Анализ задачи, включающий правила, записанные на естественном языке

Выявленные факторы, влияющие на значение силы, необходимой для снятия судна с мели:

1. Основное давление судна на грунт N₁. Чем больше N₁, тем больше F, и наоборот, чем меньше N₁, тем меньше F, т.к. между этими переменными наблюдается прямо-пропорциональная зависимость [4].

2. Дополнительное давление судна на грунт N₂. Чем больше N₂, тем больше F и наоборот, чем меньше N₂, тем меньше F, т.к. между этими переменными наблюдается прямо-пропорциональная зависимость [4].

3. Коэффициент трения судна о грунт f. Чем больше f, тем больше F и наоборот, чем меньше f, тем меньше F, т.к. между этими переменными наблюдается прямо-пропорциональная зависимость [4].

Описание входных и выходных лингвистических переменных

Входные лингвистические переменные:

• N₁ (0 – 34900 т) [4].

Универсальное множество было выбрано в интервале (0 – 34900 т). Т.к. N₁ рассчитывается по формуле: [4], то для нахождения нижней границы (минимума) N₁ необходимо: вычислить N₁ всех трёх типов танкеров, подставляя в формулу минимальные значения переменных, от которых N₁ зависит, а затем выбрать из трёх получившихся результатов минимальный. Для вычисления минимального значения выражения (T – T₁) необходимо определить минимальную T и максимальную T₁.

В результате согласования с экспертом было определено, что минимальная осадка судна до посадки на мель T конкретного типа танкеров определяется как минимальная осадка судна порожнем. Также максимальная осадка судна после посадки на мель T₁ конкретного типа танкеров определяется как максимальная осадка судна в полном грузу по летнюю грузовую марку в морской воде.

N₁ танкеров типа ″Никифор Рогов″. Формула расчёта N₁: [4]. Для танкеров данного типа были определены следующие характеристики: t₁ – 21,8 т [1]; минимальная T – 0 м [2]; максимальная T₁ – 8 м [2]. Т.к. логично, что осадка судна после посадки на мель T₁ должна быть меньше либо равна осадке судна до посадки на мель T, то в данном случае значение максимальной T₁ принимается равным 0. Подставив определённые значения необходимых переменных в формулу расчёта N₁ получаем .

N₁ танкеров типа ″Самотлор″. Формула расчёта N₁: [4]. Для танкеров данного типа были определены следующие характеристики: t₁ – 29,5 т [1]; минимальная T – 0 м [2]; максимальная T₁ – 9,2 м [2]. Т.к. логично, что осадка судна после посадки на мель T₁ должна быть меньше либо равна осадке судна до посадки на мель T, то в данном случае значение максимальной T₁ принимается равным 0. Подставив найденные значения необходимых переменных в формулу расчёта N₁ получаем .

N₁ танкеров типа ″Ашхабад″. Формула расчёта N₁: [4]. Для танкеров данного типа были определены следующие характеристики: t₁ – 34,9 т [1]; минимальная T – 0 м [2]; максимальная T₁ – 10 м [2]. Т.к. логично, что осадка судна после посадки на мель T₁ должна быть меньше либо равна осадке судна до посадки на мель T, то в данном случае значение максимальной T₁ принимается равным 0. Подставив найденные значения необходимых переменных в формулу расчёта N₁ получаем .

Как видно из расчётов выше, N₁ всех трёх типов танкеров равны 0 м, следовательно нижняя граница N₁ равна 0 т.

Для нахождения верхней границы (максимума) N₁ необходимо: вычислить N₁ всех трёх типов танкеров, подставляя в формулу максимальные значения переменных, от которых N₁ зависит, а затем выбрать из трёх получившихся результатов максимальный. Для вычисления максимального значения выражения (T – T₁) необходимо определить максимальную T и минимальную T₁.

В результате согласования с экспертом было определено, что максимальная осадка судна до посадки на мель T определяется как максимальная осадка судна в полном грузу по летнюю грузовую марку в морской воде. Также значение минимальной осадки судна после посадки на мель T₁ принимается равным 0.

