WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 8 | 9 || 11 | 12 |

m () = 0. Такое базовое приписывание вероятностей (БПВ) предполагает, что меры доверия заключены в интервале [0; 1].

3. Уверенность в конкретных гипотезах A представлена как интервал [Bel(A), P(A)], при этом для подмножеств B в A имеет место Bel(A)= m(B) ; (4.43) B A P(A)=1- Bel(A), (4.44) здесь Bel(A) – вера (поддержка) A, т.е. мера полного количества веры в A и в его подмножества; P(A) – мера правдоподобия.

4. Свидетельства в виде подмножеств X и Y комбинируются по правилу (формуле) Демпстера m1 m2(A)= k m1(X )m2(Y ), m1 m2 () = 0, A =, (4.45) XY = A k =, 1- (X )m2(Y ) mX Y = где k – константа нормализации.

-Если k = 0, то ортогональная сумма (4.45) не существует, и меры m1 и m2 (БПВ) называют полностью взаимоисключающими.

Для двух свидетельств с m1 (A) и m2 (B), где A – подмножество гипотез, которые поддерживаются первой группой свидетельств, и B – подмножество гипотез, которые поддерживаются второй группой показаний, новая вера в подмножество гипотез C, т.е. m3 (C), которое поддерживается как первой, так и второй группой свидетельств, определяется как сумма произведений мер, приписанных подмножествам A и B, пересечение которых есть C, деленное на фактор нормализации, равный 1 минус сумма произведений мер подмножеств A и B, пересечение которых есть пустое множество, т.е.

m1(A)m2 (B) AB = C m3(C)=, 1- m1(A)m2 (B) AB = или в общем случае (X )mn-1(Y ) mn-X Y =Z mn(Z )=, (4.46) 1- mn-2(X ) mn-1(Y ) X Y = здесь n – результирующее число источников свидетельств.

Таким образом, правилом допускается пустое пересечение X и Y, а сумма мер доверия должна быть нормализована.

Сопоставление ТДШ с байесовским подходом показывает следующее.

1. Подход Демпстера-Шафера является полезным инструментом, когда более строгие байесовские рассуждения себя не оправдывают.

2. При существовании мощных множеств гипотез и множества свидетельств вычисление мер доверия оказывается достаточно громоздким, однако количество рассуждений значительно меньше, чем при использовании байесовского подхода.

) 3. При объединении свидетельств m(jA) и m(jB1 для получения m в результате пересечения двух пар множеств ( A и + j+B ) могут получаться пустые множества m (). Высокая достоверность пустого множества m () означает j+2 j+существование конфликта свидетельств на множестве мер доверия m.

4. Реально свидетельства поддерживают не все элементы (множество взаимоисключающих гипотез). В основном поддерживаются различные подмножества Z. Так как элементы предполагаются взаимоисключающими, то доказательство в пользу одного из них может оказывать влияние на доверие другим элементам. При байесовском подходе (приписывание меры доверия m различным Z ) пересчет мер доверия и учет того, что свидетельства поддерживают не все элементы производится за счет рассмотрения всех комбинаций условных вероятностей. В системе Демпстера-Шафера эти взаимодействия учитывают напрямую путем непосредственного манипулирования множествами гипотез.

Серьезным недостатком подхода Демпстера-Шафера является то, что правило объединения функций доверия (правило Демпстера) получено в предположении одинаковой достоверности разных источников свидетельств. В действительности информация, получаемая из разных источников, имеет разную степень достоверности. Это важное обстоятельство в формуле Демпстера не учитывается и может привести к неправильным решениям.

Получим модифицированную формулу Демпстера введением коэффициента Cn-1 относительной достоверности информации, получаемой из последнего источника, т.е. для подмножества Y. Коэффициент Cn-1 <1, если достоверность гипотез y ={y1,..., ym, } меньше достоверности x ={x1,..., xk, }, и Cn-1 >1 в противном случае.

Таким образом, модифицированная формула Демпстера имеет следующий вид mn-2(X )mn-1(Y / Cn-1) X Y =Z mn(Z / Cn-1)=, (4.47) 1- (X )mn-1(Y / Cn-1) mn-X Y = где mn-1(Y / Cn-1) – мера доверия mn-1(Y ) с учетом коэффициента достоверности Cn-1.

