√ипотетическое представление интеллектуальных аппаратов

04.08.2007, 12:54




ƒл€ разработки интеллектуальных аппаратов, а точнее дл€ автоматизации проектировани€ методами —јѕ– необходимо построить образ (или шаблон) »нтеллектуального аппарата »ј. ƒл€ полноты описани€ всего множества аппаратов как класса, и как следствие полноты описани€ конкретного аппарата как отдельного объекта этого класса необходимо выделить и описать общую структуру. ¬ предлагаемом далее подходе выделени€ структуры рассматриваетс€ функциональное существование элементов »ј(в качестве элементов берутс€ агрегаты) из которого и вытекает обща€ структура или физическое существование. “аким образом, системным подходом вы€вл€етс€ инвариантное €дро »ј.

¬ыделение инвариантного €дра интеллектуального подводного аппарата

ќписание данной концепции представлени€ интеллектуальной техники можно рассмотреть на примере построени€ интеллектуального подводного аппарата(»ѕј).

Ћюбой автономный технический аппарат(интеллектуальный в т.ч.) так или иначе выполн€ет при работе 7 функций:
1)ѕотребление энергии
2)ѕреобразование потребленной энергии в целевую энергию(чаще всего в механическую)
3)¬ысвобождение энергии дл€ выполнени€ цели или самосохранени€
4)ѕолучение информации из внешней среды или от субъекта управлени€
5)ќбработка информации дл€ прин€ти€ решений, св€занных с выполнением цели или самосохранением
6)¬ыдача информации дл€ св€зи с другими техническими аппаратами или субъекту управлени€
7)¬ыполнение цели и самосохранение, как экзистенциональна€ функци€
¬ св€зи с этим можно схематично изобразить циркул€цию энергию и информацию в теле аппарата(рис.1). ¬ыполнение цели и самосохранение €вл€етс€ центральным св€зующим прочих функций. ћежду преобразовател€ми информации и энергии имеютс€ тесные св€зи как субъекта и объекта управлени€.

√ипотетическое представление интеллектуальных аппаратов
рис.1. ‘ункциональное существование »ѕј

—оответственно функциональному существованию, в автономных технических аппаратах имеютс€ блоки агрегатов, выполн€ющие эти функции(рис.2):

√ипотетическое представление интеллектуальных аппаратов
–ис.2. ‘изическое существование »ѕј

Ѕлок получени€ информации:

- —овокупность агрегатов, выполн€ющих функции получени€ на борт »ѕј информации как извне, так и о состо€нии внутренних подсистем, т.е. от человека, с других блоков аппарата и из окружающей среды. јппаратно может состо€ть из видеокамер, фотоаппаратов, √ј—, USB, Wi-Fi модемов, CD-ROM, термометров, акселерометров, датчиков и т.д. и соответствующих контроллеров.

Ѕлок обработки информации:

- —овокупность агрегатов и программного обеспечени€, выполн€ющих функции обработки и анализа информации, полученной в цифровом виде из блока получени€ информации а также прин€ти€ решений. »нтеллектуальна€ система аппарата. јппаратно может состо€ть из HDD, RAM, процессоров, видеокарт, звуковых карт, системы контрол€ искусственного интеллекта и др.

Ѕлок выдачи информации:

- —овокупность агрегатов, выполн€ющих функции передачи/выдачи информации как во внешнюю среду, так и команды в подсистемы аппарата. јппаратно может состо€ть из USB, Wi-Fi модемов, дисплеев, CD-RW, автономных плавсредств с хранилищем пам€ти и др., с соответствующими контроллерами

Ѕлок потреблени€ на борт и запаса энергии:

- —овокупность агрегатов, выполн€ющих функции подачи на борт из внешней среды энергии и запаса энергии на борту »ѕј. јппаратно может состо€ть из баков с топливом, аккумул€торов, солнечных батарей, баллонов с жидкостью или со сжатым газом, радиоактивных элементов и др.

