В Пермском Политехе создали экспертную систему, определяющую аварийность зданий

Исследование опубликовано в научном журнале «Academia. Архитектура и строительство». Оценка аварийности, которую дает эксперт, зависит от человеческого фактора, поэтому она обладает некоторой степенью погрешности, противоречивости и неопределенности. Например, почти всегда присутствует неточность, зависящая от применяемой приборной базы и квалификации специалиста.

Кроме того, неопределенность вносят и недостаточность сформулированных критериев оценки в нормативных документах, и короткая шкала ГОСТ, включающая всего четыре категории: нормативное, работоспособное, ограниченно работоспособное или аварийное. Для автоматизированного определения непригодности строительного объекта ученые использовали анализ в виде описания множества объектов, понятий и связей между ними.

«Ключевой особенностью теории нечеткой логики, отличающей ее от вероятностных методов, фреймов и нейронных сетей, является то, что это именно логика с хорошо определенной семантикой, поскольку для оценки параметров используются лингвистические переменные», — сообщает член-корреспондент Российской академии архитектуры и строительных наук, профессор, доктор технических наук, заведующая кафедрой строительных конструкций и вычислительной механики ПНИПУ Галина Кашеварова.

Теория нечетких множеств позволяет формализовать и обрабатывать самую разнородную информацию, содержащуюся в описании признаков технического состояния построек, моделировать рассуждения, такие как «много», «мало», «часто», «редко», «около…», «приблизительно…», «не менее…», «не более…», «в диапазоне от… до…». Всего в программу включено более 90 возможных контролируемых параметров. А база знаний исследовательского модуля системы содержит более пяти тысяч правил.

«Оценка адекватности и достоверности решений, выдаваемых экспертной системой, проводилась на основе моделирования сценариев различных повреждений железобетонных изгибаемых конструкций, данных ряда технических отчетов по результатам инженерного обследования реальных конструкций и собственного опыта», — поделился кандидат технических наук, доцент кафедры, строительных конструкций и вычислительной механики Юрий Тонков.

Результат оценки здания — как на промежуточных этапах, так и итоговый — выдается пользователю в виде гистограмм с группировкой признаков по категориям. Визуализация результатов существенно повышает прозрачность принимаемых решений о степени аварийности, формирует понимание причин и рисков возможного изменения технического состояния конструкций, зданий или сооружений.

Разработка исследователей Политеха успешно внедрена на ОАО «Пашийский металлургическо-цементный завод» (Пермский край) и активно используется на других объектах Пермского края для проведения инженерного обследования конструкций зданий. 

ПНИПУ

877 статей

Пермский национальный исследовательский политехнический университет (национальный исследовательский, прошлые названия: Пермский политехнический институт, Пермский государственный технический университет) — технический ВУЗ Российской Федерации. Основан в 1960 году как Пермский политехнический институт (ППИ), в результате объединения Пермского горного института (организованного в 1953 году) с Вечерним машиностроительным институтом. В 1992 году ППИ в числе первых политехнических вузов России получил статус технического университета.

Показать больше