Основная задача при использовании формулы (4.47) заключается в том, чтобы от значений mn-1(y1),..., mn-1(ym ), mn-1(), коэффициент достоверности которых относительно mn-2 (x) равен Cn-1, перейти к значениям mn-1(y1 / Cn-1),..., mn-1(ym / Cn-1), mn-1( / Cn-1), которые будут использованы в формуле Демпстера. При этом для рассматриваемых мер доверия должно выполняться условие нормировки, т.е.

m m mn-1()+ (yi )= mn-1( / Cn-1)+ (yi / Cn-1)=1.

mn-1 mn-i=1 i=Для пересчета значений mn-1(Y ) в mn-1(Y / Cn-1) предлагается использовать следующие формулы:

в случае Cn-1 < d mn-1(yi ) mn-1(yi / Cn-1)=, i =1,m, (4.48) m d (yi )+ mn-1() mn-i=mn-1() mn-1( / Cn-1)= ; (4.49) m d (yi )+ mn-1() mn-i=в случае Cn-1 > Cn-1 mn-1() d =, (4.50) m 1- Cn-1 (yi ) mn-i=mn-1(yi ) mn-1(yi / Cn-1)=, i =1, m, (4.51) m (yi )+ d mn-1() mn-i=d mn-1() mn-1( / Cn-1)=, (4.52) m (yi )+ d mn-1() mn-i=m -Cn-1 mn-1 (yi ) i= d =. (4.53) -1-Cn-1 mn-1() Рассчитанные по формулам (4.48) – (4.53) значения mn-1(yi / Cn-1), i =1, m, mn-1( / Cn-1) удовлетворяют условиям нормировки. Кроме того, можно показать, что при Cn-1 < 1 имеет место m m ( yi / Cn-1)=Cn-1 ( yi ) mn-1 mn-i=1 i=и, следовательно, m mn-1 ( / Cn-1) =1- Cn-1 ( yi ).

mn-i=Таким образом, методика применения модифицированной формулы Демпстера состоит в следующем.

1. При поступлении новых свидетельств с мерами mn-1(yi ), i =1, m для них определяется коэффициент достоверности Cn-1 по отношению к ранее используемым mn-2 (X ).

2. Коэффициент Cn-1 может оцениваться методом экспертных оценок или на основе сравнения точностных характеристик X и Y.

3. С использованием коэффициента Cn-1 значения mn-1(yi ) пересчитываются в mn-1(yi /Cn-1).

4. Полученные значения mn-1(yi /Cn-1) подставляются в формулу Демпстера для расчета mn (Z ).

Применение данной методики позволяет повысить достоверность выработки управленческих решений.

4.4. ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ И ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕЕ УПРАВЛЕНИЕ Важнейшим условием конкурентоспособности энергосберегающей продукции производственно-технического назначения и бытового потребления в настоящее время становится ее энергетическая эффективность. Под эффективным использованием топливно-энергетических ресурсов (энергоносителей) понимается экономически оправданное их использование при существующем уровне развития техники и технологий, соблюдение требований к охране окружающей природной среды.

В качестве показателей энергетической эффективности продукции или технического процесса могут использоваться абсолютная, удельная, относительная величины потребления или потерь энергоресурсов. Наряду с ними применяются также показатели экономичности энергопотребления продукции, т.е. количественные характеристики эксплуатационных свойств изделий, отражающие их техническое совершенство, которое определяется совершенством конструкции, качеством изготовления, уровнем (степенью) потребления топливно-энергетических ресурсов (ТЭР) при использовании изделий по прямому функциональному назначению (ГОСТ Р 51380–99).

В общем случае энергосбережение достигается реализацией научных, технических, экономических, производственных, а также организационных и правовых мер, направленных на эффективное использование ТЭР. В качестве ТЭР рассматривается совокупность природных и производственных энергоносителей, запасенная энергия, которых доступна для использования в хозяйственной и других видах деятельности при существующем уровне развития техники и технологии.

Энергоносителями могут быть вещество в различных агрегатных состояниях (газообразном, жидком, твердом) или другие формы материи (поле, плазма и т.д.), запасенная энергия которых может использоваться в целях энергосбережения.

Перечень продукции, которая потребляет ТЭР при ее использовании по прямому функциональному назначению, исключительно широк. Сертификации по показателям энергетической эффективности подлежат следующие виды продукции:

- машины электрические (двигатели, энергонагреватели, водонагреватели, компрессоры и т.д.);

- продукция тяжелого, энергетического и транспортного машиностроения (котлы, дизели и.т.п.);

- продукция общемашиностроительного применения (насосы, гидромоторы и т.п.);

- продукция нефтяного и химического машиностроения (аппараты теплообменные, сушилки, холодильные установки и т.п.);

- изделия автомобильной промышленности, тракторы и сельскохозяйственные машины;

- продукция строительного, дорожного и коммунального машиностроения (экскаваторы, лифты, радиаторы и т.п.);

- бытовое оборудование (холодильники, стиральные машины и т.п.) и др.

В настоящее время выделяют три основные группы показателей энергетической эффективности (ПЭЭ):

1) нормируемые ПЭЭ продукции, вносимые в паспорта и другую нормативную документацию;

2) ПЭЭ производственных процессов, вносимые в энергопаспорта предприятий;

3) показатели реализации энергосбережения.

