Kết hợp hệ chuyên gia và nơron nhân tạo để chuẩn đoán sự cố tiềm ẩn trong máy biến áp lực

đầu với việc kĩ sư tri thức cố gắng làm quen với phạm vi xỏc định vấn đề , điều này giỳp ớch cho việc giao tiếp với chuyờn gia dễ dàng hơn .Nú thường được thực hiện bằng những bài phỏng vấn mở đầu với chuyờn gia ,bằng quan sỏt chuyờn gia trong quỏ trỡnh họ làm việc , hoặc thụng qua việc đọc những tài liệu liờn quan đến lĩnh vực đú . Tiếp theo kĩ sư và chuyờn gia bắt đầu khai thỏc những tri thức giải quyết vấn đề của chuyờn gia này bằng cỏch đưa ra cỏc cõu hỏi, cỏc vớ dụ, cỏc trường hợp , Ngay sau khi kỹ sư cú cỏi nhỡn tổng qua về lĩnh vực vấn đề và đó cựng chuyờn gia giải quyết một số bài toỏn , anh ta bắt đầu vào thiết kế hệ thống : chọn phương phỏp biểu diễn tri thức , như luật hay frame ,xỏc định cỏc chiến lược tỡm kiếm , Sau cựng kỹ sư thiết kế một phiờn bản dựng thử và cựng chuyờn gia kiểm tra hiệu quả , đồng thời với việc sửa chữa , cập nhật . Đặc trưng thứ hai của HCG là cần xem chương trỡnh như khụng bao giờ cú kết thỳc . Một cơ sở heuristic lớn sẽ luụn luụn cú những hạn chế của nú , vỡ tri thức luụn đổi mới vỡ vậy luụn luụn phải cập nhật thụng tin. Cú hai loại hệ chuyờn gia được sử dụng : Hệ chuyờn gia dựa trờn luật ( Rules- based ES ) Hệ chuyờn gia dựa trờn mụ hỡnh ( Model – base reasoning ) 4.Hệ chuyờn gia dựa trờn LUẬT : Cỏc HCG dựa trờn luật biểu diễn tri thức dưới dạng if then .Cỏch tiếp cận này thớch hợp với mụ hỡnh cơ bản và là một trong những kỹ thuật cổ điển và được sử dụng rộng rói nhất dựng cho biểu diễn tri thức về một lĩnh vực trong HCG . Với HCG dựa trờn luật , dữ liệu cho trường hợp cụ thể được giữ trong bộ nhớ làm việc ; động cơ suy diễn thực hiện chu trỡnh nhận dạng – hành động của hệ sinh ;cơ chế điều khiển này cú thể hướng từ dữ liệu hay hướng từ mục tiờu . Tuy nhiờn với một HCG thỡ tiếp cận hướng từ mục tiờu sẽ tạo điều kiện cho quỏ trỡnh giải thớch hơn : vỡ trong một hệ hướng mục tiờu , việc suy luận theo đuổi một mục tiờu nào đú , mục tiờu đú bị chia thành nhiều mục tiờu con và cứ như vậy ; kết quả là việc tỡm kiếm luụn luụn được hướng dẫn thụng qua sự phõn cấp mục tiờu và mục tiờu con này . Để cú vớ dụ cụ thể về vấn đề giải quyết theo hướng mục tiờu , ta xột một HCG nhỏ dựng để chuẩn đoỏn trục trặc của xe hơi : Luật 1: IF (động cơ nhận được xăng AND động cơ khởi động được ) THEN ( trục trặc là do bugi ) Luật 2: IF (động cơ khụng khởi động được AND đốn khụng sang ) THEN ( trục trặc do ăcquy hoặc dõy cỏp ) Luật 3: IF (động cơ khụng khởi động được AND đốn sang ) THEN ( trục trặc là do motơ khởi động ) Luật 4: IF (cũn xăng trong bỡnh chứa nhiờn liệu AND cũn xăng trong bộ chế hoà khớ ) THEN (động cơ nhận được xăng ) Kết luận về HCG dựa trờn luật : +/ Ưu điểm : Khả năng sử dụng trực tiếp cỏc tri thức thực nghiệm của cỏc chuyờn gia Tớnh modul của luật làm cho việc xõy dựng và bảo trỡ luật dễ dàng Cú thể thực hiện tốt trong cỏc lĩnh vực hạn hẹp Cú tiện ớch giải thớch tốt Cỏc luật ỏnh xạ một cỏch tự nhiờn vào khụng gian tỡm kiếm trạng thỏi Dễ dàng theo dừi một chuỗi cỏc luật và sửa lỗi Sự tỏch biệt giữa tri thức và điều khiển giỳp đơn giản hoỏ quỏ trỡnh phỏt triển của HCG +/ Khuyết điểm : Cỏc luật đạt được từ chuyờn gia mang tớnh heuristic rất cao. VD : trong y học luật “If sốt cao Then bị nhiễm trựng “ mà khụng thể hiện lớ thuyết sau hơn trong y học cú quan sỏt ( là cơ chế cơ thể phản ứng để chống lại vi khuẩn ) Cỏc luật heuristic “ dễ vỡ “ , khụng xử lớ được cỏc trường hợp ngoài dự kiến ; phải cần một chuyờn gia cú quan sỏt kỹ lưỡng mới phỏt hiện ra , nếu khụng đỳng với dữ liệu thỡ hệ thống khụng gớải quyết được . Cú khả năng giải thớch chứ khụng chứng minh được Cỏc tri thức thường rất phụ thuộc vào cụng việc , khụng thể sử dụng cho cụng việc khỏc . Khú bảo trỡ cỏc cơ sở luật lớn . Hệ chuyờn gia dựa trờn Mễ HèNH : Dựa vào lỗi của HCG dựa trờn luật , thỡ HCG dựa trờn mụ hỡnh được đưa ra . HCG dựa trờn mụ hỡnh là một hệ thống mà sự phõn tớch căn cứ dựa vào mụ tả chi tiết và chức năng của một hệ thống vật lớ .Trong thiết kế và sử dụng , HCG dựa trờn mụ hỡnh tạo ra một sự mụ phỏng bằng phần mềm đối với chức năng của cỏi mà chung ta muốn tỡm hiểu hay sửa chữa . Một hệ thống chuẩn đoỏn dựa trờn mụ hỡnh đũi hỏi : 1.Mụ tả cho mỗi bộ phận trong thiết bị . Từ những mụ tả này mà hệ chuẩn đoỏn cú thể mụ phỏng hành vi của từng thiết bị 2.Một mụ tả cấu trỳc bờn trong của thiết bị . Đõy thường là một biểu diễn của cỏc thành phần và mối quan hệ qua lại giữa chung .Những thụng tin này sẽ giỳp cho hệ thống mụ phỏng sự tương tỏc giữa cỏc thành phần của thiết bị 3.Việc chuẩn đoỏn một lỗi cụ thể đũi hỏi sự quan sỏt việc thực hiện thật sự của thiết bị , thụng thường là việc đo cỏc thụng số vào/ ra của nú Vỡ vậy, nhiệm vụ của hệ sẽ xỏc định bộ phận nào cú lỗi dựa trờn cỏc hành vi quan sỏt được . Điều này đũi hỏi phải cú thờm cỏc luật mụ tả cỏc chế độ cú lỗi đó biết cho cỏc bộ phận khỏc nhau và sự kết nối giữa chung.Hệ suy luận khi đú cần tỡm ra những lỗi cú khả năng nhất cú thể giải thớch hành vi quan sỏt được của hệ thống . Kết luận về hệ suy luận dựa trờn mụ hỡnh : Một số ưu điểm của hệ này như sau : Tạo khả năng sử dụng tri thức về cấu trỳc và chức năng của lĩnh vực trong giải quyết vấn đề Vượt qua hạn chế của HCG dựa trờn luật , HCG này cú khuynh hướng mạnh ,” khú vỡ “ Một số tri thức cú thể chuyển tải cho cụng việc khỏc Cú khả năng cung cấp cỏc lời giải thớch rừ rang cho cỏc nguyờn nhõn . Một số hạn chế của hệ : Mụ hỡnh chỉ mang tớnh trừu tượng , khụng thể chi tiết và khỏi quỏt hoỏ được chớnh xỏc . Hạn chế về thế giới đúng - tức là những gỡ khụng nằm trụng mụ hỡnh coi như khụng tồn tại . Khi mụ hỡnh khụng chớnh xỏc hoặc khụng phự hợp thỡ coi như khụng cú cỏch giải quyết hợp lớ Hệ thống tạo ra cú thể lớn và chậm ; độ phức tạp cao , cú nhiều tỡnh huống ngoại lệ . B/Hệ chuyờn gia sửa chữa sự cố mỏy tớnh (ESRC): Giới thiệu : ESRC là một hệ thống được viết ra nhằm mục đớch giỳp cho những người sử dụng mỏy tớnh cú khả năng nhận biết được “ bệnh “ của mỏy tớnh khi cú sự cố xảy ra , đồng thời đưa ra giải phỏp tối ưu cú thể thực hiện . Trong phần dưới đõy sẽ trỡnh bày về cấu trỳc hệ thống và cỏch thức sử dụng của ESRC . a/ Khả năng sử dụng và cấu trỳc hệ thống : -Cỏch sử dụng : ESRC sẽ “ núi chuyện” với người sử dụng thụng qua đối thoại trờn màn hỡnh .Cuộc núi chuyện do ESRC thực hiện nờn những thụng tin được người sử dụng đưa vào tại từng thời điểm bị hạn chế .Kết quả đưa ra dưới dạng ngụn ngữ tự nhiờn , ở đú cỏc cõu và cỏc biểu thức được ghộp lại với nhau theo sơ đồ của cỏc phần tử tạo cõu .Thụng tin đưa vào được chọn từ cỏc biểu thức cú dạng cho sẵn hoặc cỏc biểu thức và số liệu rất đơn giản , ngắn gọn . -Mục tiờu: ESRC chỉ cú những kiến thức để xỏc định : Cỏc nguyờn nhõn gõy làm cho mỏy khụng hoạt động . Cỏch sửa chữa một số hỏng húc cơ bản hoặc hướng dẫn người dung cỏch xử lớ tối ưu . Do vậy, ESRC cú hạn chế là chỉ đưa ra được một trường hợp hỏng húc nào đú mà khụng thể xỏc định được tỏc dụng qua lại , tớnh tương tỏc giữa cỏc hỏng húc của mỏy tớnh . -Khả năng của ESRC : Bản than ESRC cú cỏc tớnh năng sau : Đưa ra cỏc giả thuyết : từ những sự cố ban đầu dễ nhận thấy , ESRC đưa ra cỏc giả thuyết về cỏc nguyờn nhõn gõy ra gần nhất cú thể bị . Yờu cầu kiểm tra , xử lớ : Để khẳng định lại giả thuyết của mỡnh , ESRC yờu cầu người sử dụng kiểm tra mỏy tớnh với cỏc nguyờn nhõn mà nú đưa ra ở trờn theo từng trường hợp một, từng bước một Đưa ra phương phỏp giải quyết : Đối với từng nguyờn nhõn mà ESRC đưa ra , nú sẽ cho kết quả là từng cỏch sửa chữa, giải quyết hợp lớ nhất . Giải thớch hoạt động của hệ thống : ESRC sẽ giải thớch cỏc kết quả , cỏc cõu hỏi mà nú đó đặt ra với người sử dụng nếu muốn : Với kết quả , ESRC sẽ giải thớch nguyờn nhõn , căn cứ mà nú đưa ra kết quả đú . Với cõu hỏi thỡ ESRC sẽ giải thớch với mục đớch , “ suy nghĩ “ nào mà nú đưa ra cõu hỏi đú . -Phạm vi sử dụng : Phạm vi sử dụng của ESRC trải trờn cỏc mảng sau : Từ cỏc hiện tượng ban đầu mà người sử dụng truyền đạt cho ESRC, ESRC sẽ từng bước đưa ra kết quả nhỏ rồi hướng dẫn người sử dụng cỏch kiểm tra sự cố để đến khi cú được kết quả cuối cựng . Từ kết quả mà ESRC kết luận , nú sẽ đưa ra cỏch sửa chữa hoặc phương phỏp giải quyết tối ưu . Hướng dẫn người sử dụng cỏch thức kiểm tra mỏy tớnh , sửa chữa một số hỏng húc cở bản , cú kinh nghiệm trong việc chuẩn đoỏn khi mỏy tớnh khụng hoạt động . -Nhu cầu : í tưởng xõy dựng hệ chuyờn gia ESRC này được đưa ra trong hoàn cảnh hiện nay cú rất nhiều người sử dụng mỏy tớnh cỏc loại nhưng khả năng hiểu biết cơ bản của họ về mỏy tớnh lại rất hạn chế .Khi gặp một số trục trặc nhỏ về mỏy tớnh là gần như họ khụng cú khả năng sửa chữa hoặc kiểm tra mỏy ( vớ dụ như lỏng RAM , đứt dõy nối bờn trong ,.) , cuối cựng lại nhờ người khỏc hoặc đưa đến chuyờn gia để giải quyết những vấn đề đơn giản này .Từ đõy xuất hiện ra ý tưởng là cú một chuyờn gia “ mỏy tớnh “ cú khả năng nhận biết được phần lớn , chớnh xỏc cỏc hỏng húc của mỏy tớnh và đưa ra cỏc phương phỏp xử lớ tối ưu , nhanh nhất . Cấu trỳc của ESRC ở hỡnh dưới , ta cú thể nhận thấy một số lệch lạc giữa thụng tin mà ESRC cú được và tri thức của chuyờn gia : + Bờn cạnh cơ sở tri thức cũn cú thờm 2 cơ sở dữ liệu khỏc chứa thụng tin tức thời của mỏy tớnh : Dữ liệu về thời gian sử dụng của mỏy tớnh ,cỏc hỏng húc trước đõy cú thể gặp qua , Dữ liệu “động “ gồm cỏc kết quả hoặc kết quả trung gian tạo ra trong qua trỡnh làm việc, hỏi đỏp của hệ thống . + Việc thực hiện đối thoại được phối hợp với cỏc quyết định của cơ sở tri thức .Như vậy cỏc mẫu cõu hỏi và trả lời của ESRC đều gắn liền với cỏc quy tắc đú .Thứ tự xử lớ cỏc quy tắc đú được điều khiển bởi chớnh cỏc quy tắc quyết định và tổ chức của dữ liệu “động “. Dữ liệu động Dữ liệu về mỏy tớnh Phần tử quản trị tri thức Phần tử giải thớch Bộ xử lớ của ESRC Người sử dụng Cơ sở tri thức (quy tắc quyết định) b/ Biểu diễn tri thức : Khỏi quỏt : Trong ESRC cú 3 loại dữ liệu và tri thức được thể hiện : +/ Dữ liệu về mỏy tớnh : Những thụng tin về mỏy tớnh , về cỏc sự cố của mỏy tớnh thường xảy ra (được cung cấp bởi cỏc chuyờn gia trong quỏ trỡnh họ làm việc với hệ thống ) +/ Dữ liệ động : là những dữ liệu được tạo ra sau một hoạt động của ESRC trờn cỏc dữ liệu về mỏy tớnh bị hỏng và dữ liệu động như là những kết quả của hệ ( nghĩa là khụng phải do chuyờn gia cung cấp ). +/ Kiến thức chuyờn ngành về mỏy tớnh : cỏc kiến thức về mỏy tớnh được lưu trong ESRC chớnh là cỏc quy tắc kiểm quyết định kiểu kiểm tra . Cỏc quy tắc này cũn gọi là cỏc quy tắc sản xuất ,trong đú kiểm tra là một sự kiện ( cú thể đỏnh giỏ đỳng hoặc sai ) trờn dữ liệu về mỏy tớnh và dữ liệu “động “ . Để biểu thị dữ liệu và cỏc kiến thức y học chung ta cú cỏc thành phần tri thức sau : +/ Dữ liệu về mỏy tớnh và dữ liệu “ động “: Bộ ba liờn hợp mà trong đú mỗi đối tượng liờn hợp với một thuộc tớnh và cỏc giỏ trị của chung . Cỏc cõy ngữ cảnh trong đú bộ ba liờn hợp được lưu trữ . Cỏc nhõn tố đảm bảo ,phục vụ cho việc đảm bảo dữ liệu và cỏc quy tắc quyết định . +/ Kiến thức về mỏy tớnh : Hệ thống quy tắc dẫn xuất xõy dựng trờn cỏc quy tắc quyết định Biểu diễn dữ liệu Như trờn ta thấy người ta sử dụng 3 thành phần kĩ thuật phục vụ cho việc biểu diễn dữ liệu trong ESRC : Bộ ba liờn hợp gồm bộ ba : đối tượng - thuộc tớnh – giỏ trị . Vớ dụ : RAM – Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiờn – 128M/256M/512M. Cỏc nhõn tố đảm bảo là độ đo tiờu chuẩn để dảm bảo tớnh hợp lệ của cỏc dữ liệu , mà cỏc giỏ trị của nú nằm trong khoảng [-1;1]( sai hoàn toan ; đỳng hoàn toàn ). Cỏc cõy ngữ cảnh phục vụ cho việc lưu trữ và thể hiện mối liờn quan lẫn nhau của bộ ba liờn hợp . Bộ ba liờn hợp . Một khai bỏo rằng đối tượng OB cú tớnh chất E sẽ biểu thị một bộ ba liờn hợp ( OB ATTR E) trong đú ATTR ( thuộc tớnh ) và E là giỏ trị của thuộc tớnh đú : Vớ dụ “ Bộ nhớ RAM ( dung lượng ) 256M “ sẽ biểu thị qua : ( RAM MEMORY 256) mà ở đõy : Đối tượng : RAM Thuộc tớnh : MEMORY Giỏ trị thuộc tớnh : 256M của đối tượng RAM là MEMORY . Giỏ trị của bộ 3 liờn hợp được biờu diễn dưới dạng cỏc danh sỏch của thuộc tớnh của ngụn ngữ mà ESRC được xõy dựng trờn đú ( vớ dụ như trong C# thỡ sẽ được thể hiện dưới dạng bảng – datagirt ).Với nhiều loại đối tượng và thuộc tớnh ta cú cỏc giỏ trị chuẩn mà sẽ được đưa vào một cỏch tự động khi tạo ra bộ ba liờn hợp . Cõy ngữ cảnh : Bộ 3 liờn hợp đươc lưu trữ trong cỏc cõy ngữ cảnh mà chung được taọ ra như sau : Cõy ngữ cảnh là cõy xõy dựng tưng bước một Cỏc nỳt sẽ được nối dài bởi cỏc bộ ba liờn hợp Một nhỏnh nảy từ A-> B khi mà đối