CC..png

16plus.png

Юридический и почтовый адрес учредителя и издателя: САФУ им. М.В. Ломоносова, наб. Северной Двины, д. 17, г. Архангельск, Россия, 163002
Адрес редакции: «Вестник САФУ. Серия "Гуманитарные и социальные науки"», ул. Урицкого, 56, г. Архангельск

Тел: (818-2) 21-61-00, вн. 18-20 
Сайт: https://vestnikgum.ru
e-mail: vestnik_gum@narfu.ru              

о журнале

Моделирование операций технологического проектирования с использованием искусственных нейронных сетей. C. 97–105

Версия для печати

Рубрика: Физика, Математика, Информатика

Скачать статью (pdf, 2MB )

УДК

519.6

Сведения об авторах

Л.В. Кремлева*, О.И. Бедердинова*, А.Н. Елисеев*
*Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова

Аннотация

Приведено описание подхода к анализу конструкторско-технологической информации с помощью искусственной нейронной сети (ИНС) и классического алгоритма обратного распространения при ее обучении, на основе которого разработано программное обеспечение для создания, обучения и функционирования полно- связной ИНС произвольной топологии. Проанализированы технологические данные испытаний фрез для контурной обработки древесины, полученные с применением метода аппроксимации экспериментальных зависимостей регрессионными формулами. Описаны результаты численных экспериментов с использованием ИНС. При проведении первого эксперимента применялась полносвязная ИНС для комбинации «обрабатываемый материал – направление подачи», включающая 3 нейрона; при проведении второго эксперимента произведено обучение ИНС, включающей 6 нейронов. Оценена точность данных, полученных при помощи метода ИНС, в сравнении с классическими способами обработки и использования экспериментальных данных. Установлено, что прогноз выходных параметров, в частности уровня вибраций и качества получаемой поверхности, с помощью ИНС обладает более высокой точностью, чем оценка, которую дают феноменологические модели. Использование метода на основе ИНС позволяет подобрать режимы резания при заданной комбинации «обрабатываемый материал – направление подачи» для обеспечения требуемых параметров технологической операции. Показано, что ИНС практически не имеет ограничений по количеству анализируемых факторов, может обрабатывать числовой, текстовый или логический тип данных и отражать субъективные оценки объекта исследования проектировщиком, что невозможно при классическом экспериментальном подходе с применением регрессионных моделей. Поэтому ИНС с накопленными и проанализированными знаниями способна генерировать значения количественных характеристик проектируемых технологических операций с учетом особенностей конкретного производства, что позволило сделать вывод о перспективности дальнейших исследований в области использования ИНС при анализе и хранении производственных данных, а также для получения новых знаний.

Ключевые слова

искусственная нейронная сеть, алгоритм обучения искусственной нейронной сети, проектирование технологических операций, регрессионная модель, нейрон, синаптическая связь, численный эксперимент

Список литературы

  1. Норенков И.П. Основы автоматизированного проектирования. М., 2009. 430 с.
  2. Короткий С. Нейронные сети: основные положения. СПб., 2002. 10 с. URL: http://www.rema44.ru/resurs/ study/ai/materials/N1.DOC (дата обращения: 25.02.2016).
  3. Короткий С. Нейронные сети: алгоритм обратного распространения. СПб., 2000. 15 с. URL: http://www. rema44.ru/resurs/study/ai/materials/N2.DOC (дата обращения: 25.02.2016).
  4. Кремлева Л.В. Повышение эффективности процесса механической обработки сложнопрофильных поверхностей литейных моделей из древесно-композитных материалов: дис. … д-ра техн. наук. Архангельск, 2010. 306 с.