N₁ танкеров типа ″Никифор Рогов″. Формула расчёта N₁: [4]. Для танкеров данного типа были определены следующие характеристики: t₁ – 21,8 т [1]; максимальная T – 8 м [2]; минимальная T₁ – 0 м [2]. Подставив определённые значения необходимых переменных в формулу расчёта N₁ получаем .

N₁ танкеров типа ″Самотлор″. Формула расчёта N₁: [4]. Для танкеров данного типа были определены следующие характеристики: t₁ – 29,5 т [1]; максимальная T – 9,2 м [2]; минимальная T₁ – 0 м [2]. Подставив найденные значения необходимых переменных в формулу расчёта N₁ получаем .

N₁ танкеров типа ″Ашхабад″. Формула расчёта N₁: [4]. Для танкеров данного типа были определены следующие характеристики: t₁ – 34,9 т [1]; максимальная T – 10 м [2]; минимальная T₁ – 0 м [2]. Подставив найденные значения необходимых переменных в формулу расчёта N₁ получаем .

Как видно из расчётов выше, максимального значения достигает N₁ танкеров типа ″Ашхабад″, следовательно, верхняя граница N₁ равна 34900 т.

1. Низкое 0 – 13047 (nizkoe)

2. Среднее 8725 – 26175 (srednee)

3. Высокое 21614 – 34900 (visokoe)

• N₂ (0 – 29784,2 т) [4].

Универсальное множество было выбрано в интервале (0 – 29784,2 т). N₂ рассчитывается по формуле: [4]. Но если пользоваться данной формулой расчёта N₂ в первоначальном виде, то всё судно рассматривается как один отсек, что видно из входящих в неё переменных. Но рассматривать судно как один цельный отсек крайне неудобно, так как, например, в разных частях судно имеет разную ширину, коэффициенты полноты и проницаемости. Поэтому, для более удобного и точного расчёта N₂ необходимо определённым образом разбить судно на отсеки, найти N₂ каждого отсека в отдельности, затем просуммировать получившиеся N₂ всех отсеков. Тем самым мы получим N₂ всего судна. В связи с вышесказанным формула расчёта N₂ примет вид: , гдеn – количество отсеков судна.

Для нахождения нижней границы (минимума) N₂ необходимо: вычислить N₂ всех трёх типов танкеров, подставляя в формулу минимальные значения переменных, от которых N₂ зависит, а затем выбрать из трёх получившихся результатов минимальный.

В результате согласования с экспертом было определено, что коэффициент полноты отсека k₁i каждого из типов судов принимается равным 1. Также значение минимальной осадки судна после посадки на мель T₁ принимается равным 0. Также ширина b_i и длина l_1i каждого из отсеков каждого типа судов определяется из источника ″Морские наливные транспортные суда. Каталог″ по следующему алгоритму:

1. С помощью линейки или подобного измерительного прибора измеряется длина изображения судна в миллиметрах.

2. После определения из каталога фактической длины судна в метрах составляется пропорция, показывающая количество фактических метров в одном миллиметре изображения в каталоге. Таким образом, задаётся масштаб.

3. С помощью линейки или подобного измерительного прибора по изображению судна измеряется длина и ширина отсека в миллиметрах.

4. По определённому ранее для текущего типа судов масштабу определяются значения величин длины и ширины отсека в фактических метрах из ранее полученных величин длины и ширины в миллиметрах. Эти значения и принимаются в качестве конечных значений длины и ширины отсека.

Также в результате согласования с экспертом было определено, что коэффициент проницаемости k_2iкаждого отсека каждого из типов судов определяется из следующей таблицы[3]:

Корабельное помещение	Значение коэффициента проницаемости k2i
Цистерны бортовые и междудонные отсеки	0,98
Помещения офицеров и команды	0,96
Погреба боезапасов	0,90
Машинные отделения:
больших кораблей	0,85
малых	0,75
Котельные отделения	0,80
Кладовые	0,70
Машинные отделения, помещения судовых электростанций и помещений, занятых технологическим оборудованием на промысловых судах	0,85
Жилые помещения и кладовые	0,95
Пустые цистерны, порожние трюмы и кладовые	0,98
Заполненные жидким грузом цистерны и танки	0
Порожние рефрижераторные трюмы	0,93
Помещения, занятые генеральным или сыпучим (кроме) руды грузом или припасами	0,60
Помещения, занятые лесным грузом	0,35
Помещения, занятые рудой на неспециализированных судах	0,80