tượng của B ( nghĩa là loại đối tượng của đối tượng hiển thị bới nỳt B ) cú liờn quan trực tiếp đến đối tượng A . Chỳ ý là mối liờn hệ giữa cỏc đối tượng ở đõy gọi là ngữ cảnh (context ) và vớ vậy chung ta cú kết quả là cỏc cõy ngữ cảnh . Việc lưu trữ cỏc bộ ba liờn hợp dưới dạng cõy ngữ cảnh cho ta đạt được 2 mục tiờu : Quan hệ nối nhau trong cõy ngữ cảnh là một sự biểu diễn cỏc ràng buộc phụ thuộc nhau phõn bậc loại khụng xỏc định chớnh xỏc , tuỳ theo khuụn khổ ứng dụng . Do việc lấy bộ ba liờn hợp được tiến hành qua cấu trỳc cõy ngữ cảnh , cho nờn thụng qua cõy này ta đạt được một sự điều khiển sắp xếp độ quan trọng của dữ liệu .Ngược lại ta cũng cú thể sư dụng quan hệ kết quả của việc khai thỏc dữ liệu của cõy ngữ cảnh . c/ Bộ phận giải thớch : Khỏi quỏt chung : ESRC đưa ra cỏc kết luận căn cứ vào việc sử dụng cỏc quy tắc mà tớnh sử dụng được xỏc định qua sự hợp lệ của phần kiểm tra trờn cỏc dữ liệu động và dữ liệu về tỡnh trạng mỏy tớnh hiện thời .Phần tử giải thớch của ESRC giải thớch cỏc kết luận của nú thụng qua việc giải thớch nú đó sử dụng quy tắc nào, trờn cơ sở dữ liệu nào . Phần tử của ESRC chỉ hoạt động theo yờu cầu của người sử dụng . Nú sẽ trả lời cỏc cõu hỏi : Về cỏc quy tắc nào được sử dụng liờn tiếp để đưa ra được kết luận Về việc sử dụng cỏc quy tắc trờn cơ sở cỏc dữ liệu “động” và cỏc dữ liệu về tỡnh trạng mỏy tớnh hiện thời . Cõu hỏi về cỏc quy tắc đó sử dụng .Phần giải thớch dựa vào cơ sở tri thức trả lời 2 loại cõu hỏi : Cỏc cõu hỏi chung khụng cú tỏc dụng đưa đến một kết luận nào của ESRC . Cỏc cõu hỏi về quỏ trỡnh đưa tới kết luận Cỏc cõu hỏi chung được chuẩn bị sẵn . Cú 2 loại cõu hỏi được ESRC xử lớ : Hỏi về quy tắc làm nhiệm vụ xỏc định VD : Người (chọn cõu hỏi trờn màn hỡnh ): Tại sao bạn lại cho rằng mỏy khụng hoạt động được là do quạt Chip ? Mỏy (cõu trả lời cú sẵn ): Vỡ khi cắm điện vào, case cú nhận điện nhưng quạt khụng quay (đk bắt buộc để khởi động ) nờn cú khả năng là do hỏng quạt ( Quy tắc QT001 – cú sẵn ) Hỏi về mục đớch cõu hỏi của ESRC cho người sử dụng VD : Người : Tại sao bạn lại yờu cầu tụi kiểm tra RAM ? Mỏy : Theo như hiện tượng bạn nờu ra ( case hoạt động nhưng màn hỡnh khụng lờn + tiếng tit tit ) và quạt Chớp vẫn chạy nờn cú khả năng là do RAM lỏng hoặc hỏng ( Quy tắc QT004 ) Trong cả 2 trường hợp ESRC này, việc tạo ra cõu trả lời khỏ đơn giản bằng cỏch tỡm lần lượt cỏc từ khoỏ trong cỏc phần kiểm tra hoặc hành động của từng quy tắc .Nếu trong một quy tắc nào đú tồn tại một trong cỏc từ khoỏ đú , thỡ quy tắc đú được đưa vào cõu trả lời . Cõu hỏi về quỏ trỡnh đưa tới kết luận : Đối với cỏc loại cõu hỏi này thỡ ESRC phải giải thớch nú đi tới kết luận như thế nào .VD: Người : Tại vỡ đõu bạn khẳng định là do hỏng nguồn ? Mỏy : Từ quy tắc QT0012 – tụi cú thể kết luận là bạn bị hỏng nguồn ( trựng hợp 2 hiện tượng , cú cỏc hiện tượng hỏng húc giống nhau ). Cõu hỏi dữ liệu “động” và dữ liệu về tỡnh trạng mỏy tớnh hiện tại cú 2 loại : +/ Hỏi về mối quan hệ giữa cỏc dữ liệu: những cõu hỏi này được trả lời bằng cỏch tỡm theo cỏc từ khoỏ trong cơ sở dữ liệu +/ Hỏi về mục đớch đưa ra cõu trả lời cho người sử dụng