ПЭЭ характеризуют энергетическую эффективность соответствующих объектов на всех стадиях их ЖЦ и используются при планировании и оценке эффективности работ, связанных с энергосбережением; проведении энергетического аудита потребителей ТЭР; составлении статистической отчетности по использованию энергоресурсов.

Для характеристики технической, научной, экономической деятельности по энергоэфективности рекомендуется использовать следующие ПЭЭ:

- физическая экономия ТЭР, в том числе за счет нормирования энергопотребления и экономического стимулирования;

- снижение потерь ТЭР за счет оптимизации режимных параметров, внедрения автоматических систем энергосберегающего управления, приборов учета ТЭР и подготовки кадров;

- снижение энергоемкости производства продукции за счет структурной перестройки энергопотребления, использования нетрадиционных возобновляемых источников энергии, вторичных энергоресурсов, высокотехнологичного оборудования, отвечающего мировому уровню, и т.п.

В производственной деятельности широкое применение находят сравнительные показатели в виде сопоставления энергопотребления в текущем году с некоторым базовым годом.

Применительно к изделиям, оборудованию и технологическим процессам используются ПЭЭ: экономичность потребления ТЭР, энергетическая эффективность передачи ТЭР и энергоемкость производства продукции.

Важную роль в решении задач энергосбережения играют уменьшение энергопотребления электронной техникой, микропроцессорными устройствами и использование энергосберегающего управления.

Электроника и вычислительные сети интенсивно внедряются во все области человеческой деятельности. При существующих показателях энергетической эффективности электронной аппаратуры для обеспечения энергоснабжения компьютерных сетей необходимы источники питания большой мощности. Поэтому энергетическая эффективность электронной и микропроцессорной техники представляет собой одну из важнейших проблем. Особенно критичными к уровню потребления являются системы и устройства с автономным питанием. Основными путями снижения энергопотребления радиоэлектронной и компьютерной техники являются следующие [10].

1. Оптимизация архитектуры вычислительных устройств, в частности, уменьшения обращений к общей памяти, управления шинной структурой процессора и организации параллельных вычислений. Программная реализация сложных алгоритмов вычислений требует затрат энергии в сотни раз больше по сравнению со специализированными цифровыми устройствами с локальными регистрами памяти. Имеется возможность автоматически изменять тактовую частоту (в зависимости от производительности вычислений) и отключать неиспользуемые блоки.

2. Использование программного обеспечения (ПО) для снижения энергозатрат за счет экономии на пересылке информации между удаленными блоками, т.е. ПО должно учитывать взаимное расположение блоков. Для этого ПО необходимо разрабатывать одновременно с проектированием микросхем.

3. Снижение энергозатрат схемотехническими средствами, в том числе за счет уменьшения утечек через подложки в МОП-транзисторах (подача смещения на подложку, использование транзисторов с большим пороговым напряжением), снижения напряжения питания и синхросигнала при обработке звуковой информации и т.д.

4. Использование технологических средств для уменьшения утечек через подложку и снижения разброса электрических параметров элементной базы. Для этого можно использовать трехзатворные транзисторы, трехмерные транзисторы, в которых канал изолирован диэлектриком от подложки, применением структур кремния на диэлектрике и микросхем с наноразмерными элементами.

5. Уменьшение энергозатрат конструктивными средствами, в том числе за счет использования высокоплотного монтажа кристаллов (при этом повышается энергетическая эффективность вследствие уменьшения энергоемкости сигнальных связей), трехмерной сборки кристаллов в компактном корпусе, применения высокоскоростных интерфейсов и радиоинтерфейсов. Сокращение расстояний позволяет передавать информацию с высокой скоростью при малых энергозатратах.

Таким образом, энергетическая эффективность РЭС обеспечивается комплексной оптимизацией системы на всех этапах проектирования – создание архитектуры, программного обеспечения, схемотехническая разработка и техническая подготовка производства.

Значительного снижения энергозатрат можно добиться за счет использования систем энергосберегающего управления объектами производственно-технического назначения. Опыт использования оптимального управления работой тепловых аппаратов показал, что экономия энергозатрат для технологических печей составляет 15…17 %, для электрических нагревателей жидкости – до 20 % [11]. Также значительное снижение энергозатрат достигается при оптимальном управлении динамическими режимами машин с электроприводами и транспортными средствами. Использование энергосберегающего управления наряду с экономией ресурсов повышает долговечность оборудования.

В большинстве случаев разработка алгоритмического обеспечения для систем оптимального управления, минимизирующих затраты энергии, расход топлива и других ресурсов, представляет собой сложное научно-техническое исследование. В каталогах алгоритмического и программного обеспечения фирм, поставляющих программные и технические средства для промышленной автоматизации (КРУГ, Техноконт, Трейс Моуд, Matlab, Siemens, Schneider Electrik, Omron и др.), отсутствуют сведения об алгоритмах, минимизирующих затраты энергии или расход топлива.

Pages:     | 1 |   ...   | 8 | 9 || 11 | 12 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.