ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ МЕХАТРОННЫЕ СИСТЕМЫ С ДИСТАНЦИОННЫМ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕМ КОМПОНЕНТОВ: СТРУКТУРА И ФУНКЦИИ

Basic requirements to sensor and controlling tracts of mechatronic systems with the remote organization of object control processes have been considered in the paper. A rational approach presupposes designing of the mentioned systems as multichannel technical complexes intended for parallel or quasi-parallel force-moment control of outlet mechanical links (motion modules) by multiple coordinates of the required phase space. It has been shown that the use of digitizing principles and distributed data procession in mechatronic systems makes it possible to pass to the unified structure and typical set of software and hardware functions of the aforesaid tracts. The paper gives consideration to a structural and functional scheme of the mechatronic system which contains an intellectual sensor device, a controlling center and an intellectual executive mechanism. The tasks that are linked with organization of preliminary information procession and construction of the systematic interface for transfer of telemetric transactions between controlled objects and the control center have been specified in the paper. Solution of a functionally full set of logically completed tasks is imposed to software and hardware tracts of the mechatronic system which is based on the abovementioned principles.The paper presents preliminary distribution of functions according to the system resources that is between an intellectual sensor unit, a control center and an intellectual executive mechanism. One of the most important features is an informational compatibility of the system components which is achieved owing to the use of unified transactions. The noise immune data coding expands useful informational transaction volume to some actual volume. It has been shown that construction of tract transfer and transaction reception in the intellectual mechatronic system on the basis of radio channels is considered as the most complicated technical solution. Проанализированы базовые требования, предъявляемые к сенсорным и управляющим трактам мехатронных систем с дистанционной организацией процессов контроля и управления объектами. Рациональным подходом является проектирование указанных систем как многоканальных технических комплексов, рассчитанных на параллельное или квазипараллельное силомоментное управление выходными механическими звеньями (модулями движения) по множеству координат требуемого фазового пространства. Показано, что применение в мехатронных системах принципов цифровизации и распределенной обработки данных позволяет перейти к унифицированной структуре и типовому набору функций аппаратных и программных средств указанных трактов.Рассмотрена структурно-функциональная схема мехатронной системы, содержащей интеллектуальное сенсорное устройство, центр управления и интеллектуальный исполнительный механизм. Специфицированы задачи, связанные с организацией предварительной обработки информации и построением системного интерфейса передачи телеметрических транзакций между контролируемыми объектами и центром управления. На аппаратные и программные средства трактов мехатронной системы, построенной на основе указанных принципов, возлагается решение функционально полного набора завершенных в логическом отношении задач.Представлено предварительное распределение функций по ресурсам системы – между интеллектуальным сенсорным устройством, центром управления и интеллектуальным исполнительным механизмом. Один из важнейших показателей – информационная совместимость составных частей системы – достигается за счет применения унифицированных транзакций. Помехоустойчивое кодирование данных расширяет полезный информационный объем транзакции до некоторого фактического объема. Показано, что наиболее сложным техническим решением является построение в интеллектуальной мехатронной системе трактов передачи и приема транзакций на основе радиоканалов.

ЦЕЛОСТНОСТЬ ЗНАНИЯ В МЕТОДОЛОГИИ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ СИСТЕМ НАУЧНОГО ПОИСКА

The paper analyzes a category of knowledge integrity in philosophical and methodological conception of the intellectual technology. Relationship of knowledge integrity and its uncertainty in the methodology of intellectual scientific research is considered in the paper. The paper  reveals a role of purpose uncertainty of intellectual research process in formation of knowledge integrity properties. An analysis of integrity notion functioning has been executed while considering a problem on relationship of general and partial components. The paper shows changes in the given relationship while making transition from value-orientated research process to purpose-orientated scientific investigation. Determination of diffusion, differentiated and integrated knowledge integrity is shown at various stages of intellectual scientific research.Проанализирована категория целостности знания в философско-методологическом представлении интеллектной технологии. Рассмотрено соотношение целостности знания и его неопределенности в методологии интеллектного научного поиска. Показана роль неопределенности цели интеллектного поискового процесса в формировании свойства целостности знания. Выполнен анализ функционирования понятия целостности в структуре научного знания при рассмотрении проблемы соотношения целого и части. Выявлено изменение данного соотношения при переходе от ценностно-ориентированного поискового процесса к целенаправленному научному исследованию. Показано выделение диффузной, дифференцированной и интегрированной целостности знания на разных этапах интеллектного научного поиска.

