کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
807936 1468240 2014 11 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Planning structural inspection and maintenance policies via dynamic programming and Markov processes. Part II: POMDP implementation
ترجمه فارسی عنوان
برنامه ریزی سیاست های بازرسی و تعمیر و نگهداری سازه ای از طریق برنامه ریزی پویا و فرایندهای مارکوف. بخش II: اجرای POMDP
کلمات کلیدی
پردازش های تصمیم گیری مارکوف نیمه قابل مشاهده - کنترل تصادفی بهینه - فضای اعتقاد - مشاهدات نامشخص - هزینه چرخه عمر سازه - مدیریت زیرساخت ها -
فهرست مطالب مقاله
چکیده
کلید واژه ها
1. مقدمه
2. مدل سازی POMDP
2.1 احتمالات تغییر وضعیت (حالت گذار) برای سازه های در حال زوال و فرسایش
2.1.1 انتقال زوال و فرسایش غیرثابت
شکل 1. احتمال قرار گرفتن در هر حالت وضعیت، که از وضعیت خوب شروع می شود و مقایسه مدل سازی تصادفی با مبنای فیزیکی با شبیه سازی های زنجیره مارکوف
2.2 پارامترهای باقیمانده POMDP (اقدامات، مشاهدات، و پاداش ها)
جدول 1. بخش پاداش های مدل سازی POMDP
3. الگوریتم Perseus
4. نتایج
شکل 2. مرحله پشتیبان گیری Perseus
شکل 3. تقریب تابع مقدار حد پایین تر تکرار شونده
شکل 4. اقدامات حمایت شده بوسیله 2319 ابرصفحه. 
شکل 5. شبیه سازی مثال اول
شکل 7. مقایسه سیاست ها. شبیه سازی های آغاز شده در حالت بدون زوال و تخریب
شکل 8. مقایسه سیاست ها. شبیه سازی های آغاز شده در وضعیت تخریب وزوال
شکل 9. مقایسه سیاست ها و برتری POMDP
شکل 10. عملکرد Perseus. پاداش تنزیل یافته مورد انتظار شبیه سازی شده
شکل 11. عملکرد Perseus. پاداش تنزیل یافته مورد انتظار شبیه سازی شده
5. نتیجه گیری
شکل 12. عملکرد Perseus. تعداد ابرصفحات و حد و کران های پایین تر
ترجمه چکیده
هدف کلی این مطالعه دوبخشی تاکید بر ویژگی های پیشرفته، قابلیت ها و استفاده از تکنیک های کنترل تصادفی و به خصوص فرایندهای تصمیم مارکوف با ویژگی قابل مشاهدهجزئی(POMDPs) است که می تواند به مسئله برنامه ریزی سیاست های تعمیر و نگهداری و بازرسی/نظارت مطلوب براساس مدل های تصادفی و داده های سازه ای نامطمئن در لحظه (زمان واقعی) بپردازد. در بخش دوم مطالعه، یک فرمول سازیPOMDP افق نامتناهی، مجزا و پیشرفته با 332 حالت، در رابطه با یک سازه بتن مسلح در حال خوردگی و حداقل هزینه طول عمر آن مطرح و حل می شود.ساختار و راه حل این مسئله، رویکردهای مرتبط را مدرنیزه و گسترش می دهد و استفاده از روش های POMDP را در به چالش کشیدن کاربردهای عملی ترغیب می کند.جدای از مشاهدات نامعلوم، چارچوب ارائه شده می تواند از نتایج نامشخص اقدامات، بازرسی های غیر دوره ای و دردسترس بودن انواع بازرسی/نظارت و فواصل و همچنین اقدامات تعمیر و نگهداری و زمان های عملیات حمایت کند. بنابراین جای تعجب نیست که سیاست بهینه برآورد شده شامل ترکیب پیچیده ای از یک سری اقداماتی می شود که بواسطه هیچ روش دیگری نمی توان آنها را اجرا کرد. برای حل مسئله، به یک راه حل تکرار مقدار نقطه محور متوسل می شویم و عملکرد آن و کیفیت راه حل را برای این نوع کاربردها ارزیابی می کنیم. راه حل های تقریبی ساده تر براساس MDPs استفاده و مقایسه می شوند و مفاهیم مهم اقدامات جمع آوری مشاهدات و ارزش اطلاعات بطور مختصر بحث می شوند.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی مکانیک
پیش نمایش مقاله
برنامه ریزی سیاست های بازرسی و تعمیر و نگهداری سازه ای از طریق برنامه ریزی پویا و فرایندهای مارکوف. بخش II: اجرای POMDP
چکیده انگلیسی
The overall objective of this two part study is to highlight the advanced attributes, capabilities and use of stochastic control techniques, and especially Partially Observable Markov Decision Processes (POMDPs), that can address the conundrum of planning optimum inspection/monitoring and maintenance policies based on stochastic models and uncertain structural data in real time. In this second part of the study a distinct, advanced, infinite horizon POMDP formulation with 332 states is cast and solved, related to a corroding reinforced concrete structure and its minimum life-cycle cost. The formation and solution of the problem modernize and extend relevant approaches and motivate the use of POMDP methods in challenging practical applications. Apart from uncertain observations the presented framework can also support uncertain action outcomes, non-periodic inspections and choice availability of inspection/monitoring types and intervals, as well as maintenance actions and action times. It is thus no surprise that the estimated optimum policy consists of a complex combination of a variety of actions, which cannot be achieved by any other method. To be able to solve the problem we resort to a point-based value iteration solver and we evaluate its performance and solution quality for this type of applications. Simpler approximate solvers based on MDPs are also used and compared and the important notions of observation gathering actions and the value of information are briefly discussed.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Reliability Engineering & System Safety - Volume 130, October 2014, Pages 214–224
نویسندگان
, ,