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Introducción a losSistemas Inteligentes (II)
Caracterización (¿Qué es un sistema inteligente?).
Paradigmas principales. Ejemplos de aplicación: Supervisión y
Diagnosis
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2
Conceptos de supervisión y diagnosis
Supervisión y diagnosis son tareas de aplicación del mundo real
La supervisión es una tarea genérica sobre cuya caracterización aún no hay un consenso
Diagnosis: determinar que está “mal” en un sistema a partir de observaciones de su comportamiento y un “modelo” del mismo
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3
Estudio de un caso
Supervisión de un planta industrial mediante un sistema basado en conocimiento
Planta industrial: fábrica azucarera
Objetivo: supervisar su funcionamiento para mantenerla operativa de la forma “más adecuada” (según los criterios de producción) en distintas condiciones de trabajo
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4
Interior de la factoría
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SCADA / Control layer
Process
KBSS /Supervision layer
Ayuda a la supervisión
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Supervisión global
Actividad que comprueba que algunas variables claves de un proceso siguen la trayectoria deseada
Si se apartan de la trayectoria, intentar identificar la causa
Asesorar operador humano
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Supervisión global:Situación/Protocolo Operación
Situación de la planta Propiedades materia prima disponible Propiedades producto final deseado Restricciones
Protocolo de Operación Estructura física, puntos de operación,
consignas de interés, etc.
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Supervisión Global: tareas básicas
Determinación de la situación Situación de la planta + Protocolo de operación
Monitorización Variables que se apartan trayectoria deseada
Supervisión Modo de Operación Supervisa cumplimiento protocolo operación
Diagnosis de fallos Localizar componente (+ identificar causa)
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Otras tareas
Validación de datos Detectar datos espurios
Prognosis Evaluar consecuencia de acciones
Interfaz humano ordenador Adaptación de la presentación/solicitud información
Planificación Elaborar secuencia de acciones
Reparación /reconfiguración
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Tareas genéricas para la supervisión
Monitoring
Operation Mode
Prognosis
HMI
Fault Diagnosis
Data validation
PlanningSituation Assessment
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Ejemplo de articulación de tareas
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Situation Assesment
Monitoring
Operation Mode Diagnosis
precedencedata flow
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Global Supervision Task: Analysis Dimension: Possible Assignment:
Task in charge of the comparison of some key variables versus their desired trajectories.
Monitoring
sampling windowdotinterval
information origin
methodology
single datumdata fusion
first principlesheuristic
criticism distinctionwith c.d.without c.d.
temporal strategystatic
dynamicsemi-static
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FaultDiagnosis
Task in charge of localizing faulty equipment and identifying the causes of faults.
methodology
sampling window
temporal strategy
temporal sequence
analysis horizon
interactivity
test
criticism distinction
dotinterval
indifferentsignificant
historicalevolutionary
heuristicfirst principles
interactivenon-interactive
with c.d.without c.d.
with hyp. verif.without hyp. verif
static
dynamicsemi-static
Global Supervision Task: Analysis Dimension: Possible Assignment:
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Operation Mode
Task in charge of supervising that the system is commanded according to the selected operation protocol.
topologicalconfiguration
sampling window
temporal sequence
analysis horizon
interactivity
test
criticism distinction
dotinterval
indifferentsignificant
historicalevolutionary
fixedvariable
interactivenon-interactive
with c.d.without c.d.
with verificationwithout verif.
temporal strategystatic
dynamicsemi-static
Global Supervision Task: Analysis Dimension: Possible Assignment:
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SituationAssessment
Task in charge of identifying the system situation from some conditions and defining the corresponding operation protocol.
behaviorreactive
by request
interactivityinteractive
non-interactive
methodologyheuristic
first principles
Global Supervision Task: Analysis Dimension: Possible Assignment:
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Global Supervision Task: Analysis Dimension: Possible Assignment:
Task in charge of adaptively selecting the information presented to the operator console.
HMI
permanence
user attention level
criticism distinction
with c.d.
without c.d.
single
multiple
profile distinction
with p.d.
without p.d.
perennial
ephemeral
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Global Supervision Task: Analysis Dimension: Possible Assignment:
Planning
Task in charge of generating operating sequences or trajectories in order to achieve objectives.
behavior reactiveby request
temporal strategy
autonomy open loopclosed loop
methodology heuristicfirst principles
purposeoptimizationmaintenancerepairingflux coordination
criticism distinction
with c.d.without c.d.
static
dynamicsemi-static
protocol change
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Tareas/Tecnologíascaso de estudio
Determinación situación Conocimiento experto
Monitorización Conocimiento experto Modelos
Supervisión del Modo de Operación Conocimiento experto
Diagnosis de fallos Conocimiento experto Modelos Técnicas de aprendizaje
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Tareas/Tecnologías
Determinación situación Conocimiento experto
Monitorización Conocimiento experto Modelos Técnicas de aprendizaje
Supervisión del Modo de Operación Conocimiento experto Razonamiento basado en casos Modelos (sistemas híbridos) Técnicas de aprendizaje
Diagnosis de fallos Conocimiento experto Razonamiento basado en casos Modelos Técnicas de aprendizaje