Introducción a losSistemas Inteligentes (II)

Caracterización (¿Qué es un sistema inteligente?).

Paradigmas principales. Ejemplos de aplicación: Supervisión y

Diagnosis

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Conceptos de supervisión y diagnosis

Supervisión y diagnosis son tareas de aplicación del mundo real

La supervisión es una tarea genérica sobre cuya caracterización aún no hay un consenso

Diagnosis: determinar que está “mal” en un sistema a partir de observaciones de su comportamiento y un “modelo” del mismo

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Estudio de un caso

Supervisión de un planta industrial mediante un sistema basado en conocimiento

Planta industrial: fábrica azucarera

Objetivo: supervisar su funcionamiento para mantenerla operativa de la forma “más adecuada” (según los criterios de producción) en distintas condiciones de trabajo

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Interior de la factoría

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SCADA / Control layer

Process

KBSS /Supervision layer

Ayuda a la supervisión

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Supervisión global

Actividad que comprueba que algunas variables claves de un proceso siguen la trayectoria deseada

Si se apartan de la trayectoria, intentar identificar la causa

Asesorar operador humano

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Supervisión global:Situación/Protocolo Operación

Situación de la planta Propiedades materia prima disponible Propiedades producto final deseado Restricciones

Protocolo de Operación Estructura física, puntos de operación,

consignas de interés, etc.

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Supervisión Global: tareas básicas

Determinación de la situación Situación de la planta + Protocolo de operación

Monitorización Variables que se apartan trayectoria deseada

Supervisión Modo de Operación Supervisa cumplimiento protocolo operación

Diagnosis de fallos Localizar componente (+ identificar causa)

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Otras tareas

Validación de datos Detectar datos espurios

Prognosis Evaluar consecuencia de acciones

Interfaz humano ordenador Adaptación de la presentación/solicitud información

Planificación Elaborar secuencia de acciones

Reparación /reconfiguración

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Tareas genéricas para la supervisión

Monitoring

Operation Mode

Prognosis

HMI

Fault Diagnosis

Data validation

PlanningSituation Assessment

Ejemplo de articulación de tareas

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Situation Assesment

Monitoring

Operation Mode Diagnosis

precedencedata flow

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Global Supervision Task: Analysis Dimension: Possible Assignment:

Task in charge of the comparison of some key variables versus their desired trajectories.

Monitoring

sampling windowdotinterval

information origin

methodology

single datumdata fusion

first principlesheuristic

criticism distinctionwith c.d.without c.d.

temporal strategystatic

dynamicsemi-static

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FaultDiagnosis

Task in charge of localizing faulty equipment and identifying the causes of faults.

methodology

sampling window

temporal strategy

temporal sequence

analysis horizon

interactivity

test

criticism distinction

dotinterval

indifferentsignificant

historicalevolutionary

heuristicfirst principles

interactivenon-interactive

with c.d.without c.d.

with hyp. verif.without hyp. verif

static

dynamicsemi-static

Global Supervision Task: Analysis Dimension: Possible Assignment:

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Operation Mode

Task in charge of supervising that the system is commanded according to the selected operation protocol.

topologicalconfiguration

sampling window

temporal sequence

analysis horizon

interactivity

test

criticism distinction

dotinterval

indifferentsignificant

historicalevolutionary

fixedvariable

interactivenon-interactive

with c.d.without c.d.

with verificationwithout verif.

temporal strategystatic

dynamicsemi-static

Global Supervision Task: Analysis Dimension: Possible Assignment:

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SituationAssessment

Task in charge of identifying the system situation from some conditions and defining the corresponding operation protocol.

behaviorreactive

by request

interactivityinteractive

non-interactive

methodologyheuristic

first principles

Global Supervision Task: Analysis Dimension: Possible Assignment:

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Global Supervision Task: Analysis Dimension: Possible Assignment:

Task in charge of adaptively selecting the information presented to the operator console.

HMI

permanence

user attention level

criticism distinction

with c.d.

without c.d.

single

multiple

profile distinction

with p.d.

without p.d.

perennial

ephemeral

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Global Supervision Task: Analysis Dimension: Possible Assignment:

Planning

Task in charge of generating operating sequences or trajectories in order to achieve objectives.

behavior reactiveby request

temporal strategy

autonomy open loopclosed loop

methodology heuristicfirst principles

purposeoptimizationmaintenancerepairingflux coordination

criticism distinction

with c.d.without c.d.

static

dynamicsemi-static

protocol change

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Tareas/Tecnologíascaso de estudio

Determinación situación Conocimiento experto

Monitorización Conocimiento experto Modelos

Supervisión del Modo de Operación Conocimiento experto

Diagnosis de fallos Conocimiento experto Modelos Técnicas de aprendizaje

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Tareas/Tecnologías

Determinación situación Conocimiento experto

Monitorización Conocimiento experto Modelos Técnicas de aprendizaje

Supervisión del Modo de Operación Conocimiento experto Razonamiento basado en casos Modelos (sistemas híbridos) Técnicas de aprendizaje

Diagnosis de fallos Conocimiento experto Razonamiento basado en casos Modelos Técnicas de aprendizaje