Widgets Magazine
15:04 22 سبتمبر/ أيلول 2019
مباشر
    تصميم أدمغة لأفران صهر المعادن

    تصميم أدمغة لأفران صهر المعادن

    © Photo / MISIS
    علوم
    انسخ الرابط
    0 0 0
    تابعنا عبر

    اقترح عالم من الجامعة الوطنية للأبحاث التكنولوجية "ميسيس" شبكة عصبونية بديلة جديدة وهي عبارة عن مجموعة مترابطة من عصبونات افتراضية تنشئها برامج حاسوبية لتشابه عمل العصبون البيولوجي.

    وذلك للتحكم في عمل أفران صهر المعادن، والتي يعول من خلالها على زيادة كفاءة استخدام الطاقة بنسبة تصل إلى 10%، علماً أن المقال العلمي هذا تم نشره في مجلة عالمية مرموقة Procedia Computer Science.

    في هذا السياق أشار الدكتور أنطون غلوشينكو من قسم نظم الإدارة الآلية والمعلوماتية في معهد ستاري أوسكول التكنولوجي التابع لجامعة "ميسيس" قائلاً: "إن مولف الشبكة العصبونية الذي تم تصميمه في جامعة "ميسيس" مهمته زيادة كفاءة استخدام الطاقة في أفران تسخين المعادن مع استهلاك طاقة يصل إلى 100 ميغا واط".

    كما هو معلوم، أثناء تشغيل الأفران تتعرض إلى مجموعة متنوعة من الاضطرابات — على سبيل المثال، يؤدي فتح الحاجز الفاصل من أجل تفريغ وتحميل المعادن إلى فقدان الحرارة، كما يؤدي تلوث محارق الغاز إلى انخفاض مستوى الفعالية لعملية احتراق الوقود، وبسبب ذلك تتغير مؤشرات عمل الأفران. وبما أنه يتم التحكم بهذه الأفران عادة من خلال متحكم خطي ذا مؤشرات ثابتة، لا يتم الأخذ بعين الاعتبار عامل تغير الخواص مع الزمن، وهذا يقلل من جودة التحكم ويؤدي إلى فقدان الطاقة.

    وتابع بهذا الشأن الباحث أنطون غلوشينكو خلال مقابلة مع وكالة "سبوتنيك" قائلاً:

    "من أجل حل المشكلات التقليدية، نقترح بناء منظومة تحكم قابلة للتكيف على شكل مولف شبكة عصبونية. حيث تقوم هذه المنظومة بشكل آني بضبط مؤشرات وحدة التحكم الخطية بحيث تبقى جودة التحكم بالفرن في جميع مجالات الأنظمة التشغيلية عالية على قدم المساواة، وبالتالي يتم الحد من استهلاك الطاقة".

    وأشار الباحث إلى أن هذا النهج الحديث سببه الجمع بين تقنيتين ذكيتين في المولف، والحديث يدور عن الشبكة العصبونية وقواعد المعرفة. إذ أن الشبكة العصبونية تقوم بحساب قيم المؤشرات الخاصة بالمنظم الخطي المستخدم في الفرن وتتعلم خلال التشغيل من أجل مراقبة التغيرات التي تحدث في الفرن.

    وأوضح العالم الروسي في هذا الإطار قائلاً:

    "إن الأسئلة الرئيسية هي متى وبأي سرعة يمكن أن تتعلم الشبكة العصبونية. بالطبع تجيب على هذه الأسئلة قاعدة المعرفة التي تعكس تجربة مهندس التشغيل الآلي للعمليات التكنولوجية. وهي تحتوي على وصف للوضع ومتى ينبغي ضبط المنظم وكذلك المعادلات لحساب سرعة تعلم الشبكة العصبونية. خلافاً للطرق الأخرى فإن استخدام مولف الشبكة العصبونية لا يتطلب صياغة نموذج وحدة تحكم ولا نموذج مقياسي واضح. بالإضافة إلى ذلك فإنه يساعد على تتبع جدول المهام عندما تتغير مؤشرات الفرن ويعوض الاضطرابات التي يتعرض لها الفرن".

    يشار إلى أن المولف مصمم على شكل وحدة مهام يمكن وضعها في ذاكرة الوصول العشوائي لوحدات التحكم المنطقية المنتشرة على نطاق واسع في صناعة التعدين. إذ ترتبط مخرجات ومدخلات هذه الوحدة في منظم خطي موصول بوحدة التحكم وإشارات يتم الحصول عليها من الخارج.

    وختم الباحث أنطون غلوشينكو حديثه بالقول: "لا يتطلب استخدام المولف المزيد من النفقات وذلك لأنه من وجهة نظر الأجهزة والبرمجيات، فإنه لن يتغير أي شيء في نظام التحكم الحالي في الفرن. ومع ذلك فإن تطبيق هذا النهج سوف يسمح بزيادة كفاءة استخدام طاقة عمل أفران تسخين للمعادن بنسبة تتراوح ما بين 5-10 %".

    الجدير بالذكر أنه تم بناء فرن تجريبي في روسيا لصهر الحديد من النفايات المعدنية. وكما وردت المعلومات من جامعة "ميسيس" فإنه من المخطط أيضاً توسيع رقعة استخدامات المولف بعد الانتهاء من معالجته واختباره في مختلف المحركات الكهربائية.

     اقرأ المزيد من المواد العلمية من جامعة "ميسيس"

    الكلمات الدلالية:
    حياة روسيا, أخبار روسيا, أخبار روسيا اليوم, جامعة ميسيس, روسيا الاتحادية, روسيا
    معايير المجتمعنقاش
    التعليق بواسطة Facebookالتعليق بواسطة Sputnik