СООТНОШЕНИЕ СВОЙСТВ VITA-СРЕДЫ И ИХ ИНТЕРПРЕТАЦИЙ В ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ МОДЕЛИ

It is shown that the maximally full description of vita-medium with “the substantially sensor system” on the basis of expressed syntax properties implies introduction of complex assertions of experts built on elementary estimates. Natural conditions of determinacy and completeness are put on multiple models by corresponding to all sensor components which control vita-medium properties. The trueness of assertions by experts and inadequacy measure of vita-medium properties provision have been considered in the process of sensor control.It is shown that thermodynamics ideas of informational processes can be used for the generalized description of vita-medium during sensor control of its properties. In order to find out thermodynamic regularities of the censor control procedure the series circuit of conversions is considered: object property – controlled parameter – feature distortion – generalized coordinate – information model. During the high precision control the information quantity is determined with the aid of relative precision logarithm, and in case of comparatively rough determination of vita-medium parameters it depends on the square of sensor control relative precision.Reasons and consequences of distorted sensor images have been considered with the use of technical means of outlines of events and vita-medium properties provision. A contradictory, two-value character of impact on the process of control of extra technical means is shown, which are included between the controlled object and “the subjective sensor system”. Probability of provision of successful collection, procession, accumulation and renewal of information on vita-medium parameters with intelligent system means has been analyzed.Показано, что максимально полное описание vita-среды «субъективной сенсорной системой» на базе формулируемых синтаксических свойств подразумевает введение сложных высказываний экспертов, построенных на элементарных оценках. На множество моделей, соответствующее всем сенсорным элементам, контролирующим свойства vita-среды, налагаются естественные условия детерминированности и полноты. Рассмотрена степень истинности высказываний экспертов и мера неадекватности представления свойств vita-среды в процессе сенсорного контроля.Обобщенное описание vita-среды при сенсорном контроле ее свойств возможно с использованием представлений термодинамики информационных процессов. Для выяснения термодинамических закономерностей процедуры сенсорного контроля рассматривается последовательная цепь преобразований: свойство объекта – контролируемый параметр – искажение характеристики – обобщенная координата – информационная модель. При высокоточном контроле количество информации определяется логарифмом относительной точности, а при сравнительно грубом определении параметров vita-среды оно зависит от квадрата относительной точности сенсорного контроля.Рассмотрены причины и последствия искажения сенсорных образов при использовании технических средств изложения событий и представления свойств vita-среды. Показан противоречивый, двойственный характер воздействия на процесс контроля дополнительных технических средств, включаемых между объектом контроля и «субъективной сенсорной системой». Проанализирована вероятность обеспечения средствами интеллектуальной системы успешного сбора, обработки, накопления или обновления информации о параметрах vita-среды

ЗНАЧЕНИЕ ФАКТОРА НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ ЦЕЛИ В ИНТЕЛЛЕКТНЫХ ТЕХНОЛОГИЯХ НАУЧНОГО ПОИСКА

The main peculiar feature of an intellectual system orientated to formulation of original scientific hypothesis, non-trivial technical solutions is an initial target ambiguity of creative search. Process concerning creation of new knowledge in such system presuppose chaotic steps directed on hypothesis synthesis and their improvement, cancellation of non-productive searching methods and advancement of new scientific theories. Formation of new knowledge which generally has random character at the initial stage gradually becomes more ordered, motivated to obtain a concrete result due to development of searching process. Both components of the intellectual medium (a human being and a machine) have so to speak an equilibrium in their actions, actively interacting and supplementing each other in the most creative procedures of hypothesis synthesis. Role difference resides in that a computer provides its formal logical and information resource for solution selection, and a researcher is assigned to carry out an additional task that is to take decisions about correctness of scientific hypothesisОсновной особенностью интеллектуальной системы, ориентированной на создание оригинальных научных гипотез, нетривиальных технических решений, является начальная неопределенность цели творческого поиска. Процесс создания нового знания в такой системе – это хаотичные шаги по синтезу гипотез и их совершенствованию, отмене непродуктивных путей поиска и выдвижению новых научных теорий. Формирование новых знаний, которое на начальных шагах носит случайный характер, по мере развития поискового процесса становится все более упорядоченным, нацеленным на получение конкретного результата. В наиболее творческих процедурах синтеза гипотез, их наполнения и обогащения оба компонента интеллектуальной среды (человек и машина) выступают «на равных», активно взаимодействуя и дополняя друг друга. Различия ролей в поисковом процессе заключаются в том, что компьютер предоставляет свой формальный логико-информационный ресурс для выбора решений, а исследователю отведена дополнительная задача – принятия решений о правильности научных гипотез