Ѕлок преобразовани€ энергии:

- —овокупность агрегатов, выполн€ющих функции преобразовани€ одного вида энергии в другой или регулировки подачи. јппаратно может состо€ть из ƒ¬—(–ƒ““, √–ƒ, водометный дв. и тд.), электромагнитов, электромоторов, термо€дерных реакторов, пиропатронов, трансформаторов, передаточных механизмов, механизмов травлени€ газа и жидкости и др.

Ѕлок высвобождени€ энергии:

- —овокупность агрегатов, выполн€ющих функции высвобождени€ преобразованной энергии дл€ питани€ бортовых систем и выполнени€ поставленной цели. јппаратно может состо€ть из рабочих лопастей, движительных поверхностей, манипул€торов, баков плавучести, осветительных приборов, различных шин подачи энергии к агрегатам аппарата, сопел, управл€ющих поверхностей и др.

Ѕлок конструкций св€зи блоков:

- —овокупность элементов и агрегатов, выполн€ющих функции обеспечени€ целостности, надежности, герметичности и выполнени€ цели »ѕј(конструктивно-силова€ схема, креплени€, несущие поверхности и т.д.)

“аблица вариаций типов блоков »ѕј

ƒекомпозици€ »ѕј проводитс€ по функци€м, выполн€емым аппаратом. ¬ результате делени€, кажда€ получивша€с€ часть выполн€ет уникальную функцию в аппарате. ¬ таблице вариаций типов блоков должны быть указаны их вариации на основе возможных видов энергии , информационных полей, видов обработки информации и конструктивных схем что делает определение блока полным и обособленным. ѕри объединении конкретных элементов каждой строки в столбец получаетс€ тип »ѕј.

»нтеллектуальные аппараты
»з вышеописанного конкретные виды агрегатов типов блоков могут быть следующими:

ѕолучени€ информации:

—нимающий информацию с:
- радиоволн в атмосфере
- инфракрасных волн в атмосфере
- волн видимого света в атмосфере
- ультрафиолетовых волн в атмосфере
- рентгеновских волн в атмосфере
- гамма-волн в атмосфере
- теплового пол€ в гидросфере
- пол€ солености в гидросфере
- радиоактивного пол€ в гидросфере
- пол€ скоростей частиц в гидросфере
- пол€ турбулентностей в гидросфере
- пол€ давлений в гидросфере
-магнитного пол€ в гидросфере
- гидроакустических волн в гидросфере
- электромагнитных волн в гидросфере
- в космосе
- модул€ электронной пам€ти
- терминала хранени€ реальных объектов
- волоконно-оптического кабел€
- коаксиального кабел€
- витой пары
- радиоволновода
- других носителей или переносчиков информации
- комбинированных носителей или переносчиков информации

ќбработки информации:

»нтеллектуальный:
-построенный на принципах нейронных сетей
-построенный на принципах экспертных систем
-построенный на принципах нечеткой логики
-построенный на комбинированных принципах
-построенный на других принципах
Ќеинтеллектуальный

¬ыдачи информации:

¬ыдающий информацию:
-радиоволнами в атмосферу
-инфракрасными волнами в атмосферу
-волнами видимого света в атмосферу
-ультрафиолетовыми волнами в атмосферу
-рентгеновскими волнами в атмосферу
-гамма-волнами в атмосферу
-в тепловое поле гидросферы
-в поле солености гидросфеы
-в радиоактивное поле гидросферы
-в поле скоростей частиц гидросферы
-в поле турбулентностей гидросферы
-в поле давлений гидросферы
-в магнитное поле гидросферы
-гидроаккустическими волнами в гидросфере
-электромагнитными волнами в гидросфере
ѕередающий информацию:
-в космос(е)
-в модуль электронной пам€ти
-в терминал хранени€ реальных объектов
-по волоконно-оптическому кабелю
-по коаксиальному кабелю
-по витой паре
-по радиоволноводу
-на другие носители или переносчики информации
-на комбинированные носители или переносчики информации

ѕолучени€ на борт и запаса энергии:

