Podstawy budowy inteligentnych systemów interakcji urządzeń technologicznych i ich operatorów

Spis treści
Wykaz ważniejszych oznaczeń .................................................................... 11
1. WPROWADZENIE .......................................................................... 15
1.1. Geneza pracy ...................................................................................... 15
1.2. Zakres pracy ....................................................................................... 16
2. MODELOWANIE PROCESÓW DECYZYJNYCH ................... 19
2.1. Analiza znanych metod i modeli procesów decyzyjnych .................. 19
2.2. Matematyczne modelowanie dokładności procesu
technologicznego ............................................................................... 22
2.2.1. Metody modelowania .............................................................. 22
2.2.2. Skutki zakłóceń losowych i zmian warunków
w procesie szlifowania ............................................................ 26
2.3. Modele decyzyjne w systemach ekspertowych
w warunkach niespójności stanów wiedzy ........................................ 31
2.3.1. Problem wyboru consensusu ................................................... 31
2.3.2. Jakościowa analiza informacji ekspertowej ............................ 38
2.4. Wybrane problemy modelowania procesów decyzyjnych
w procesach technologicznych .......................................................... 46
2.4.1. Główne zagadnienia modelowania procesów
decyzyjnych w procesach technologicznych
obrabianych elementów maszyn .............................................. 46
2.4.2. Problematyka modelowania procesów decyzyjnych
w aspekcie jakości procesu z zastosowaniem
probabilistycznych sieci neuronowych .................................... 49
3. PODSTAWY INTERAKCJI URZĄDZEŃ TECHNICZNYCH
I ICH OPERATORÓW ............................................................ 55
3.1. Klasyfikacja modeli działalności człowieka ...................................... 55
3.2. Matematyczny model pozyskiwania informacji przez operatora ...... 63
4 Spis treści
3.3. Model percepcji informacji przez człowieka i oceny
jego obciążenia informacyjnego ........................................................ 68
3.4. Formalizacja procesu decyzyjnego .................................................... 74
3.5. Ogólne modele działalności operatora w układach sterowania ......... 80
3.6. Model realizacji przez człowieka zadań diagnostycznych
w systemach człowiek-technika ......................................................... 86
4. INTELIGENTNE SYSTEMY WSPOMAGANIA DECYZJI
W PROCESACH TECHNOLOGICZNYCH ............................. 93
4.1. Podstawy doboru narzędzi, warunków i parametrów obróbki
z zastosowaniem metod sztucznej inteligencji .................................. 93
4.2. Zautomatyzowany proces szlifowania
małych elementów ceramicznych ...................................................... 98
4.2.1. Polecenia operatora i komunikaty urządzeń
technologicznych ..................................................................... 105
4.2.2. Przykład zastosowania metody obróbki .................................. 110
4.3. Analiza procesu szlifowania małych elementów ceramicznych
w aspekcie nadzorowania procesu przez operatora ........................... 111
4.4. Metodyka doboru narzędzi w procesie szlifowania
z zastosowaniem metod sztucznej inteligencji .................................. 117
4.5. Metodyka doboru parametrów obróbki z zastosowaniem
metod sztucznej inteligencji w procesach szlifowania
małych elementów ceramicznych ...................................................... 122
4.6. Problemy oceny jakości procesów ..................................................... 124
4.7. Decyzje dotyczące narzędzi i parametrów procesu ........................... 127
5. METODY IDENTYFIKACJI OPERATORÓW ......................... 133
5.1. Analiza przydatności różnych metod identyfikacji ........................... 133
5.2. Identyfikacja operatorów z wykorzystaniem
metod polegających na wpisywaniu hasła ......................................... 134
5.3. Biometryczne metody identyfikacji operatorów ................................ 138
Spis treści 5
6. WYBRANE PROBLEMY PRZETWARZANIA INFORMACJI
PRZEZ CZŁOWIEKA .............................................................. 149
6.1. Entropia informacji ............................................................................ 149
6.2. Przekazywanie informacji pomiędzy operatorem
i urządzeniami technicznymi ............................................................. 153
6.3. Problemy oceny sprawności operatorów ........................................... 157
6.4. Przetwarzanie informacji niepewnej przez operatora ........................ 162
6.5. Modelowanie interakcji operatorów i urządzeń technicznych .......... 163
6.6. Rozpoznawanie odręcznego pisma operatora .................................... 165
7. INTELIGENTNE SYSTEMY
OBUSTRONNEJ GŁOSOWEJ KOMUNIKACJI
LUDZI I URZĄDZEŃ TECHNICZNYCH ................................. 173
7.1. Aspekty głosowej komunikacji ludzi i urządzeń technicznych
w języku naturalnym .......................................................................... 173
7.2. Analiza stanu wiedzy i zastosowań
w zakresie głosowej komunikacji ...................................................... 175
7.3. Koncepcja nowoczesnych systemów
nadzorowania urządzeń technologicznych
i zautomatyzowanych procesów produkcyjnych ............................... 177
7.3.1. Koncepcja inteligentnej warstwy obustronnej głosowej
komunikacji urządzeń technologicznych
i ich operatorów ....................................................................... 177
7.3.2. Koncepcja nowoczesnych systemów nadzorowania
zautomatyzowanych procesów produkcyjnych ....................... 179
7.4. Budowa inteligentnych systemów
obustronnej głosowej komunikacji .................................................... 184
7.4.1. Podstawy budowy inteligentnego systemu
obustronnej głosowej komunikacji
urządzeń technologicznych z operatorem ................................ 184
7.4.2. Inteligentny system oceny predyspozycji operatora
do wydajnego przetwarzania strumieni informacji
z wielu źródeł .......................................................................... 188
6 Spis treści
7.5. Komunikacja głosowa operatora i urządzeń technologicznych ......... 193
7.5.1. Rozpoznawanie poleceń wydawanych głosowo ...................... 193
7.5.2. Generowanie komunikatów głosowych do operatora .............. 196
7.6. Rozpoznawanie znaczenia poleceń operatora .................................... 199
7.7. Analiza skutków i ocena bezpieczeństwa poleceń operatora ............ 213
7.8. Ocena bezpieczeństwa poleceń w procesie szlifowania
małych elementów ceramicznych ...................................................... 228
7.8.1. Analiza statystyczna parametrów do oceny
bezpieczeństwa poleceń ........................................................... 228
7.8.2. Analiza bezpieczeństwa wybranych poleceń
z uwzględnieniem cech realnego procesu szlifowania ............ 233
7.9. Realizacja poleceń operatora ............................................................. 235
7.10. Symulacyjne badania systemu ........................................................... 238
7.10.1. Badania rozpoznawania mowy naturalnej operatora ............... 238
7.10.2. Badania rozpoznawania poleceń głosowych operatora ........... 240
7.10.3. Badania systemu z mikrofonem słuchawkowym
i kierunkowym ......................................................................... 243
7.10.4. Badania systemu z hałasem otoczenia ..................................... 244
7.10.5. Rozpoznawanie znaczenia poleceń operatora ......................... 245
7.10.6. Opracowany inteligentny system obustronnej głosowej
komunikacji urządzeń technologicznych z operatorem ........... 247
8. PODSUMOWANIE .................................................................. 261
8.1. Naukowe znaczenie pracy ................................................................. 261
8.2. Aplikacyjne znaczenie pracy ............................................................. 262
8.3. Kierunki rozwoju systemów interakcji ludzi i urządzeń
technicznych ...................................................................................... 265
LITERATURA ............................................................................................ 267
Streszczenie w języku polskim .................................................................... 289
Streszczenie w języku angielskim ……………………………………....... 291