Проблема предупреждения аварийных ситуаций на технических объектах связана с их безопасным функционированием и обеспечением надежности. Для своевременного предупреждения о нарушении работоспособности и возможности аварийной ситуации проводится диагностика текущего состояния и прогнозирование будущего состояния объекта. В монографии рассматриваются вопросы прогнозирования состояния технического объекта, анализа стабильности его функционирования и распознавания состояния с использованием методов машинного обучения по результатам мониторинга его показателей. Дан обзор известных методов в этой области, и предложены некоторые новые подходы, позволяющие повысить качество прогнозирования и диагностики сложных технических систем. Для прогнозирования состояния объекта используются методы обработки систем временных рядов. На основе подхода адаптивного моделирования предложен новый алгоритм прогнозирования состояния объекта управления с помощью структурной идентификации, позволяющий описывать динамику совокупности рядов в их взаимосвязи. Показано, что для анализа стабильности диагностических показателей, характеризующих функционирование объекта, могут быть использованы методы статистического управления процессами. Анализируются возможности применения методов машинного обучения для распознавания состояния технического объекта. Основная задача здесь - по наблюдаемым показателям функционирования объекта определить, является ли он исправным. Это задача бинарной классификации, то есть разделения объектов на два класса - исправных и неисправных.Приведены примеры прогнозирования и диагностики функционирования реальных технических объектов: прогнозирование состояния гидроагрегата по результатам мониторинга вибраций, диагностика системы управления водоочисткой и другие.Для специалистов в области надежности и технической диагностики, а также студентов и аспирантов, занимающихся применением статистических и интеллектуальных методов к анализу технических систем.
Problema preduprezhdenija avarijnykh situatsij na tekhnicheskikh obektakh svjazana s ikh bezopasnym funktsionirovaniem i obespecheniem nadezhnosti. Dlja svoevremennogo preduprezhdenija o narushenii rabotosposobnosti i vozmozhnosti avarijnoj situatsii provoditsja diagnostika tekuschego sostojanija i prognozirovanie buduschego sostojanija obekta. V monografii rassmatrivajutsja voprosy prognozirovanija sostojanija tekhnicheskogo obekta, analiza stabilnosti ego funktsionirovanija i raspoznavanija sostojanija s ispolzovaniem metodov mashinnogo obuchenija po rezultatam monitoringa ego pokazatelej. Dan obzor izvestnykh metodov v etoj oblasti, i predlozheny nekotorye novye podkhody, pozvoljajuschie povysit kachestvo prognozirovanija i diagnostiki slozhnykh tekhnicheskikh sistem. Dlja prognozirovanija sostojanija obekta ispolzujutsja metody obrabotki sistem vremennykh rjadov. Na osnove podkhoda adaptivnogo modelirovanija predlozhen novyj algoritm prognozirovanija sostojanija obekta upravlenija s pomoschju strukturnoj identifikatsii, pozvoljajuschij opisyvat dinamiku sovokupnosti rjadov v ikh vzaimosvjazi. Pokazano, chto dlja analiza stabilnosti diagnosticheskikh pokazatelej, kharakterizujuschikh funktsionirovanie obekta, mogut byt ispolzovany metody statisticheskogo upravlenija protsessami. Analizirujutsja vozmozhnosti primenenija metodov mashinnogo obuchenija dlja raspoznavanija sostojanija tekhnicheskogo obekta. Osnovnaja zadacha zdes - po nabljudaemym pokazateljam funktsionirovanija obekta opredelit, javljaetsja li on ispravnym. Eto zadacha binarnoj klassifikatsii, to est razdelenija obektov na dva klassa - ispravnykh i neispravnykh.Privedeny primery prognozirovanija i diagnostiki funktsionirovanija realnykh tekhnicheskikh obektov: prognozirovanie sostojanija gidroagregata po rezultatam monitoringa vibratsij, diagnostika sistemy upravlenija vodoochistkoj i drugie.Dlja spetsialistov v oblasti nadezhnosti i tekhnicheskoj diagnostiki, a takzhe studentov i aspirantov, zanimajuschikhsja primeneniem statisticheskikh i intellektualnykh metodov k analizu tekhnicheskikh sistem.
