Постановка задач технического диагностирования

Основными задачами технического диагностирования являются определение вида технического состояния объекта, поиск места отказа, прогнозирование технического состояния. Эти задачи взаимосвязаны, так как основой их решения является теория распознавания образов. Действительно, чтобы принять то или иное решение о техническом состоянии объекта, необходимо, прежде всего, распознать его техническое состояние, а затем уже вынести суждение о принадлежности объекта к тому или иному классу технических состояний.

Распознавание технического состояния объекта - это отнесение состояния объекта к одному из возможных классов (диагнозов). Число диагнозов зависит от особенностей задачи и целей исследования. Часто требуется провести выбор одного из двух вариантов, например работоспособного и неработоспособного состояний (задача определения вида технического состояния). В других случаях необходимо более подробно охарактеризовать неработоспособное состояние (задача поиска места отказа). В этих случаях диагнозы (классы технического состояния) устанавливаются заранее, и поэтому задачу распознавания часто называют задачей классификации.

Существует два основных подхода к задаче распознавания: вероятностный и детерминированный.

Рассмотрим постановку задачи при вероятностных методах распознавания. Имеется объект, который находится в одном из n случайных состояний Известна совокупность параметров, каждый из которых с определенной вероятностью характеризует техническое состояние объекта. Требуется построить решающее правило, с помощью которого предъявленная совокупность параметров была бы отнесена к одному из возможных технических состояний. Желательно также оценить достоверность принятого решения и степень риска ошибочного решения.

При детерминированных методах распознавания удобно формулировать геометрическую задачу. Если объект характеризуется n -мерным вектором Х, то любое его состояние представляет точку в n -мерном пространстве параметров. Предполагается, что состояние S_i соответствует некоторой области рассматриваемого пространства параметров. Требуется найти решающее правило, в соответствии с которым предъявленный вектор (объект диагностирования) будет отнесен к определенной области технических состояний. Таким образом, задача сводится к пространствам параметров, разделенным на области возможных технических состояний объекта.

При детерминированном подходе области технических состояний объекта обычно считаются непересекающимися, т.е. вероятность технического состояния, в область которого попадает точка, равна единице, вероятность других - нулю.

Вероятностный и детерминированный подходы не имеют принципиальных различий. Общими являются вероятностные методы, но они часто требуют и значительно большего объема предварительной информации. Детерминированные подходы предполагают более краткое описание существенных сторон процесса распознавания, меньше зависят от избыточной, малоценной информации, больше соответствуют логике мышления человека.