’ран€щий или получающий на борт:
-€дерную энергию
-химическую энергию
-гравитационную энергию
-электростатическую энергию
-магнитостатическую энергию
-нейтриностатическую энергию
-упругостную энергию
-тепловую энергию
-механическую энергию
-электродинамическую энергию
-мезонную энергию
-электромагнитную энергию
-нейтринодинамическую энергию
-другой вид энергии
-энергию комбинированных видов

ѕреобразовани€ энергии:

ѕреобразующий:
-€дерную энергию в другие виды
-химическую энергию в другие виды
-гравитационную энергию в другие виды
-электростатическую энергию в другие виды
-магнитостатическую энергию в другие виды
-нейтриностатическую энергию в другие виды
-упругостную энергию в другие виды
-тепловую энергию в другие виды
-механическую энергию в другие виды
-электродинамическую энергию в другие виды
-мезонную энергию в другие виды
-электромагнитную энергию в другие виды
-нейтринодинамическую энергию в другие виды
-другой вид энергии в другие виды
-комбинированные виды энергии в другие виды энергии

¬ысвобождени€ энергии:

¬ысвобождающий:
-€дерную энергию
-химическую энергию
-гравитационную энергию
-электростатическую энергию
-магнитостатическую энергию
-нейтриностатическую энергию
-упругостную энергию
-тепловую энергию
-механическую энергию
-электродинамическую энергию
-мезонную энергию
-электромагнитную энергию
-нейтринодинамическую энергию
-другой вид энергии
-энергию комбинированного вида

¬се логически возможные варианты объединени€ всех типов блоков »ѕј в определенные конструктивные схемы должны сформировать полное множество типов интеллектуальных подводных аппаратов. ѕолучившеес€ представление концептуального интеллектуального аппарата может быть использовано при разработке —јѕ– дл€ проектировани€ любых технических и биотехнических аппаратов.

ѕрименение предлагаемого представлени€ дл€ проектных исследований на примере конкретного разрабатываемого »ѕј

ќписание состава блоков

o Ѕлок получение информации:

- датчики внутреннего состо€ни€ систем »ѕј, датчики состо€ни€ внешней среды, измерени€ углов и угловых скоростей, доплеровский лаг, относительный лаг, магнитный компас;
- гидролокаторы бокового и секторного обзора;
- радиомодемы, системы спутниковой навигации (GPS);
- ультразвуковые модемы;
- фотокамеры, телекамеры;
- акустический профилограф

o Ѕлок обработка информации:

- интеллектуальна€ система управлени€.

o Ѕлок выдачи информации:

- радиомодемы;
- ультразвуковые модемы.

o Ѕлок потребление на борт и запас энергии:

- внешний источник питани€;
- солнечные панели;
- флюгер;
- аккумул€торные батареи.

o Ѕлок преобразовани€ энергии:

- преобразователь тока солнечных панелей;
- преобразователь тока флюгера;
- преобразователь тока аккумул€торных батарей.
- движитель

o Ѕлок высвобождени€ энергии:

- осветительное оборудование;
- приводы движителей;
- подпитываемые исполнительные (манипул€торные) »ѕј;
- система изменени€ и поддержани€ плавучести.

o Ѕлок конструкций св€зи блоков:

- рама, корпус, обшивка

“аким образом, после построени€ базы данных агрегатов и других технических элементов, описани€ взаимосв€зей между ними по€вл€етс€ возможность создани€ принципиально новой системы автоматизированного проектировани€, основанной на работе с функциональным представлением аппарата.


Ќичников јлександр

 лючевые слова:
энерги€
информаци€
аппарат
гидросфера
совокупность блоков
атмосфера
гидросфера
проектирование
класс
—татьи пользователей
робот
робототехника


¬ернутьс€ в рубрику:

—татьи посетителей


≈сли вы хотите видеть на нашем сайте больше статей то кликните ѕоделитьс€ в социальных сет€х! —пасибо!
—мотрите также:

ќбратите внимание полезна€ информаци€.