N₂ танкеров типа ″Никифор Рогов″. Формула расчётаN₂:[4]. Необходимо определить отсеки и их количество для судов данного типа. Судно было разделено на 4 отсека [2]:отсек, включающий ахтерпик судна;отсек, включающий машинное отделение судна;отсек, включающий танки судна; отсек, включающий носовую часть судна вместе с форпиком, смежную с крайними танками. Для каждого из отсеков танкеров данного типа были определены следующие характеристики:

1. Отсек, включающий ахтерпик судна. k₁₁ – 1;минимальный k₂₁ –0 [3]; l₁₁ – 13,29 м [2]; b₁ –2,38 м [2];минимальная T₁ – 0 м.

2. Отсек, включающий машинное отделение судна. k₁₂ – 1;минимальный k₂₂ –0,85 [3]; l₁₂ – 27,56 м [2]; b₂ –17,38 м [2];минимальная T₁ – 0 м.

3. Отсек, включающий танки судна. k₁₃ – 1;минимальный k₂₃ –0 [3]; l₁₃ – 86,61 м [2]; b₃ –17,38 м [2];минимальная T₁ – 0 м.

4. Отсек, включающий носовую часть судна вместе с форпиком, смежную с крайними танками. k₁₄ – 1;минимальный k₂₄ –0,3 [3]; l₁₄ – 15,75 м [2]; b₄ –13,79 м [2];минимальная T₁ – 0 м.

_Подставив определённые значения необходимых переменных в формулу расчётаN₂ получаем_.

N₂ танкеров типа ″Самотлор″. Формула расчётаN₂:[4]. Необходимо определить отсеки и их количество для судов данного типа. Судно было разделено на 5 отсеков [2]:отсек, включающий ахтерпик судна;отсек, включающий машинное, котельное и насосное отделения судна;отсек, включающий танки судна; отсек, включающий носовую часть судна без форпика;отсек, включающий форпик судна. Для каждого из отсеков танкеров данного типа были определены следующие характеристики:

1. Отсек, включающий ахтерпик судна. k₁₁ – 1;минимальный k₂₁ –0,3 [3]; l₁₁ – 15,385 м [2]; b₁ –7,18 м [2];минимальная T₁ – 0 м.

2. Отсек, включающий машинное, котельное и насосное отделения судна. k₁₂ – 1;минимальный k₂₂ –0,83 [3]; l₁₂ – 32,82 м [2]; b₂ –23 м [2];минимальная T₁ – 0 м.

3. Отсек, включающий танки судна. k₁₃ – 1;минимальный k₂₃ –0 [3]; l₁₃ – 80,153 м [2]; b₃ –23 м [2];минимальная T₁ – 0 м.

4. Отсек, включающий носовую часть судна без форпика судна. k₁₄ – 1;минимальный k₂₄ –0,6 [3]; l₁₄ – 11,64 м [2]; b₄ –23 м [2];минимальная T₁ – 0 м.

5. Отсек, включающий форпик судна. k₁₅ – 1;минимальный k₂₅ –0 [3]; l₁₅ – 12,31 м [2]; b₅ –3,35 м [2];минимальная T₁ – 0 м.

_{Подставив} определённые значения необходимых переменных в формулу расчётаN₂ получаем_.

N₂ танкеров типа ″Ашхабад″. Формула расчётаN₂:[4]. Необходимо определить отсеки и их количество для судов данного типа. Судно было разделено на 5 отсеков [2]:отсек, включающий ахтерпик судна;отсек, включающий машинное и насосное отделения судна;отсек, включающий танки судна; отсек, включающий носовую часть судна без форпика;отсек, включающий форпик судна. Для каждого из отсеков танкеров данного типа были определены следующие характеристики:

1. Отсек, включающий ахтерпик судна. k₁₁ – 1;минимальный k₂₁ –0 [3]; l₁₁ – 5,042 м [2]; b₁ –12,67 м [2];минимальная T₁ – 0 м.

6. Отсек, включающий машинное и насосное отделения судна. k₁₂ – 1;минимальный k₂₂ –0,85 [3]; l₁₂ – 34,36 м [2]; b₂ –18,78 м [2];минимальная T₁ – 0 м.