d/ Quản trị tri thức : Quản trị tri thức là phẩn tốn kộm nhất trong cấu trỳc hệ chuyờn gia . Ở đõy núi lờn 2 nguyờn nhõn : Một chuyờn gia trờn một lĩnh vực rộng lớn trội lờn trước hết nhờ khối lượng tri thức cú thể tài liệu hoỏ được . Tuyờn bố hoàn thành một hệ chuyờn gia chớnh là đưa hệ vào sử dụng .Ngay từ đú, quản trị tri thức phải thực hiện hàng loạt quan sỏt và hỏi chuyờn gia .Cụng việc này do “ kĩ sư – tri thức “đam nhiệm và sau đú biểu diễn cỏc tri thức thu nhận được dưới dạng thớch hợp để hệ thống chuyờn gia cú thể truy xuất được . Cú 2 phương ỏn để đảm bảo và cơ khớ hoỏ việc quản trị tri thức : Tổng hợp nội dung tri thức mới bằng cỏch sử dụng cỏc phương phỏp mụ tả trong phần trước . Hội thoại bằng chương trỡnh với chuyờn gia trong chu trỡnh tạo - kiểm tra : người ta tạo một vớ dụ cho hệ thống chuyờn gia và mời một chuyờn gia đến làm giỏm khảo . Khi người chuyờn gia xỏc định được sai sút , hệ thống sẽ giải thớch quỏ trỡnh hoạt động của nú . Kết luận chung : Hệ chuyờn gia giỳp sửa chữa mỏy tớnh nếu hoàn thành sẽ là một thành cụng trong việc giỳp người sử dụng cú một cỏi nhỡn tổng quỏt hơn về mỏy tớnh và cú thể dần nắm bắt được cỏc sự cố của mỏy tớnh khi xảy ra hỏng húc cũng như đưa ra cho người sử dụng những cỏch giải quyết tối ưu khi cú sự cố lớn sảy ra . Do một số điều kiện về trỡnh độ cũng như khả năng kết hợp với cỏc chuyờn gia mỏy tớnh nờn chương trỡnh này chưa thể hoàn thành được . Rất hi vọng cú thể hoàn thành chương trỡnh này trong thời gian sớm nhất . C/Vớ dụ về một số hệ chuyờn gia khỏc : A/Kết hợp hệ chuyờn gia và nơron nhõn tạo để chuẩn đoỏn sự cố tiềm ẩn trong mỏy biến ỏp lực: Túm tắt : Những sự cố tiềm ẩn trong mỏy biến ỏp lực (MBA) được dự bỏo bằng nhiều phương phỏp khỏc nhau, khi mỏy đang mang điện (on line) hay cắt điện (off line). Phương phỏp phõn tớch khớ hoà tan (DGA) là một trong số cỏc phương phỏp dự bỏo phổ biến. Dựa vào cơ sở của phương phỏp DGA, việc xõy dựng và kết hợp được hệ chuyờn gia với mạng nơron nhõn tạo sẽ gúp phần nõng cao khả năng dự bỏo cỏc sự cố tiềm ẩn trong MBA. 1. Đặt vấn đề Mỏy biến ỏp lực (MBA) là một trong những phần tử quan trọng trong hệ thống điện, độ tin cậy cung cấp điện của nú liờn quan trực tiếp đến độ tin cậy của cả hệ thống điện. Để nõng cao tuổi thọ MBA và tăng độ tin cậy cung cấp điện, MBA thường xuyờn được giỏm sỏt bằng nhiều phương phỏp, một trong số đú là phương phỏp DGA. Cỏc phương phỏp DGA truyền thống chẩn đoỏn sự cố tiềm ẩn trong MBA phải cần đến kinh nghiệm của cỏc chuyờn gia và tiờu tốn thời gian. Trong khi đú, sự kết hợp giữa hai phương phỏp là hệ chuyờn gia và mạng nơron nhõn tạo vào việc chẩn đoỏn sẽ mang lại hiệu quả với khả năng chẩn đoỏn nhanh và chớnh xỏc. 2. Hệ chuyờn gia dự bỏo MBA dựa vào phương phỏp phõn tớch khớ hoà tan (DGA) – xõy dựng dữ liệu nhõn tạo cho quỏ trỡnh luyện mạng nơron dựa trờn cơ sở hệ chuyờn gia (HCG) Dầu MBA được làm từ những hợp chất hữu cơ, dưới tỏc dụng vật lý của nhiệt, điện sẽ sinh ra cỏc khớ hoà tan như là H2, CH4, C2H6, C2H4, C2H2, CO, CO2 [1á5] theo những quy luật nhất định. Vỡ vậy, đó cú nhiều chuyờn gia đưa ra cỏc phương phỏp khỏc nhau để dự