Наукоемкие технологии и оборудование в промышленности и строительстве

Статья

Наименование Обзор и возможность использования теории нечётких множеств в геотехнологических расчётах
Авторы Бизянов Е. Е., д. э. н., доц.
Смекалин Е. С., к. т. н., доц.
Раздел Науки о земле
Год 2018 Выпуск 53 Страницы 30 - 38
УДК 622.261
Аннотация Предложен подход для определения геотехнологических параметров в горнодобывающем производстве, который позволяет на основании использования теории и методологии нечётких множеств обосновать выбор решений в условиях неопределённости исходных данных и изменчивости организационно-технологической структуры реализуемых работ. Приведены примеры использования прямых вычислений с использованием нечётких интервалов и продукционных моделей с лингвистическими переменными для определения надёжности горнопроходческой техники и стоимости сооружения горных выработок с учётом влияния изменения скорости проходки и трудоёмкости работ.
Реферат Цель. Анализ возможностей использования теории нечётких множеств и нечёткой математики в приложении к геотехнологическим расчётам.
Методика. Рассмотрено применение теории нечётких множеств и нечёткой математики на примерах оценки запасов полезных ископаемых месторождения, расчёта коэффициента готовности проходческого комбайна, оценки сметной стоимости горной выработки для случаев, когда исходные величины представлены значениями в виде нечётких интервалов.
Результаты. Приведены основы теории нечётких множеств в приложении к геотехнологии. Показано, что в науках о Земле есть много случаев, когда имеет место неопределенность. Рассмотрены основные направления применения теории нечётких множеств и нечёткой математики в геотехнологических расчётах: прямые вычисления, продукционные модели, нечёткие регрессионные модели, нечёткие когнитивные модели, нечёткие искусственные нейронные сети. Проанализированы достоинства и недостатки каждого из видов моделей. Приведены рекомендации по практическому использованию нечёткой математики и нечётких моделей для конкретных направлений геотехнологических расчётов.
Научная новизна. Научная новизна рассмотренного в работе — подход к выполнению геотехнологических расчётов в условиях неопределённости с использованием теории нечётких множеств, позволяющий использовать качественные и количественные исходные данные для случаев, когда данные приблизительные, неточные или их не хватает.
Практическая значимость. Использование теории нечётких множеств, нечёткой математики и построенных на их основе математических моделей позволит обосновать реальную структуру горных работ и рассчитать значения геотехнологических параметров, которые будут соответствовать фактическим условиям, а использование разработанных на их основе программных продуктов позволит оперативно реагировать на происходящие изменения организации и технологии работ либо предвидеть возможные возмущения в пространстве и во времени за весь период реализации проекта в заданных пределах возможностей.
Ключевые слова теория нечётких множеств, нечёткое число, нечёткий интервал, лингвистическая переменная, продукционная модель, когнитивная карта, нечёткая искусственная нейронная сеть, геотехнологические расчёты, надёжность, стоимость выработки.
Полный текст