СООТНОШЕНИЕ СВОЙСТВ VITA-СРЕДЫ И ИХ ИНТЕРПРЕТАЦИЙ В ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ МОДЕЛИ

It is shown that the maximally full description of vita-medium with “the substantially sensor system” on the basis of expressed syntax properties implies introduction of complex assertions of experts built on elementary estimates. Natural conditions of determinacy and completeness are put on multiple models by corresponding to all sensor components which control vita-medium properties. The trueness of assertions by experts and inadequacy measure of vita-medium properties provision have been considered in the process of sensor control.It is shown that thermodynamics ideas of informational processes can be used for the generalized description of vita-medium during sensor control of its properties. In order to find out thermodynamic regularities of the censor control procedure the series circuit of conversions is considered: object property – controlled parameter – feature distortion – generalized coordinate – information model. During the high precision control the information quantity is determined with the aid of relative precision logarithm, and in case of comparatively rough determination of vita-medium parameters it depends on the square of sensor control relative precision.Reasons and consequences of distorted sensor images have been considered with the use of technical means of outlines of events and vita-medium properties provision. A contradictory, two-value character of impact on the process of control of extra technical means is shown, which are included between the controlled object and “the subjective sensor system”. Probability of provision of successful collection, procession, accumulation and renewal of information on vita-medium parameters with intelligent system means has been analyzed.Показано, что максимально полное описание vita-среды «субъективной сенсорной системой» на базе формулируемых синтаксических свойств подразумевает введение сложных высказываний экспертов, построенных на элементарных оценках. На множество моделей, соответствующее всем сенсорным элементам, контролирующим свойства vita-среды, налагаются естественные условия детерминированности и полноты. Рассмотрена степень истинности высказываний экспертов и мера неадекватности представления свойств vita-среды в процессе сенсорного контроля.Обобщенное описание vita-среды при сенсорном контроле ее свойств возможно с использованием представлений термодинамики информационных процессов. Для выяснения термодинамических закономерностей процедуры сенсорного контроля рассматривается последовательная цепь преобразований: свойство объекта – контролируемый параметр – искажение характеристики – обобщенная координата – информационная модель. При высокоточном контроле количество информации определяется логарифмом относительной точности, а при сравнительно грубом определении параметров vita-среды оно зависит от квадрата относительной точности сенсорного контроля.Рассмотрены причины и последствия искажения сенсорных образов при использовании технических средств изложения событий и представления свойств vita-среды. Показан противоречивый, двойственный характер воздействия на процесс контроля дополнительных технических средств, включаемых между объектом контроля и «субъективной сенсорной системой». Проанализирована вероятность обеспечения средствами интеллектуальной системы успешного сбора, обработки, накопления или обновления информации о параметрах vita-среды

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СЕНСОРНОЙ СИСТЕМЫ

The paper presents a thermodynamic model reflecting interrelation of information and energy characteristics  pertaining to the  process of an intellectual  sensor  system  operation.  Sequence of parameter transformations has been analyzed in the process of sensor control while using the sensor with self-generation and without it. It has been shown that while executing high-accuracy control data amount is determined by relative accuracy algorithm and while carrying out rough control of physical values the given parameter depends on relative accuracy square. The paper contains a dependence of enthropy efficiency value of sensor control on its relative error. Evaluation of energy complexity pertaining to the execution of the given procedure has been analyzed for thermodynamic model of sensor data processing. The paper proposes a thermodynamic model where an input signal is realized in the form of separate energy abrupt changes and reveals the possibilities to reduce energy complexity of data process in the sensor controlПредставлена термодинамическая модель, отображающая связь информационных и энергетических характеристик процесса функционирования интеллектуальной сенсорной системы. Проанализирована последовательность преобразования параметров в процессе сенсорного контроля для случая использования сенсора с самогенерацией и сенсора без самогенерации. Показано, что при высокоточном контроле количество информации определяется логарифмом относительной точности, а при сравнительно грубом контроле физических величин данный параметр зависит от квадрата относительной точности. Представлена зависимость величины энтропийной эффективности процедуры сенсорного контроля от его относительной погрешности. Для термодинамической модели обработки сенсорной информации проанализирована оценка энергетической сложности выполнения данной процедуры. Представлена также термодинамическая модель, в которой входной сигнал реализуется в виде отдельных энергетических скачков, и показаны возможности снижения энергетической сложности информационного процесса в сенсорном контроле

