سیستم خبره برای صنعت نساجی و رنگرزی

"سیستم های خبره یا سیستم تخصصی" شاخه ای از هوش مصنوعی هستند که از دانش تخصصی، در سطح یک متخصص انسانی، برای حل مشکلات استفاده می کنند. فیگن بام، فیزیکدان مشهور، سیستم های تخصصی را به عنوان "یک برنامه کامپیوتری هوشمند" تعریف می کند که از روش های استنتاجی برای حل مشکلاتی که نیاز به متخصص انسانی خبره داشته باشند، استفاده می کنند.

متخصص یا خبره به فردی گفته می شود که در زمینه خاصی تخصص دارد. فرد خبره دارای دانش یا مهارت های خاصی می باشد که برای بیشتر مردم شناخته شده است. متخصص مشکلاتی را بررسی و حل می کند که یا بیشتر مردم توانایی حل کردن آن را ندارند یا نمی توانند به طور موثر به نتیجه دلخواه دست پیدا کنند.

پایگاه دانش ذخیره شده در یک سیستم خبره می تواند مجموعه ای از دانش های یک متخصص یا دانش موجود در کتاب ها، مجلات و افراد خبره باشد. سیستم های تخصصی می توانند در بسیاری از روش ها مثل سیستم کارشناس مبتنی بر دانش، سیستم خبره فازی و غیره استفاده شوند.

استفاده از سیستم خبره در صنعت نساجی و رنگرزی

تکنولوژی سیستم های خبره یا تخصصی در رشته های مختلف منسوجات، از جمله دسته بندی رنگ پنبه، نخ ریسی، طراحی پارچه، فرم دادن به پارچه، تولید پارچه، تولید پوشاک و منسوجات فنی، سیستم های تخصصی در زمینه محصولات نساجی و رنگ آمیزی استفاده شده است. نحوه استفاده تکنولوژی تخصصی در توسعه مدیریت تولید به کمک کامپیوتر در مقالات دیگری ارزیابی شده اتد.معرفی تعدادی از سیستم های تخصصی این مطالب را روشن تر خواهد کرد:

یک سیستم مبتنی بر دانش برای توسعه مدیریت ریسندگی طراحی شده است که می تواند برای تشخیص ویژگی نخ ها با توجه به مواد اولیه و یا انتخاب مواد خام برای تولید نخ با مشخصات خاص مورد استفاده قرار گیرد. همچنین یک سیستم خبره برای تشخیص خطای ماشین ریسندگی که تولید رشته ای دارد و کروسالت، برای انتخاب بهترین روش برای راه اندازی اتوکرو توسعه و طراحی شده است.

Sandoz AG Wooly، یک سیستم خبره برای رنگرزی نساجی تجاری است که می تواند عملکرد خود را با استفاده از آزمون های استاندارد در دامنه وسیعی بهبود ببخشد و جزئیاتی مانند نحوه پردازش، روش های رنگرزی، رنگ مناسب را پیش بینی کند؛ همچنین قادر به ترکیب سیستم تطبیق رنگ می باشد.Texperto، توسعه یافته توسط کلارینت، برای تکمیل نساجی طراحی گردید و عملکرد و انعطاف پذیری آن توسط فری و پاپن ویمر توسعه داده شده است.

سیستم خبره بافارکسکه توسط BASF طراحی شده، در ماشین رنگرزی توسط پد بخار و رنگرزی توسط دستگاه اگزوز پلی استر مورد استفاده قرار می گیرد.SmartMatch برای تطبیق رنگ با کدهای استاندارد رنگ در Datacolor International می باشد.Calopoca برای تطبیق رنگ با Ciba، که برای تعیین دستورالعمل رنگرزی و بهینه سازی تولید مجدد به صورت آزمایشگاهی می باشد، و همچنین Datawin که یک سیستم کنترل رنگرزی است، مورد استفاده قرار می گیرد.

فن آوری سیستم خبره نیز در دیگر صنایع مورد بررسی قرار گرفته است، از جمله انتخاب سفید کننده ها در لامپ های فلورسنت، لباس های ضد آبی که قابلیت تنفس در آنها وجود دارد و برای دفع نفت و آب.یک سیستم خبره برای مدیریت کیفیت کامل مورد استفاده توسط تولیدکنندگان قبل از پروسه اعتباربخشی است، که جهت صرفه جویی در وقت و کاهش هزینه های مشاوره طراحی شده. پیش بینی قابلیت شستشوی پارچه و طراحی ژئوسنتتیک در ارتباط با طراحی جاده خاکی موضوعاتی هستند که سیستم های متخصص مورد بررسی قرار می دهند.

در بافندگی، سیستم های متخصص جهت تشکیل یک روش مدیریتی مناسب برای مشاغل بافندگی مورد استفاده قرار گرفته اند، هدف یافتن دلیل هر حادثه و حفظ تمام اطلاعات مربوط به آن است. همچنین برخی از سیستم های متخصص دیگر برای شناسایی معایب پارچه توسعه یافته اند.Modex یک سیستم خبره بافندگی است که کاربر را قادر می سازد تا به طور خودکار یک برنامه اجرایی برای ماشین آلات بافندگی مسطح از Stoll، Universal، Shima Seiki، و غیره، و نیز ماشین های Scheller طراحی و تعریف کند.

