Использование алгоритмов искусственного интеллекта в процессе построения UFO-моделей (стр. 8 из 9)
Итак, MicrosoftExcel рекомендует (рис. 3.9):
– муравью 2 подключить к выходу g компонент С3;
– муравью 3 подключить к выходу h компонент С5.
Сделаем это (рис. 3.10):
Рисунок 3.10 – Вторые перемещения муравьев
Заметим, что муравей 2 также закончил свои перемещения, а муравей 3 перешел на стрелку i.
Посмотрим, что теперь предложит MicrosoftExcel муравь. 3 (рис. 3.11).
Рисунок 3.11 – Третья итерация поиска компонентов в MicrosoftExcel
Сделаем это и посмотрим на окончательный результат (рис. 3.12):
Рисунок 3.12 – Окончательный результат
4. Использование алгоритма муравья в процессе UFO-моделирования шахтной транспортной системы
Все результаты, представленные в этом разделе, получены в ходе исследовательской практики в отдельном подразделении "Шахта "Комсомольская"" государственного предприятия "Антрацит" Министерства угольной промышленности Украины (г. Антрацит, Луганская область).
4.1 Общие сведения о подразделении "Шахта "Комсомольская""
Подразделение создано для осуществления производственной, хозяйственной, коммерческой и других видов деятельности с целью содействия всестороннему развитию государственного предприятия "Антрацит", повышению его инвестиционной привлекательности, получения прибыли.
Подразделение работает по единой производственно-технологической программе с государственным предприятием "Антрацит" и отчитывается перед ним о результатах финансово-хозяйственной деятельности.
Основными видами деятельности, которые осуществляет подразделение, являются, в частности:
– добыча угольной продукции;
– переработка (обогащение) угольного сырья;
– переработка, использование и реализация отходов производства, вторичного сырья;
– разработка и внедрение проектов по применению новой техники, передовой технологии, современных методов организации производства, а также использование прогрессивных материалов, изделий и конструкций;
– развитие производственно-хозяйственного комплекса подразделения, повышение производительности труда и эффективности добычи угля, максимальное использование внутренних резервов, интенсификация производственных процессов;
– обеспечение экономического анализа производственной и финансово-хозяйственной деятельности с целью выявления резервов повышения эффективности производства, улучшения использования материальных, трудовых и финансовых ресурсов;
– научно-техническая деятельность.
Для достижения цели создания подразделения и учитывая необходимость обеспечения подразделением выполнения планов добычи угля, эффективного освоения производственных мощностей и наибольшего использования внутренних резервов при соблюдении безопасных условий труда и наименьших затратах трудовых, материальных и денежных ресурсов, а также повышения социально-экономического уровня трудового коллектива и удовлетворения социальных потребностей работников, подразделение осуществляет, в частности, следующие производственно-хозяйственные функции:
– самостоятельно планирует свою деятельность, исходя из основных показателей, которое доводит государственное предприятие "Антрацит";
– на основе перспективной программы развития и задания, которое устанавливается государственным предприятием "Антрацит" на добычу угля, разрабатывает планы производства, доводит их до участков и цехов;
– разрабатывает проекты отработки очистных забоев и анализирует эффективность использования используемого оборудования при обеспечении соблюдения безопасных условий труда;
– осуществляет выбор системы разработки угольных месторождений и его элементов, способов подготовки участков для выема, способов механизации основных процессов очистных и подготовительных работ, способов управления горным давлением в очистных и подготовительных выработках;
– принимает участие в рассмотрении проектов отработки шахтных полей и технологических процессов;
– внедряет в производство достижения отечественной и зарубежной науки и техники.
4.2 Подготовка и вскрытие шахтного поля
Подземный транспорт шахт и рудников горнодобывающей промышленности является составным звеном общешахтной транспортной системы. Он представляет собой многозвенную систему, состоящую из разнотипных транспортных установок цикличного и непрерывного действия, с взаимосвязанными параметрами, функционирующую в сложных горно-геологических условиях [46].
Характерные черты подземного транспорта:
– сравнительно небольшие расстояния транспортирования в подземных условиях при значительных объёмах перевозки;
– неравномерность грузопотоков;
– широкая разветвлённость транспортных магистралей;
– наличие в одной магистрали нескольких видов транспорта и необходимость перегрузок в местах сопряжения;
– многозвенность транспорта, работающего в горизонтальных и наклонных выработках в стеснённых условиях при значительной запылённости, влажности и загазованности окружающей среды.