Dy8SnS13.61O0.39 from single-crystal data

Crystals of the title dysprosium tin sulfide oxide, Dy8SnS13S1−xOx [x = 0.39 (4)], were obtained unintentionally from the Dy–Sn–S system. A statistical mixture of sulfur and oxygen was assumed for one position in the structure. S and O atoms surround each of the eight symmetrically non-equivalent dysprosium atoms. The Sn atoms are located in tetra­hedral surroundings of sulfur atoms. Trigonal prisms and tetra­hedra are connected to each other by their edges. All atoms are situated in mirror planes

Экспертная логико-вероятностная модель интеллектуальной системы управления

The paper contains an analysis of theoretical and practical aspects pertaining to application of heuristic and algorithmic methods for evaluation of current states of controlled objects. Technology for construction of an information block on possible states of controlled objects and its functional and parametric properties in every state has been given in the paper. The paper shows the possibility to create a logic complex “states – properties” of the controlled object on the basis of the indicated data set. A priori and posterior probabilities for realization of the states of an intellectual control system have been analyzed in the paper. The presented expert logical and probabilistic model is considered as a basis for control decision elaboration and decision-making at higher level of system hierarchy.Выполнен анализ теоретических и практических аспектов применения эвристико-алгоритмических методов оценки текущих состояний объектов управления. Приведена технология построения блоков информации о возможных состояниях объекта управления, а также о его функциональных и параметрических свойствах в каждом из состояний. Показана возможность создания на основе указанного набора данных логического комплекса «состояния – свойства» объекта управления. Проанализированы априорная и апостериорная вероятности реализации состояний интеллектуальной системы управления. Представленная экспертная логико-вероятностная модель является основой выработки и принятия управленческих решений на более высоких уровнях системной иерархии

Функциональное построение интеллектуальной системы: последовательное шкалирование данных в ее трактах

Problems of architectural and functional construction and a heterogeneous network structure of intelligent control system of technological and industrious assignment have been considered. Complex research of the intelligent system is based on the modern paradigm of convergence of technical, algorithmic and software solutions. The concept of convergence of system solutions in the technology of construction of intelligent systems presupposes digitizing of physical values at sensor measurements, as well as uniform depiction and successive conversion of values of each controlled parameter with a certain set of scales. For solution of this task a functionally full set of scales; natural values of measured physical parameters; results of sensor conversions of physical values; results of parameters measurement in the format of integer valued binary codes; parameter values in the format of real scaled binary numbers were proposed. Unified algorithms of digitizing results of direct measurements of continuous parameters and their representation in the format of ρ-bit integer valued binary codes, as well as conversions of measured parameters in the format of real scaled binary numbers and their depiction in the scale of natural values of physical parameters were built with this set of scales. Operations with digitized physical parameters were specified in tracts of the intelligent system: calibration of results of indirect measurements; digitizing of discrete sensor signals; digital filtration of measurement results; adjustment of measuring tracts; intellect control of executive mechanisms. The consequence of application of convergence provisions is similarity of morphological construction, as well as schematic uniformity of implementation of information processes and cycles of control in the systems. The results of analysis of the functional construction of the intelligent system may be used, for example, for construction of hybrid systems of industrial automation.Рассмотрены проблемы архитектурно-функционального построения и гетерогенная сетевая структура интеллектуальной системы управления производственно-технического назначения. Комплексное исследование интеллектуальной системы основано на современной парадигме конвергенции технических, алгоритмических и программных решений. Концепция конвергенции системных решений в технологии построения интеллектуальных систем предполагает оцифровку значений физических величин при сенсорных измерениях, а также однотипное отображение и последовательное преобразование значения каждого контролируемого пара- метра на определенном наборе шкал. Для решения этой задачи предложен функционально полный набор шкал: естественных значений измеряемых физических параметров; результатов сенсорных преобразований физических величин; результатов измерения параметров в формате целочисленных двоичных кодов; значений параметров в формате вещественных масштабированных двоичных чисел. На указанном наборе шкал построены унифицированные алгоритмы цифровизации результатов прямых измерений непрерывных параметров и их представления в форматах ρ-разрядных целочисленных двоичных кодов, а также преобразования измеряемых параметров в форматы вещественных масштабированных двоичных чисел и их отображения на шкалу естественных значений физических параметров. Специфицированы операции с оцифрованными физическими параметрами в трактах интеллектуальной системы: калибровка результатов косвенных измерений; оцифровка дискретных сенсорных сигналов; цифровая фильтрация результатов измерений; юстировка измерительных трактов; интеллектное управление исполнительными механизмами. Следствием применения положений конвергенции является схожее морфологическое строение, а также схематическая однотипность реализации информационных процессов и циклов управления в системах. Результаты анализа проблемы функционального построения интеллектуальной системы могут быть использованы при создании, например, гибридных систем промышленной автоматизации