Analýza a optimalizace procesů 4
 x   TIP: Přetáhni ikonu na hlavní panel pro připnutí webu
Reklama
Reklama

Analýza a optimalizace procesů 4Analýza a optimalizace procesů 4

 

Analýza a optimalizace procesů 4

Google       Google       10. 6. 2015       5 902×

V minulých článcích jsme si ukázali, jak zpracovat a pak analyzovat data z procesu, nalézt závislosti mezi veličinami, které tento proces ovlivňují a vytvořit si tak určitý model procesu, který pak můžeme dále využívat pro jeho optimalizaci. V tomto článku si předvedeme tři způsoby optimalizace, které můžeme provést s pomocí systému ElTav.

Reklama
Reklama

Optimalizace procesů

Analýzou dat získáme naučenou neuronovou síť. Probrali jsme si tři typy neuronových sítí:

  • Kohonenova síť soutěžní strategie má význam při rozpoznávání vzorů, pro model výrobního procesu není určena
  • Lineární síť nám dává přímo vzorec závislosti proměnných, bohužel vztahy v průmyslových procesech jsou zpravidla nelineární. Uplatnění má v jiných oblastech, například v ekonomii, jak ukazují dřívější články na Programujte a příklady demo verze systému TNeuron na mé stránce.
  • Sigmodidální síť postihuje poměrně přesněji závislosti veličin ve výrobním procesu, nedává nám však žádný vzorec, vše je skryto ve struktuře synaptických vah sítě.

To, že sigmoidální síť nedokáže popsat proces exaktními vzorci neznamená, že nám nemůže dát doporučení k jeho zkvalitnění, zlepšení jakosti a podobně. Jak si ukážeme dále, naučenou síť je možné s výhodou k optimalizaci procesu použít.

Možnosti optimalizace

Jako příklad si uveďme konkrétní příklad řešení jakosti taveb. Předpokládejme, že metalurg získal data za uplynulé období, odstranil odlehlá data a z těchto dat naučil sigmoidální neronovou síť. Nyní chce ovlivnit proces tak, aby dosáhl co nejvyšší kvality.

Neuronová síť představuje po naučení ve zjednodušené podobě model části výrobního procesu s jeho vnitřními vztahy. Pokud je možné některé parametry ovlivnit, dokáže systém s určitou pravděpodobností doporučit nejvhodnější hodnoty nebo kombinace tak, aby výsledek byl co nejlepší. Výsledky učení se dají použít několika způsoby:

  • Technolog si vybere tavbu, která například vykazuje nízkou kvalitu, a některý parametr a sleduje, jak různé hodnoty tohoto parametru ovlivní pravděpodobný výsledek tavby při zachování hodnot všech ostatních parametrů.
  • Technolog si vybere tavbu a několik parametrů, které může ovlivnit a systém mu doporučí takovou kombinaci, aby výsledek byl co nejlepší, a pravděpodobný výsledek zároveň odhadne.
  • Pro nastavení podmínek výrobního procesu je nutné, aby systém nalezl kombinaci zadaných parametrů platnou pro všechny tavby celého vzorku tak že úhrnný výsledek je co nejlepší. Předpokládané výsledky pro jednotlivé tavby opět vypíše. .

Optimalizace v systému ELTAV

V systému ELTAV provádíme optimalizaci procesu ve funkci hlavního menu Optimalizace. Jednotlivé podřízené funkce odpovídají výše uvedeným úlohám, pouze poslední funkce Pravidla má jiný význam a ovlivňuje výsledky optimalizačního procesu. Ve všech případech předpokládáme, že je již naučena sigmoidální síť.

Pro optimalizaci použijeme připravený soubor v adresáři Optim1.

  • Parametry, Otevři, Optim1, ctrl.txt
  • Data, Soubor, data.txt
  • Zpracování, Učení, OK, OK

Optimalizace proměnné

Odpovídá první úloze. Zvolte funkci Optimalizace, Proměnné. Ve vzorech označte myší jeden řádek a v seznamu proměnných jednu proměnnou, např. x. Stiskněte dole tlačítko Meze, zobrazí se rozsah hodnot proměnné x. Stiskněte nyní tlačítko Závislosti, v tabulce se zobrazí seznam hodnot proměnné x v zadaném intervalu a k nim hodnot které nabývá funkce, jestliže ostatní hodnoty zůstávají nezměněny. Závislost můžete také zobrazit tlačítkem Graf.