Tess، یک سیستم خبره برای تشخیص عیب در منسوجات بافته شده، توسط آزمایشگاه های فدرال سوئیس برای آزمایش و تحقیقات روی مواد توسعه یافته بود. سیستمی که پنج سال توسعه آن به طول انجامید و بر اساس ایده خبره بودن در EMPA می باشد. با توجه به منافع شرکت ها در نمونه اولیه، پایه دانش اجرا شده این سیستم در میان 12 شریک شامل کارخانه های نخ ریسی و بافندگی، کارخانه های تولید نساجی، تولید کنندگان رنگ، تولید کنندگان ماشین آلات نساجی و تجهیزات آزمایشی گسترش یافت.

اجزای اصلی یک سیستم خبره

• رابط کاربر: مکانیزمی که کاربر و سیستم متخصص با آن ارتباط برقرار می کنند.
• امکانات توضیح: استدلال سیستم برای کاربر را توضیح می دهد.
• حافظه کاری: یک پایگاه داده جهانی از اطلاعات مورد استفاده شده توسط قوانین است.
• موتور استنتاج (استدلال): نتیحه گیری را با تصمیم گیری در مورد اینکه کدام قوانین در مورد حقایق یا اشیا بهتر هستند، تعیین می کند و قاعده را با بالاترین اولویت اجرا می کند.

مزایای سیستم خبره

• متخصص می تواند به صورت سخت افزاری متناسب برای هر کامپیوتر وجود داشته باشد.
• هزینه ارائه تخصص به ازای هر کاربر به میزان زیادی کاهش یافته است.
• برخلاف متخصصان انسانی که ممکن است بازنشسته شوند، استعفا دهند یا فوت کنند، دانش سیستم متخصص به طور نامحدود باقی خواهد ماند.
• سیستم های تخصصی، میزان اطمینان نسبت به نتیجه را افزایش می دهند؛ در صورتی که تصمیم صحیح با ارائه نظر یک متخصص انسانی و یا رد کردن در صورت عدم توافق توسط چندین متخصص انسانی صورت می گیرد.
• پاسخ به پرسش ها را می توان در مدت زمان بسیار کوتاهی به دست آورد که منجر به یک فرآیند واکنش سریع می شود.

محدودیت های سیستم خبره

• محدودیت عملی بسیاری از سیستم های تخصصی امروزی، فقدان دانش عالی است. در اصل، سیستم خبره درک علل و اثرات زیربنایی در یک سیستم را ندارد. برنامه های تخصصی با دانش سطحی مبتنی بر دانش تجربی و اکتشافی بسیار برنامه ساده تری است تا دانش عمیق که بر اساس ساختارهای اولیه، عملکردها و رفتارهای اشیاء می باشد.
• مشکل دیگر سیستم های تخصصی امروزی این است که تخصص آن ها محدود به حوزه دانشی است که در سیستم ها وجود دارد. سیستم های خبره معمولی نمی توانند دانش خود را با استفاده از شبیه سازی در شرایط جدید، تطبیق دهند.
• به رغم محدودیت های کنونی، سیستم های تخصصی در برخورد با مشکلات دنیای واقعی موفق بوده اند که روش های مرسوم در برنامه نویسی قادر به حل آن نیستند، به خصوص آن هایی که با اطلاعات نامشخص یا ناقص سر و کار دارند.

ابزارها و کالبدهای سازنده سیستم های تخصصی

توسعه فن آوری جدید سیستم عامل متخصص باعث در دسترس بودن ابزار و کالبدهای مختلف شده است تا روند ساخت سیستم های تخصصی را آسان تر کند. ابزارها در واقع زبان برنامه نویسی به همراه برنامه های مربوط به ابزارها و برای آسانتر کردن توسعه به وجود آمده اند که شامل رفع مشکلات و تحویل برنامه های کاربردی می باشند.

ابزار ساخت سیستم های خبره

کالبد ابزار دارای هدف ویژه ای است که برای انواع خاصی از برنامه های کاربردی طراحی شده است و در آن کاربر باید تنها دانش پایه را تامین کند. این بدان معنی است که یک سیستم خبره نباید برای هر کاربرد جدیدی از صفر طراحی شود. تعداد زیادی از ابزارهای سیستم خبره موجود در بازار با قیمت بسیار ارزانی در دسترس هستند.

نتیجه گیری

هوش مصنوعی و سیستم های خبره با موفقیت در بخش های صنعتی مختلف به کار گرفته شده اند. این سیستم ها با اضافه کردن امتیازاتی، توانسته اند باعث کاهش هزینه های کلی و افزایش بهره وری و خروجی در بخشهای مختلف شوند. با وجود تعداد مثال های متفاوت در مورد استفاده از این سیستم ها در بخش رنگرزی، تا کنون پتانسیل کامل آن ها مورد بهره برداری قرار نگرفته است.

شاید یکی از دلایل استفاده محدود از این سیستم ها در بخش رنگ آمیزی، ماهیت ظاهری پیچیده هر دو دامنه دانش و نگرش "know-how" در این حوزه است. رقابت پذیری عامل اصلی در بقای این صنعت است. بدیهی است که تلاش برای کاهش هزینه ها و افزایش تولید باید برنامه ریزی و اجرا شود. که این موضوع به طور سنتی با کاهش هزینه های کار و افزایش اتوماسیون به دست می آید.

با این حال، تخصص استادانی که برای یک عمر در این بخش کار کرده اند، نمی تواند به سادگی به یک سیستم خودکار تبدیل شود. این اطلاعات به طور معمول از دست می روند مگر اینکه در یک سیستم مناسب تخصصی ذخیره که امکان بازیابی و استفاده آسان را فراهم می آورد، صورت گیرد.