Основные виды подземного транспорта: конвейерный и локомотивный.
Конвейерный транспорт характеризуется:
– высокой производительностью, связанной с поточностью;
– низкой трудоёмкостью обслуживания;
– высокой надёжностью;
– низким уровнем травматизма обслуживающего персонала;
– способностью транспортировать груз, как по горизонтальным, так и по наклонным выработкам;
– удобством сопряжения с очистными забоями.
Недостатки конвейерного транспорта:
– относительно высокие капитальные и эксплуатационные затраты;
– неприспособленность к транспортированию крупнокусковых и абразивных грузов;
– низкая технологическая гибкость.
Локомотивный транспорт характеризуется
– многофункциональностью;
– практически неограниченной производительностью;
– высокой экономичностью;
– маневренностью;
– высоким коэффициентом готовности.
Недостатки локомотивного транспорта:
– цикличность
– зависимость производительности от уровня организации
– ограниченность применения по углам наклона
– наличие сложного аккумуляторного хозяйства при использовании аккумуляторных электровозов.
Существуют различные системы подготовки и вскрытия шахтного поля. Одной из них является панельная система подготовки с отработкой длинными столбами по простиранию.
При панельной системе подготовки применяется следующая схема транспорта. Отбитый уголь по призабойному скребковому конвейеру через перегружатель доставляется на ярусный штрек. В зависимости от мощности забоя, могут быть применены 2 последовательно соединённые конвейера 2ЛТ80 и 2Л80 или один 1ЛТ100 на всю длину ярусного штрека. Далее уголь подаётся на панельный конвейерный уклон, где, в зависимости от нагрузки, могут быть применены уклонные ленточные конвейеры 1ЛУ100, 2ЛУ100 или 2ЛУ120В. В месте сопряжения уклона и главного полевого транспортного штрека оборудуется горный бункер ёмкостью 100-150 т. По главному штреку транспортирование осуществляется локомотивной откаткой. Для доставки материалов и оборудования к очистному забою по ярусным штрекам предусматривается установка грузо-людской монорельсовой дороги ДМКМ. Для обслуживания конвейера на конвейерном уклоне устанавливается монорельсовая дорога.
4.3 UFO-модель шахтной транспортной системы
Контекстная модель шахтной транспортной системы показана на рис. 4.1.
Рисунок 4.1 – Контекстная модель шахтной транспортной системы
В процессе построения декомпозиции контекстной модели шахтной транспортной системы муравей может пользоваться библиотекой компонентов, основные элементы которой представлены на рис. 4.2.
Рисунок 4.2 – Основные элементы библиотеки компонентов
Первоначально муравей находится в добывающем забое. Если муравей выбрал для транспортировки отбитого угля компонент "Конвейер 1ЛТ100", то диаграмма декомпозиции контекстной модели шахтной транспортной системы примет следующий вид (рис. 4.3).
Рисунок 4.3 – Первый шаг муравья
Далее муравей может выбрать уклонный ленточный конвейер 1ЛУ100. В этом случае диаграмма декомпозиции контекстной модели шахтной транспортной системы примет такой вид, как показано на рис. 4.4.
Рисунок 4.4 – Второй шаг муравья
На последнем шаге муравей выбирает локомотивную откатку. В результате получается такая диаграмма декомпозиции контекстной модели шахтной транспортной системы, как показано на рис. 4.5.
Рисунок 4.5 – Третий шаг муравья
Если бы на первом шаге муравей выбрал вместо конвейера 1ЛТ100 конвейер 2ЛТ80, а вместо конвейера 1ЛУ100 конвейер 2ЛУ120В, то в результате получилась бы диаграмма декомпозиции контекстной модели шахтной транспортной системы, показанная на рис. 4.6.
Рисунок 4.6 – Диаграмма декомпозиции контекстной модели
Выводы
В процессе выполнения магистерской аттестационной работы получены следующие результаты:
– проанализированы современные технологии построения систем;
– проанализированы прикладные методы и технологии искусственного интеллекта:
1) нейронные сети;
2) генетические алгоритмы;