ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО МОРСКОГО И РЕЧНОГО ТРАНСПОРТА

Федеральное бюджетное образовательноеучреждение

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

МОРСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

имени адмирала Г.И. Невельского

Морской институт информационных технологий

Кафедра автоматики и информационных систем

Отчёт по лабораторной работе №1

Тема: Разработка интеллектуальной системы на базе нечёткой логики

Выполнил: студент группы 14.51

Наумов А.А.

Проверил: преподаватель

Седова Н.А.

Владивосток

2012

Содержание

Список обозначений 3

Постановка задачи 4

Анализ задачи, включающий правила, записанные на естественном языке 6

Описание входных и выходных лингвистических переменных 7

Система правил нечётких продукций 17

Описание разработки интеллектуальной системы на базе нечёткой логики в интерактивной среде FuzzyTech 5,54d 20

Тестирование разработанной интеллектуальной системы на базе нечёткой логики 24

Литература 25

Список обозначений

F – Сила, необходимая для снятия танкера с мели [4].

f – Коэффициент трения судна о грунт [4].

N₁ – Давление судна на грунт от потери осадки [4].

N₂ – Дополнительное давление судна на грунт, создаваемое затопленными отсеками (весом влившейся воды) [4].

t₁ – Число тонн на 1 см осадки судна [6].

T – Осадка судна до посадки на мель [6].

T₁ – Осадка судна после посадки на мель [6].

k₁ – Коэффициент полноты отсека [4].

k₂ –  Коэффициент проницаемости [4].

l₁ – Длина отсека [4].

b – Ширина отсека [4].

см – сантиметры.

м – метры.

т – тонны.

Ахтерпик – Крайний отсек кормового трюма, служащий для хранения запаса воды, водяного балласта [7].

Форпик – Помещение в носовой части судна между форштевнем и первой переборкой, крайний носовой отсек судна, обычно служащий для размещения водяного балласта [8].

DPO – Давление судна на грунт от потери осадки.

DZO – Давление судна на грунт, создаваемое затопленными отсеками.

KTS – Коэффициент трения судна о грунт.

Force – Сила, необходимая для снятия судна с мели.

Постановка задачи

В ходе выполнения лабораторной работы предстоит разработать нечёткую систему для расчёта силы, необходимой для снятия судна типа танкер с мели. Танкера рассматриваются из класса Seawaymax, имеющих дедвейт в диапазоне от 10000 тонн до 60000 тонн [5]. В качестве примеров танкеров рассматриваются следующие типы судов: ″Ашхабад″, ″Никифор Рогов″, ″Самотлор″ [2]. Результатом работы системы будет являться значение силы F, необходимой для снятия судна с мели.

Сила F в каждом конкретном случае рассчитывается по формуле и зависит от 3 переменных: коэффициента трения судна о грунт – f, давления судна на грунт от потери осадки – N₁, давления судна на грунт, создаваемого затопленными отсеками – N₂ [4]. Поэтому каждая из них является входной лингвистической переменной, а сила F, – выходной лингвистической переменной. Далее необходимо подробно описать f, N₁ и N₂.

Коэффициент f в каждом конкретном случае зависит от характера грунта, и диапазон его величины может быть принят из следующей таблицы [4]:

Характер грунта	Диапазон принимаемой величины коэффициента f
Жидкая глина	0,18 – 0,22
Мягкая глина	0,23 – 0,30
Глина с песком	0,30 – 0,32
Песок мелкий	0,35 – 0,38
Галька	0,38 – 0,42
Каменная плита	0,30 – 0,42
Камень-булыжник	0,42 – 0,55

Давление N₁ в каждом конкретном случае зависит от нескольких переменных и рассчитывается по формуле [6]: , гдеN₁ – давление судна на грунт от потери осадки, т;

t₁ – число тонн на 1 см осадки судна, т;

T – осадка судна до посадки на мель, м;

T₁ – осадка судна после посадки на мель, м.

Давление N₂ в каждом конкретном случае зависит от нескольких переменных и рассчитывается по формуле [4]: , где N₂ – давление судна на грунт, создаваемое затопленными отсеками (весом влившейся воды), т;

k₁ – коэффициент полноты отсека;

k₂ – коэффициент проницаемости;

l₁ – длина отсека, м;

b – ширина отсека, м;

T₁ – осадка судна после аварии, м.

После описательной части последует реализация нечёткой системы в программной среде FuzzyTech.