模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在礦山安全評(píng)價(jià)中的研究三

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5.1傳統(tǒng)系統(tǒng)分析方法存在的問題
    礦山生產(chǎn)系統(tǒng)中的許多問題都是非線性問題,變量之間的關(guān)系十分復(fù)雜,目標(biāo)難以用確切的數(shù)學(xué)議程來描述。在傳統(tǒng)的礦山災(zāi)害(安全)現(xiàn)象研究中,通常采用的是“線性的”、“局部的”和“確定型的”分析和研究方法,其存在的問題主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
    (1)由于歷史發(fā)展的局限性,在定量分析礦山事故系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)規(guī)律和狀態(tài)時(shí),通常將非線性關(guān)系簡化為線性關(guān)系。由于非線性系統(tǒng)與對(duì)應(yīng)的線性化系統(tǒng)的動(dòng)力拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不一定同胚,因此,這種簡化可能會(huì)對(duì)礦山災(zāi)害過程規(guī)律的認(rèn)識(shí)產(chǎn)生重要的不利的影響。
    (2)礦山事故系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可能具有多態(tài)性,在系統(tǒng)控制參量的變化作用下,系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)可能會(huì)從一種動(dòng)力學(xué)結(jié)構(gòu)向另一種動(dòng)力學(xué)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化。這樣,采用傳統(tǒng)的研究分析方法得到的僅僅只是系統(tǒng)的局部性質(zhì)。然而,對(duì)礦山災(zāi)害系統(tǒng)在相空間中可達(dá)范圍以至全局性動(dòng)力學(xué)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),以及不同動(dòng)力學(xué)結(jié)構(gòu)之間轉(zhuǎn)化機(jī)制的認(rèn)識(shí),在礦山災(zāi)害系統(tǒng)的特征和狀態(tài)的分析研究中有著重要意義。
    (3)礦山事故系統(tǒng)是一個(gè)具有確定性和非確定性的矛盾的統(tǒng)一體,從傳統(tǒng)的礦山災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)的認(rèn)識(shí)方法出發(fā),不容易提示礦山災(zāi)害系統(tǒng)(安全因素)之間的非確定性性質(zhì),采用傳統(tǒng)的數(shù)值模擬方法(如多元線性方程的求解等)所得到的結(jié)果與真實(shí)事故系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相距甚遠(yuǎn),而且可能完全相反。因此,傳統(tǒng)的分析方法對(duì)礦山災(zāi)害系統(tǒng)運(yùn)行的過程和特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)是不全面的。
    5.2模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)安全評(píng)價(jià)模型所解決的問題
    前面已講到,礦山安全系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的非線性系統(tǒng),礦山災(zāi)害涉及許多不確定因素,且各個(gè)因素之間的相關(guān)關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜。無論是傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)方法,還是模糊等的綜合方法,都沒有很多的解決以下問題:
    (1)因素和結(jié)果的固定映射關(guān)系
    傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)方法,基本上以線性等固定關(guān)系來實(shí)現(xiàn)設(shè)定了事故因素和結(jié)果的映射關(guān)系;模糊綜合評(píng)價(jià)方法則在隸屬函數(shù)構(gòu)造問題上事先設(shè)定了映射關(guān)系,盡管函數(shù)是分段、不連續(xù)的,但同樣存在線性關(guān)系。這明顯不能清晰反映事故系統(tǒng)動(dòng)態(tài)、隨機(jī)和模糊特點(diǎn)的本構(gòu)關(guān)系。
    (2)定權(quán)和變權(quán)問題
    評(píng)價(jià)因素中各指標(biāo)在評(píng)價(jià)過程中權(quán)重的確定,是安全評(píng)價(jià)的核心,權(quán)重確定正確與否,直接影響到安全評(píng)價(jià)結(jié)果的置信度。傳統(tǒng)方法大多不管系統(tǒng)動(dòng)態(tài)變化特點(diǎn),采用定權(quán)的方式進(jìn)行,由于因素及因素之間的作用也是變化的,因而在變權(quán)問題上沒有提供完善的解決方案。
    (3)隨機(jī)性和模糊性問題
    在對(duì)礦山進(jìn)行安全評(píng)價(jià)的過程中,涉及的因素是復(fù)雜的。這些因素自身表現(xiàn)為隨機(jī)性,與災(zāi)害的關(guān)系又表現(xiàn)為模糊性,而且因素間又相互關(guān)聯(lián),相互作用。一方面,有些因素不能用精確的數(shù)量進(jìn)行描述,而只能是模糊概念;另一方面,各種因素的變化與災(zāi)害之間不存在一一對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系,不可能建立精確的數(shù)學(xué)模型來求解,而模糊理論在處理這些問題上卻有著獨(dú)到的效果。