đoỏn sự cố xảy ra trong MBA như: phương phỏp Dornenburg (Dor.), phương phỏp Rogers (Rog.), tiờu chuẩn IEC 599 (IEC.), phương phỏp khớ chớnh (K.gas) [1, 2]. Dựa vào tri thức của cỏc chuyờn gia theo cỏc tiờu chuẩn đó nờu, cú thể xõy dựng một hệ chuyờn gia để dự bỏo cỏc sự cố tiềm ẩn trong MBA. Quỏ trỡnh học của mạng nơron cần một lượng lớn dữ liệu, đầu vào là cỏc số liệu thực tế. Tuy nhiờn, trong thực trạng hệ thống điện Việt Nam hiện nay, rất khú để tập hợp lượng dữ liệu đủ lớn cho quỏ trỡnh luyện do phương phỏp DGA mới được sử dụng trong thời gian gần đõy. Hơn nữa, việc thu thập dữ liệu DGA từ cỏc hệ thống điện nước ngoài sẽ tiờu tốn thời gian và chi phớ cao. Sử dụng kết quả của hệ chuyờn gia, cú thể xõy dựng một tập hợp cỏc mẫu dữ liệu nhõn tạo cho quỏ trỡnh luyện theo nguyờn tắc kết quả dự bỏo mà hệ chuyờn gia đề xuất sẽ được lưu vào tập mẫu dữ liệu nhõn tạo dựng cho quỏ trỡnh luyện. Chương trỡnh tạo dữ liệu nhõn tạo sử dụng kết quả của hệ chuyờn gia, giao diện của chương trỡnh như ở hỡnh 2. Việc xõy dựng bộ dữ liệu nhõn tạo được thực hiện như sau: 1. Nhấn vào nỳt lệnh “Tạo dữ liệu”: chương trỡnh sẽ tạo ra một mẫu dữ liệu ngẫu nhiờn. 2. Nhấn nỳt lệnh “Dự bỏo”: chương trỡnh sẽ thực hiện dự bỏo với mẫu dữ liệu ngẫu nhiờn đó tạo. 3. Lưu dữ liệu nếu chương trỡnh đề xuất được kết quả (xem hỡnh 2). Dữ liệu sẽ khụng thể lưu nếu chương trỡnh khụng đề xuất được kết quả. Với sự tổng hợp tri thức của nhiều chuyờn gia theo nhiều phương phỏp, tập dữ liệu này cho phộp đạt được độ chớnh xỏc cao cho quỏ trỡnh luyện mạng. 3. Ứng dụng mạng MLP chẩn đoỏn sự cố tiềm ẩn trong MBA Mạng nơron nhiều lớp (the multilayer perceptron – MLP) là một giải phỏp tốt để chẩn đoỏn sự cố tiềm ẩn trong MBA. Trong đú cỏc mạng MLP 6x21x5 và cỏc mạng 5 đầu vào, 3 đầu ra sẽ cho kết quả dự bỏo tốt [1]. Cỏc tỏc giả bài bỏo đó xõy dựng mạng MLP phục vụ vho việc chẩn đoỏn sự cố tiềm ẩn trong MBA. Lớp đầu vào gồm cú cỏc nỳt tương ứng với nồng độ của cỏc khớ: H2, CH4, C2H6, C2H4, C2H2, CO (6 đầu vào). Lớp đầu ra gồm 5 nỳt được mó hoỏ ứng với 5 trường hợp: bỡnh thường, sự cố vầng quang điện, sự cố hồ quang điện, sự cố quỏ nhiệt dầu, sự cố quỏ nhiệt cellulose. Lớp đầu ra 3 nỳt ra ứng với cỏc trường hợp: bỡnh thường, sự cố phúng điện, sự cố quỏ nhiệt. 4. Xõy dựng hệ chuyờn gia dựa trờn cỏc hướng dẫn của Viện Năng lượng Liờn Xụ (cũ) [5] Hướng dẫn của Viện Năng lượng Liờn Xụ (cũ) chẩn đoỏn cỏc hỏng húc theo kết quả phõn tớch khớ hoà tan trong dầu của MBA bằng phương phỏp sắc ký khớ đó và đang được sử dụng tại Nga và cỏc nước SNG. Cỏc tỏc giả bài bỏo đó xõy dựng một chương trỡnh hệ chuyờn gia (Gui.) dựa vào cỏc tiờu chớ của hướng dẫn bao gồm: - Cỏc yờu cầu chung: cỏc khớ được coi là cú mặt trong dầu khi vượt quỏ độ nhạy ngưỡng được cho ở bảng 1. Bảng 1: Độ nhạy ngưỡng cỏc khớ Khớ H2 CH4 C2H6 C2H4 C2H2 CO O2 Độ nhạy ngưỡng (ppm) 5 5 5 5 0.5 50 500 - Xỏc định dạng và tớnh chất hỏng húc theo tiờu chớ tỷ số nồng độ của cặp khớ, bao gồm cỏc trường hợp: bỡnh thường, sự cố phúng điện, sự cố quỏ nhiệt, sự cố phúng điện và quỏ nhiệt. - Thành phần khớ trong dầu MBA và cỏc dạng hỏng húc cú thể: được sử dụng