Прогнозирование надежности. Прогнозирование надежности с учетом предварительной информации, страница 3

Наблюдение за этими признаками позволяет задолго до возникновения отказа определить вероятность его возникновения. При существующих в данный момент способах измерения и методах расчета такое решение грубо ориентировочное и приближенное, но позволяющее на первых этапах испытаний за короткий промежуток времени ориентировочно определить надежность исследуемого объекта.

ПЗ.6-7.4. Индивидуальное прогнозирование надежности.

В практике испытаний на надежность находит применение метод индивидуального прогнозирования, или метод, основанный на теории распознавания образов. В этой теории разрабатываются приемы, позволяющие относить исследуемый объект к той или другой категории объектов на основании некоторых признаков. На основе такой теории созданы методы расшифровки старинных текстов, медицинской диагностики, опознавания объектов и т. п.

Контрольные испытания на надежность по методу последовательного анализа также основаны на теории распознавания образов. Распознающей функцией в них является отношение f(n, Тн) к f(n, Тв). Если это отношение больше (1–β)/α, то изделие относится к категории изделий, не удовлетворяющих требованиям к надежности. Если это отношение меньше β/(1–α), то к категории удовлетворяющих.

ПЗ.6-7.4.1. Индивидуальное прогнозирование надежности по методу распознавания образов.

Распознавание образа при контрольных испытаниях на надежность можно развить дальше. Предварительно выбираются признак отказа изделия и несколько контролируемых параметров, например электрические напряжения в некоторых контрольных точках, сила тока, выделяемая на элементе мощность, коэффициент усиления устройства и т. п. Перед испытаниями проводится изучение зависимости изменения работоспособности изделия от изменения "контролируемых параметров". Строится распознающая функция, т. е. такая функция, которая позволяет по ее числовому значению или по знаку функции определить, к какой категории относится данное изделие.

Аналогией здесь может служить следующий пример. Электрическое поле заряда зафиксированного в какой-то точке пространства характеризуется потенциалом φ пропорциональным величине заряда q и обратно пропорциональным расстоянию от точки фиксации заряда до рассматриваемой нами точки, т. е.

                                 (ПЗ.6-7.10.)

где α – коэффициент пропорциональности.

Если поместить в это поле испытательный заряд, то по величине силы действующей на него можно судить о величине заряда qj, а по направлению вектора силы – о знаке испытательного заряда. Т. е. имеется некоторое потенциальное поле, которое характеризуется величиной  и воздействует на испытательный заряд qi. При этом не нужно забывать, что испытательный заряд qiв свою очередь воздействует на распределение потенциала поля и заряд его образующий. Результатом этого воздействия будет изменение функции распределения потенциала поля . По этим изменениям, можно судить о величине испытательного заряда и его относительном положении в пространстве. На основании зафиксированных изменений поля возможно по тем или иным признакам классифицировать испытательный заряд, т. е. отнести его к классу с какой-то совокупностью параметров. В простейшем случае класса может быть два: класс А и класс В.


Ситуация не меняется если электрическое поле образовано двумя зарядами: положительным А и отрицательным В. Требуется найти контролируемый параметр и распознающую функцию, которые  позволили бы определить, в какой области находится исследуемая точка пространства (в области, расположенной ближе к заряду А, либо в области расположенной ближе к заряду B).

Распознающей функцией в данном случае может быть функция, определяющая потенциал в данной точке. Знак функции позволяет определить область, в которой расположена точка.

В методе индивидуального прогнозирования вид распознающей функции значительно сложнее, чем в методе последовательного анализа, так как она учитывает ряд контролируемых параметров. Распознающая функция получается экспериментальным путем в процессе "обучения". Параметры этой функции подбираются такими, чтобы вид функции был приблизительно такой, как показано на рисунке ПЗ.6-7.2., т. е. чтобы исключалась неопределенность в определении границы областей А и В.

По аналогии с потенциалом в системе электрических зарядов для проведения испытаний методом «распознающей» функции, эта функция задается в виде: