Интеллектуальные средства измерений

Цели и задачи дисциплины

Предметом изучения дисциплины «Интеллектуальные средства измерений» являются методы теории исскуственного интеллекта (методы теории нейронных сетей, теории нечетких множеств), а также работа с микропроцессорными средствами автоматизации технологических процессов, а именно датчиками давления, температуры, расхода, метрологическим оборудованием и функциональной аппаратурой, важной особенностью которых является использование средств автоматизации с HART-протоколом обмена информацией с интеллектуальными средствами измерений. Глобальной целью изучения дисциплины «Интеллектуальные средства измерений» является углубление общего информационного образования и информационной культуры студентов, а также формирование базовых практических знаний и навыков использования основных методов теории искусственного интеллекта (методов теории нейронных сетей, теории нечетких множеств), а также работы с микропроцессорными средствами автоматизации технологических процессов, а именно датчиками давления, температуры, расхода, метрологическим оборудованием и функциональной аппаратурой, важной особенностью которых является использование средств автоматизации с HART-протоколом обмена информацией с интеллектуальными средствами измерений. Основная задача – изучение основ теории нейронных сетей и нечеткой логики, как основных разделов теории исскуственного интеллекта, а также получение навыков работы с микропроцессорными средствами автоматизации технологических процессов, а именно датчиками давления, температуры, расхода, метрологическим оборудованием и функциональной аппаратурой, важной особенностью которых является использование средств автоматизации с HART-протоколом обмена информацией с интеллектуальными средствами измерений. Способами решения указанной задачи, являются проведение лекционных занятий по разделам дисциплины, указанным в подразделе 5.1 настоящей рабочей программы, практических занятий (подраздел 5.2), лабораторного практикума (подраздел 5.3), самостоятельной работы студентов (подраздел 5.4) с использованием оценочных средств для текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины (раздел 7), учебно-методического и информационного обеспечения дисциплины (раздел 8), инновационных и информационных технологий (разделы 6 и 9) и средств и материально-технического обеспечения дисциплины (раздел 10).

Краткое содержание дисциплины

Дисциплина «Интеллектуальные средства измерений» состоит из следующих тем: 1) Проблема интеллектуализации измерений (Основные положения ГОСТ 8.673-2009 «ГСИ. Датчики интеллектуальные и системы измерительные интеллектуальные. Основные термины и определения», предпосылки интеллектуализации измерений, этапы компьютеризации измерений. Интеллектуализация информационно-измерительных процессов. Принципы организации функционирования, построения и структура интеллектуальных средств измерений. Модель самоаттестующегося датчика (Self-Validating Sensor – SEVA-Sensor)). 2) Основные положения теории нейронных сетей (Структура искусственного нейрона как модели биологического нейрона, функции активации и свойства искусственного нейрона. История развития теории нейронных сетей. Классификация, топологии и свойства нейронных сетей. Методы обучения нейронных сетей. Применение нейронных сетей для решения практических задач). 3) Основные положения теории нечётких множеств (Основные понятия теории нечётких множеств. Операции над нечёткими множествами. Нечёткая и лингвистическая переменные. Нечёткие отношения. Нечёткие выводы). 4) HART-протокол обмена информацией с интеллектуальными средствами (Физический уровень HART-протокола. Топологии подключения приборов в HART-сети. Канальный уровень HART-протокола).

Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

Выпускник должен обладать:

ПК-1 Способность к проведению работ по обработке и анализу научно-технической информации и результатов исследований
ПК-5 Способность проводить измерения и выполнять измерительные эксперименты по заданной методике с выбором средств измерений и оформлением результатов исследований и разработок