяющей степени от используемой модели представления знаний об объектах предметной области и их отношени-
1. Краснощёков, Н. В. Агроинженерная стратегия: от механизации сельского хозяйства к его интеллектуализации / Н. В. Краснощёков // Тракторы и сельскохозяйственные машины, 2010. - № 8. - С. 5-7.
2. Борисова, Л. В. Методика моделирования предметной области «технологическая настройка» в нечёткой постановке / Л. В. Борисова // Доклады РАСХН. - 2005. - № 6. - С. 62-65.
3. Димитров, В. П. Особенности моделирования процесса принятия решений при технологической регулировке машин / В. П. Димитров, Л. В. Борисова // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2009. - № 4. - С. 3-5.
4. Димитров, В. П. Совершенствование информационной службы по использованию комбайнов / В. П. Димитров, Л. В. Борисова // Техника в сельском хозяйстве. - 2008. - № 4. - С. 25-28.
5. Оптимизация технологического процесса по статистическим данным / Е. Ф. Ветров [и др.] // Машиноведение. - 1986. - №5. - С. 48-55.
6. Ерохин, С. Н. Влияние технологических регулировок на потери зерна за молотилкой комбайна Дон-1500 / С. Н. Ерохин, А. С. Решетов // Механизация и электрификация сельского хозяйства, 2003. - № 6. - С. 18-19.
7. Липовский, М. И. Комбайнам нового поколения - высокий технический уровень / М. И. Липовский // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2006. - № 3. - С. 8-11.
8. Царёв, Ю. А. Перспективы использования электронной системы управления в комбайнах «Дон» и «Нива» / Ю. А. Царёв, А. В. Харьковский // Тракторы и сельхозмашины. - 2005. - № 1. - С. 37-38.
9. Димитров В. П. Инструментальные средства для построения системы управления знаниями в области технического сервиса агропромышленного комплекса / В. П. Димитров, Б. Б. Жмайлов, Л. В. Борисова // Вестник компьютерных и информационных технологий. - 2013. - № 2. - С. 40-46.
10. Димитров, В. П. Теоретические и прикладные аспекты разработки экспертных систем для технического обслуживания машин / В. П. Димитров, Л. В. Борисова. - Ростов-на-Дону : Изд. центр Дон. гос. техн. ун-та. - 2007. - 202 с.
11. Димитров, В. П. Механические системы модельного ряда продукции ОАО «Ростсельмаш» / В. П. Димитров, Л. В. Борисова, К. Л. Хубиян. - Ростов-на-Дону : БелРусь. - 2003. - 97 с.
12. Вентцель, Е. С. Исследование операций. Задачи, принципы, методология / Е. С. Вентцель. - Москва : Высш. школа. - 2007. - 208 с.
13. Таха Х. Введение в исследование операций / Х. Таха. - Москва : Вильямс, 2007. - 912 с.