7. Отсек, включающий танки судна. k₁₃ – 1;минимальный k₂₃ –0 [3]; l₁₃ – 112,041 м [2]; b₃ –19,92 м [2];минимальная T₁ – 0 м.

8. Отсек, включающий носовую часть судна без форпика судна. k₁₄ – 1;минимальный k₂₄ –0 [3]; l₁₄ – 10,64 м [2]; b₄ –14,81 м [2];минимальная T₁ – 0 м.

9. Отсек, включающий форпик судна. k₁₅ – 1;минимальный k₂₅ –0 [3]; l₁₅ – 11,3 м [2]; b₅ –2,4 м [2];минимальная T₁ – 0 м.

_{Подставив} определённые значения необходимых переменных в формулу расчётаN₂ получаем_.

Как видно из расчётов выше, N₂ всех трёх типов танкеров равны 0 м, следовательно нижняя границаN₂ равна 0 т.

Для нахождения верхней границы (максимума) N₂ необходимо: вычислитьN₂ всех трёх типов танкеров, подставляя в формулу максимальные значения переменных, от которыхN₂ зависит, а затем выбрать из трёх получившихся результатов максимальный.

В результате согласования с экспертом было определено, что максимальная осадка судна после посадки на мель T₁конкретного типа танкеров определяется как максимальная осадка судна в полном грузу по летнюю грузовую марку в морской воде.

N₂ танкеров типа ″Никифор Рогов″. Формула расчётаN₂:[4]. Необходимо определить отсеки и их количество для судов данного типа. Судно было разделено на 4 отсека [2]:отсек, включающий ахтерпик судна;отсек, включающий машинное отделение судна;отсек, включающий танки судна; отсек, включающий носовую часть судна вместе с форпиком, смежную с крайними танками. Для каждого из отсеков танкеров данного типа были определены следующие характеристики:

1. Отсек, включающий ахтерпик судна. k₁₁ – 1;максимальный k₂₁ –0,98 [3]; l₁₁ – 13,29 м [2]; b₁ –2,38 м [2];максимальная T₁ – 8 м[2].

5. Отсек, включающий машинное отделение судна. k₁₂ – 1;максимальный k₂₂ –0,85 [3]; l₁₂ – 27,56 м [2]; b₂ –17,38 м [2];максимальная T₁ – 8 м[2].

6. Отсек, включающий танки судна. k₁₃ – 1;максимальный k₂₃ –0,98 [3]; l₁₃ – 86,61 м [2]; b₃ –17,38 м [2];максимальная T₁ – 8 м[2].

7. Отсек, включающий носовую часть судна вместе с форпиком, смежную с крайними танками. k₁₄ – 1;максимальный k₂₄ –0,98 [3]; l₁₄ – 15,75 м [2]; b₄ –13,79 м [2];максимальная T₁ – 8 м[2].

_{Подставив} определённые значения необходимых переменных в формулу расчётаN₂ получаем_.

N₂ танкеров типа ″Самотлор″. Формула расчётаN₂:[4]. Необходимо определить отсеки и их количество для судов данного типа. Судно было разделено на 5 отсеков [2]:отсек, включающий ахтерпик судна;отсек, включающий машинное, котельное и насосное отделения судна;отсек, включающий танки судна; отсек, включающий носовую часть судна без форпика;отсек, включающий форпик судна. Для каждого из отсеков танкеров данного типа были определены следующие характеристики:

1. Отсек, включающий ахтерпик судна. k₁₁ – 1;максимальный k₂₁ –0,98 [3]; l₁₁ – 15,385 м [2]; b₁ –7,18 м [2];максимальная T₁ – 9,2 м [2].

10. Отсек, включающий машинное, котельное и насосное отделения судна. k₁₂ – 1;максимальный k₂₂ –0,83 [3]; l₁₂ – 32,82 м [2]; b₂ –23 м [2];максимальная T₁ – 9,2 м [2].

11. Отсек, включающий танки судна. k₁₃ – 1;максимальный k₂₃ –0,98 [3]; l₁₃ – 80,153 м [2]; b₃ –23 м [2];максимальная T₁ – 9,2 м [2].

