पदानुक्रम नियंत्रण प्रणाली

एक पदानुक्रम नियंत्रण प्रणाली नियंत्रण प्रणाली का एक रूप है जिसमें एक पदानुक्रमित पेड़ में उपकरणों और शासकीय सॉफ्टवेयर का एक सेट व्यवस्थित किया जाता है। जब पेड़ में लिंक कंप्यूटर नेटवर्क द्वारा कार्यान्वित किए जाते हैं, तो उस पदानुक्रम नियंत्रण प्रणाली नेटवर्क नियंत्रित नियंत्रण प्रणाली का भी एक रूप है।

अवलोकन
जटिल व्यवहार वाले मानव निर्मित प्रणाली को अक्सर पदानुक्रम के रूप में व्यवस्थित किया जाता है। उदाहरण के लिए, एक कमांड पदानुक्रम में उल्लेखनीय विशेषताएं हैं जिनमें वरिष्ठ अधिकारियों, अधीनस्थों और संगठनात्मक संचार की रेखाएं शामिल हैं। निर्णय लेने की ज़िम्मेदारी को विभाजित करने के लिए पदानुक्रम नियंत्रण प्रणाली समान रूप से व्यवस्थित की जाती है।

पदानुक्रम का प्रत्येक तत्व पेड़ में एक जुड़ा हुआ नोड है। आदेशों, कार्यों और लक्ष्यों को प्राप्त करने के लिए बेहतर नोड्स से अधीनस्थ नोड्स तक पेड़ के नीचे प्रवाह होता है, जबकि सनसनीखेज और कमांड परिणाम पेड़ को अधीनस्थ से बेहतर नोड्स तक बहते हैं। नोड्स अपने भाई बहनों के साथ संदेशों का आदान-प्रदान भी कर सकते हैं। पदानुक्रम नियंत्रण प्रणाली की दो विशिष्ट विशेषताएं इसकी परतों से संबंधित हैं।

पेड़ की प्रत्येक उच्च परत इसकी तत्काल निचली परत की तुलना में नियोजन और निष्पादन समय के लंबे अंतराल के साथ काम करती है।
निचली परतों में स्थानीय कार्य, लक्ष्यों और संवेदनाएं होती हैं, और उनकी गतिविधियों की योजना बनाई जाती है और उच्च परतों द्वारा समन्वयित किया जाता है जो आमतौर पर अपने फैसलों को ओवरराइड नहीं करते हैं। परतें एक संकर बुद्धिमान प्रणाली बनाती हैं जिसमें निम्नतम, प्रतिक्रियाशील परत उप-प्रतीकात्मक होते हैं। समय की बाधाओं को कम करने वाली उच्च परतें, एक अमूर्त विश्व मॉडल से तर्क और योजना बनाने में सक्षम हैं। एक पदानुक्रमित कार्य नेटवर्क पदानुक्रम नियंत्रण प्रणाली में नियोजन के लिए एक अच्छा फिट है।
कृत्रिम प्रणालियों के अलावा, एक पशु नियंत्रण प्रणाली को पदानुक्रम के रूप में व्यवस्थित करने का प्रस्ताव है। अवधारणात्मक नियंत्रण सिद्धांत में, जो यह बताता है कि एक जीव का व्यवहार अपनी धारणाओं को नियंत्रित करने का माध्यम है, जीव की नियंत्रण प्रणाली को पदानुक्रमित पैटर्न में व्यवस्थित करने का सुझाव दिया जाता है क्योंकि उनकी धारणाएं बनाई जाती हैं।

नियंत्रण प्रणाली संरचना
साथ वाला आरेख एक सामान्य पदानुक्रमित मॉडल है जो औद्योगिक नियंत्रण प्रणाली के कम्प्यूटरीकृत नियंत्रण का उपयोग करके कार्यात्मक विनिर्माण स्तर दिखाता है।

आरेख का जिक्र करते हुए;
स्तर 0 में फ़ील्ड डिवाइस जैसे फ्लो और तापमान सेंसर, और अंतिम नियंत्रण तत्व, जैसे नियंत्रण वाल्व शामिल हैं
स्तर 1 में औद्योगिक इनपुट / आउटपुट (आई / ओ) मॉड्यूल, और उनके संबंधित वितरित इलेक्ट्रॉनिक प्रोसेसर शामिल हैं।
स्तर 2 में पर्यवेक्षी कंप्यूटर होते हैं, जो सिस्टम पर प्रोसेसर नोड्स से जानकारी एकत्र करते हैं, और ऑपरेटर नियंत्रण स्क्रीन प्रदान करते हैं।
स्तर 3 उत्पादन नियंत्रण स्तर है, जो सीधे प्रक्रिया को नियंत्रित नहीं करता है, लेकिन उत्पादन की निगरानी और निगरानी की निगरानी के साथ चिंतित है
स्तर 4 उत्पादन शेड्यूलिंग स्तर है।