V tomto případě máme konkrétní situaci definovanou naměřenými hodnotami a ptáme se, jak by se měnil výsledek, kdyby hodnota jedné proměnné se pohybovala od zadaného minima k zadanému maximu po zadaném kroku.

Funkci ukončíte tlačítkem Návrat.

Optimalizace vzoru

Odpovídá druhé úloze. Zvolte funkci Optimalizace, Vzory. Zvolte vzor a jednu nebo několik proměnných. Stiskněte Zapiš. Meze se objeví v seznamu proměnných pro optimalizaci. Postup můžete opakovat pro další proměnnou. Zvolte zda chcete hledat maximum nebo minimum a stiskněte tlačítko Optimalizuj. V horní tabulce se objeví doporučená hodnota nebo hodnoty tak, aby bylo dosaženo cíle.

Komplexní optimalizace

Je obdobná předchozí úloze, avšak nalezne optimální řešení pro všechny vzory. Zvolte Optimalizace, Komplexní, definujte a zapište meze, Zadejte Hledej minimum. Zobrazí se doporučené řešení a výsledky skutečné a vypočtené ve všech vzorech pro toto řešení.

Cvičení

Vytvořte si v Excelu náhodnou proměnnou x a funkci y = a(x - b)2 + c, uložte do textového souboru odděleného tabulátory a pomocí ElTav vyhledejte maximum pro a < 0 a minimum pro a > 0. Náhodnou proměnnou volte v oboustranném intervalu kolem hodnoty b. Před učením změňte počet testovacích řádků na 0 (omezení demo verze max. 20 vzorů). Výsledek vám má vyjít přibližně b. V případě méně přesných  výsledků učení zvyšte v parametrech počet iterací.

Závěr

Ukázali jsme si, že ačkoliv po naučení sigmoidální sítě nenalezneme vzorec závislosti, můžeme přesto proces optimalizovat úpravou těch parametrů, které lze ovlivnit.

×Odeslání článku na tvůj Kindle

Zadej svůj Kindle e-mail a my ti pošleme článek na tvůj Kindle.
Musíš mít povolený příjem obsahu do svého Kindle z naší e-mailové adresy kindle@programujte.com.

E-mailová adresa (např. novak@kindle.com):

TIP: Pokud chceš dostávat naše články každé ráno do svého Kindle, koukni do sekce Články do Kindle.

Hlasování bylo ukončeno    
0 hlasů
Google
(fotka) Jaroslav TedaAutor se zabývá vývojem inteligentních softwarových systémů ve firmě OPTI Intelligent s.r.o. Publikoval na seminářích včetně mezinárodních i zahraničních a v časopise Automatizace.
Web    

Nové články

Obrázek ke článku RAD Studio a Windows Store

RAD Studio a Windows Store

RAD Studio je první vývojové prostředí se zabudovanou podporou balení aplikací typu Win32 a Win64 pro jejich umístění a šíření prostřednictvím Windows 10 Store.

Reklama
Reklama
Obrázek ke článku Testujte na 2 400+ Android a iOS zařízení

Testujte na 2 400+ Android a iOS zařízení

V dnešní době, kdy většina softwaru pro mobilní aplikace je tvořena a distribuována průběžně, mnohdy do celého světa je třeba zajistit také průběžnou automatizaci testování mobilního softwaru. V případě mobilních aplikací pro Android a iOS začíná být problém, jak testovat na obrovském množství kombinací HW variant, rozměrů, edic operačních systémů různých výrobců v různých částech světa na reálných zařízení. Simulátory a emulátory nejsou většinou to pravé. Pokud již testuji, jak si udělat vlastní beta distribuci opravdovým reálným testerům napříč platformami?

Obrázek ke článku Funkcie main vo Windows API

Funkcie main vo Windows API

V tretej časti seriálu o Windows API budeme hovoriť o funkčných prototypoch main. Funkčný prototyp je tvorený názvom funkcie a typom signatúry, pričom sa vynecháva telo funkcie. 

loadingtransparent (function() { var po = document.createElement('script'); po.type = 'text/javascript'; po.async = true; po.src = 'https://apis.google.com/js/plusone.js'; var s = document.getElementsByTagName('script')[0]; s.parentNode.insertBefore(po, s); })();
Hostujeme u Českého hostingu       ISSN 1801-1586       ⇡ Nahoru Webtea.cz logo © 20032017 Programujte.com
Zasadilo a pěstuje Webtea.cz, šéfredaktor Lukáš Churý