12. Отсек, включающий носовую часть судна без форпика судна. k₁₄ – 1;максимальный k₂₄ –0,98 [3]; l₁₄ – 11,64 м [2]; b₄ –23 м [2];максимальная T₁ – 9,2 м [2].

13. Отсек, включающий форпик судна. k₁₅ – 1;максимальный k₂₅ –0,98 [3]; l₁₅ – 12,31 м [2]; b₅ –3,35 м [2];максимальная T₁ – 9,2 м [2].

_{Подставив} определённые значения необходимых переменных в формулу расчётаN₂ получаем_.

N₂ танкеров типа ″Ашхабад″. Формула расчётаN₂:[4]. Необходимо определить отсеки и их количество для судов данного типа. Судно было разделено на 5 отсеков [2]:отсек, включающий ахтерпик судна;отсек, включающий машинное и насосное отделения судна;отсек, включающий танки судна; отсек, включающий носовую часть судна без форпика;отсек, включающий форпик судна. Для каждого из отсеков танкеров данного типа были определены следующие характеристики:

1. Отсек, включающий ахтерпик судна. k₁₁ – 1;максимальный k₂₁ –0,98 [3]; l₁₁ – 5,042 м [2]; b₁ –12,67 м [2];максимальная T₁ – 10 м[2].

14. Отсек, включающий машинное и насосное отделения судна. k₁₂ – 1;максимальный k₂₂ –0,85 [3]; l₁₂ – 34,36 м [2]; b₂ –18,78 м [2];максимальная T₁ – 10 м[2].

15. Отсек, включающий танки судна. k₁₃ – 1;максимальный k₂₃ –0,98 [3]; l₁₃ – 112,041 м [2]; b₃ –19,92 м [2];максимальная T₁ – 10 м[2].

16. Отсек, включающий носовую часть судна без форпика судна. k₁₄ – 1;максимальный k₂₄ –0,98 [3]; l₁₄ – 10,64 м [2]; b₄ –14,81 м [2];максимальная T₁ – 10 м[2].

17. Отсек, включающий форпик судна. k₁₅ – 1;максимальный k₂₅ –0,98 [3]; l₁₅ – 11,3 м [2]; b₅ –2,4 м [2];максимальная T₁ – 10 м[2].

_{Подставив} определённые значения необходимых переменных в формулу расчётаN₂ получаем_.

Как видно из расчётов выше, максимального значения достигает N₁танкеров типа ″Ашхабад″, следовательно, верхняя границаN₁ равна 29784,2 т.

1. Слабое 0 – 11110(slaboe)

4. Среднее 7446–22338,5(srednee)

5. Сильное 18602– 29785 (silnoe)

• f(0,18 – 0,55) [4].

Универсальное множество было выбрано в интервале (0,18 – 0,55). 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

Т.к. минимальным диапазоном коэффициента fявляется диапазон значений0,18 – 0,22, то минимальным значением, которое может принимать величина коэффициентаf является число0,18. Поэтому нижняя граница интервалавзята за 0,18.

Т.к. максимальным диапазоном коэффициента fявляется диапазон значений0,42 – 0,55, то максимальным значением, которое может принимать величина коэффициентаf является число0,55. Поэтому верхняя граница интервалавзята за 0,55.

1. Незначительный 0,18 – 0,3337 (neznachitelniy)

6. Средний 0,2725 –0,4575 (sredniy)

7. Значительный 0,3889–0,55(znachitelniy)

Выходные лингвистические переменные:

• Сила, необходимая для снятия судна с мели (0 – 35576,3 т).

Универсальное множество выбрано в интервале (0 – 35576,3). СилаFв каждом конкретном случае рассчитывается по формуле. Нижняя граница интервала взята за 0, т.к. при подстановке в формулу для расчетаFминимальных значений составляющих её переменных, результирующее значение равно 0, т.е.. Верхняя граница интервала взята за 35576,3, т.к. при подстановке в формулу для расчетаFмаксимальных значений составляющих её переменных, результирующее значение равно 35576,3, т.е..

1. Малая 0 – 13300 (malaya)

8. Средняя 8894 – 26683 (srednaya)

9. Большая 22187 – 35577 (bolshaya)