अनुप्रयोगों
विनिर्माण, रोबोटिक्स और वाहन
रोबोट प्रतिमानों में से एक पदानुक्रमित प्रतिमान है जिसमें एक रोबोट एक शीर्ष-डाउन फैशन में काम करता है, योजना पर भारी, विशेष रूप से गति योजना। कंप्यूटर-एडेड प्रोडक्शन इंजीनियरिंग 1 9 80 के दशक से एनआईएसटी में एक शोध फोकस रहा है। इसकी स्वचालित विनिर्माण अनुसंधान सुविधा का उपयोग पांच परत उत्पादन नियंत्रण मॉडल विकसित करने के लिए किया गया था। 1 99 0 के दशक के प्रारंभ में डीएआरपीए ने सैन्य कमांड और नियंत्रण प्रणाली जैसे अनुप्रयोगों के लिए वितरित (यानी नेटवर्किंग) बुद्धिमान नियंत्रण प्रणाली विकसित करने के लिए प्रायोजित शोध किया। एनआईएसटी ने अपने रीयल-टाइम कंट्रोल सिस्टम (आरसीएस) और रीयल-टाइम कंट्रोल सिस्टम सॉफ्टवेयर को विकसित करने के लिए पहले के शोध पर बनाया जो एक सामान्य श्रेणीबद्ध नियंत्रण प्रणाली है जिसका उपयोग विनिर्माण कक्ष, रोबोट क्रेन और एक स्वचालित वाहन संचालित करने के लिए किया गया है।

नवंबर 2007 में, डीएआरपीए ने शहरी चुनौती आयोजित की। विजेता प्रविष्टि, टार्टन रेसिंग ने स्तरित मिशन योजना, गति योजना, व्यवहार निर्माण, धारणा, विश्व मॉडलिंग और मेक्ट्रोनिक्स के साथ एक पदानुक्रम नियंत्रण प्रणाली का उपयोग किया।

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कृत्रिम होशियारी
सब्सक्रिप्शन आर्किटेक्चर कृत्रिम बुद्धि विकसित करने के लिए एक पद्धति है जो व्यवहार आधारित रोबोटिक्स से काफी जुड़ा हुआ है। यह वास्तुकला जटिल बुद्धिमान व्यवहार को कई “सरल” व्यवहार मॉड्यूल में विघटित करने का एक तरीका है, जो बदले में परतों में व्यवस्थित होते हैं। प्रत्येक परत सॉफ़्टवेयर एजेंट (यानी पूरी तरह से सिस्टम) के एक विशेष लक्ष्य को लागू करती है, और उच्च परतें तेजी से अधिक सार होती हैं। प्रत्येक परत का लक्ष्य अंतर्निहित परतों से निकलता है, उदाहरण के लिए खाने-खाने की परत से आगे बढ़ने का निर्णय सबसे कम बाधा-बचाव परत का निर्णय लेता है। व्यवहार को एक बेहतर परत द्वारा नियोजित करने की आवश्यकता नहीं है, बल्कि व्यवहार संवेदी इनपुट द्वारा ट्रिगर किया जा सकता है और इसलिए केवल परिस्थितियों में सक्रिय हैं जहां वे उचित हो सकते हैं।

सुदृढ़ीकरण सीखने का उपयोग एक पदानुक्रमिक नियंत्रण प्रणाली में व्यवहार प्राप्त करने के लिए किया गया है जिसमें प्रत्येक नोड अनुभव के साथ अपने व्यवहार को बेहतर बनाने के लिए सीख सकता है।

जेम्स एल्बस ने, एनआईएसटी में, संदर्भ मॉडल आर्किटेक्चर (आरएमए) नामक बुद्धिमान प्रणाली डिजाइन के लिए एक सिद्धांत विकसित किया, जो आरसीएस द्वारा प्रेरित एक पदानुक्रमित नियंत्रण प्रणाली है। अल्बस इन घटकों को रखने के लिए प्रत्येक नोड को परिभाषित करता है।

व्यवहार पीढ़ी श्रेष्ठ, पैरेंट नोड से प्राप्त कार्यों को निष्पादित करने के लिए ज़िम्मेदार है। यह अधीनस्थ नोड्स के कार्यों को भी हल करता है, और मुद्दों को हल करता है।

संवेदी धारणा अधीनस्थ नोड्स से संवेदना प्राप्त करने के लिए ज़िम्मेदार है, फिर समूहबद्ध, फ़िल्टरिंग, और अन्यथा उनको उच्च स्तर के अबास्ट्रक्शन में संसाधित करने के लिए जिम्मेदार है जो स्थानीय राज्य को अपडेट करते हैं और बेहतर नोड को भेजे जाने वाले कौन से फॉर्म संवेदनाएं हैं।

मूल्य निर्धारण अद्यतन स्थिति का मूल्यांकन करने और वैकल्पिक योजनाओं का मूल्यांकन करने के लिए मूल्य निर्णय जिम्मेदार है।

विश्व मॉडल स्थानीय राज्य है जो अधीनस्थ नोड्स के अमूर्त स्तर पर नियंत्रित प्रणाली, नियंत्रित प्रक्रिया, या पर्यावरण के लिए एक मॉडल प्रदान करता है।

अपने निम्नतम स्तर पर, आरएमए को एक सबसमशन आर्किटेक्चर के रूप में कार्यान्वित किया जा सकता है, जिसमें विश्व मॉडल सीधे नियंत्रित प्रक्रिया या असली दुनिया में मैप किया जाता है, गणितीय अमूर्तता की आवश्यकता से परहेज करता है, और जिसमें समय-बाधित प्रतिक्रियाशील योजना लागू की जा सकती है एक सीमित राज्य मशीन के रूप में। आरएमए के उच्च स्तर हालांकि, स्वचालित योजना और शेड्यूलिंग द्वारा परिष्कृत गणितीय विश्व मॉडल और व्यवहार हो सकते हैं। योजना की आवश्यकता होती है जब कुछ व्यवहार वर्तमान संवेदनाओं से ट्रिगर नहीं किए जा सकते हैं, बल्कि भविष्यवाणी या अनुमानित संवेदनाओं से, विशेष रूप से जो नोड के कार्यों के परिणामस्वरूप आते हैं।

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