trong chẩn đoỏn sự cố vầng quang điện, hồ quang điện, quỏ nhiệt dầu và sự cố quỏ nhiệt cellulose. - Cỏc yếu tố vận hành cú thể làm thay đổi khớ trong dầu. - Tớnh toỏn tốc độ tăng khớ trong dầu, tớnh toỏn chu kỳ kiểm tra, nhiệt độ sự cố. 5. Kết hợp hệ chuyờn gia và mạng nơron để chẩn đoỏn sự cố tiềm ẩn trong MBA Kết hợp 2 hệ chuyờn gia trờn và mạng MLP, chương trỡnh chẩn đoỏn sự cố tiềm ẩn trong MBA được xõy dựng cú lưu đồ thuật toỏn như ở hỡnh 4. Trờn hỡnh 3 trỡnh bày giao diện chương trỡnh chẩn đoỏn MBA, vớ dụ chẩn đoỏn MBA với cỏc mẫu dữ liệu thu được từ kết quả phõn tớch qua mỏy sắc ký khớ của Trung tõm Thớ nghiệm điện (Cụng ty Điện lực 3). Khõu lấy quyết định 1 và kết luận dựa theo nguyờn tắc: Nếu cú ớt nhất 2 phương phỏp cú kết quả giống tương đương thỡ sẽ đề xuất kết quả dự bỏo sự cố tương đương. Khõu lấy quyết định 2 dựng để phõn loại sự cố nhiệt (trong dầu hay trong cellulose). Tuy nhiờn, kết quả dự bỏo sự cố tương đương cũn tuỳ thuộc vào số phõn loại sự cố được chọn. Chương trỡnh được thực hiện với cỏc chức năng dự bỏo nhanh (5 đầu vào), dự bỏo chi tiết (6, 7 đầu vào hay 2 mẫu dữ liệu đầu vào), lưu và xuất dữ liệu. 6. Kết luận Việc kết hợp kiến thức của cỏc chuyờn gia với phương phỏp MLP một cỏch tổng hợp và logic cho phộp xõy dựng được một chương trỡnh dự bỏo tốt, cú tốc độ xử lý nhanh. Chương trỡnh chẩn đoỏn MBA lực được xõy dựng trờn cơ sở phương phỏp DGA và phần mềm MATLAB là cụng cụ phục vụ cho giao tiếp người – mỏy để chẩn đoỏn kịp thời cỏc sự cố tiềm ẩn trong MBA và cú ý nghĩa kinh tế - kỹ thuật quan trọng trong vận hành hệ thống điện. B/Hệ chuyờn gia đỏnh giỏ năng lực thiết kế giải thuật cho cỏc bài toỏn lập trỡnh : 1. Giới thiệu Đỏnh giỏ thiết kế giải thuật trong bài toỏn lập trỡnh là cụng việc phức tạp, khú hỡnh thức húa và khú giải quyết một cỏch tự động. Để giải quyết bài toỏn, chỳng tụi đề xuất một cỏch giải quyết bài toỏn này sử dụng lập luận theo kinh nghiệm (Case-Based Reasoning – CBR). Theo cỏch tiếp cận này, đỏnh giỏ một thiết kế giải thuật mới sẽ được xõy dựng và hiệu chỉnh từ tập cỏc đỏnh giỏ thiết kế giải thuật đó cú một độ tương tự nhất định với thiết kế giải thuật mới. 2. Cơ sở lý thuyết Lập luận theo tỡnh huống (CBR) là một cỏch tiếp cận tương đối mới trong việc xõy dựng hệ chuyờn gia và cú một số ưu điểm so với cỏc cỏch tiếp cận truyền thống khỏc. Đõy là phương phỏp tỡm lời giải bài toỏn trờn cơ sở hiệu chỉnh lời giải của cỏc bài toỏn khỏc đó cú. Đơn vị biểu diễn tri thức trong hệ CBR là ca lập luận mẫu được tạo nờn bởi hai thành phần là mụ tả bài toỏn và lời giải mẫu tương ứng. Cỏc bước trong quỏ trỡnh lập luận theo tỡnh huống bao gồm: thu thập cỏc ca lập luận mẫu tương tự (tỡm kiếm), hiệu chỉnh lời giải, xem xột lại lời giải và lưu lời giải mẫu. Phương phỏp này tương đối phự hợp với cỏc bài toỏn cỏc bài toỏn cú miền rộng, khụng thể đặc tả tường minh hoặc cỏc bài toỏn gặp khú khăn trong việc xõy dựng cơ sở tri thức biểu diễn bằng luật [1, 2]. 3. Hệ chuyờn gia đỏnh giỏ năng lực thiết kế giải thuật cho cỏc bài toỏn lập trỡnh Giải phỏp được tụi lựa chọn để giải quyết bài toỏn đỏnh giỏ năng lực thiết kế giải thuật cho c