教學(xué)專家系統(tǒng)中教學(xué)策略的實(shí)現(xiàn)專家系統(tǒng)論文

專家系統(tǒng)論文教學(xué)專家系統(tǒng)中教學(xué)策略的實(shí)現(xiàn)【摘要】在運(yùn)用教學(xué)目標(biāo)分類，教材分析流程圖獲取知識(shí)、基于教學(xué)設(shè)計(jì)思想設(shè)計(jì)教學(xué)專家系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，提出了一種從全局角度、學(xué)科角度、知能結(jié)構(gòu)角度三方面實(shí)現(xiàn)教學(xué)策略的新方法，并在所研制的中學(xué)物理教學(xué)專家系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了這些教學(xué)策略和半自動(dòng)的產(chǎn)生了這些教學(xué)策略、全局教學(xué)策略和知能結(jié)構(gòu)教學(xué)策略對(duì)各門學(xué)科均可適用，PHTES系統(tǒng)的骨架結(jié)構(gòu)、可擴(kuò)展到其他學(xué)科成為新的教學(xué)專家系統(tǒng)，從而使PHTES系統(tǒng)中所實(shí)現(xiàn)的教學(xué)策略更具有普遍意義。1F課題的提出智能教學(xué)系統(tǒng)（ICAI）面臨的主要課題是教學(xué)策略的研究和學(xué)生學(xué)習(xí)過程特點(diǎn)的研究。ICAI系統(tǒng)中僅僅有知識(shí)、技術(shù)的豐富表示，有這種或那種教學(xué)策略，是難以發(fā)揮系統(tǒng)功效的。為此，迫切需要一個(gè)行之有效的理論，用于確定在各種情況下應(yīng)進(jìn)行哪種教育活動(dòng)。再者將事先安排好的策略變?yōu)椤吧墒健钡慕虒W(xué)策略方面也有待我們進(jìn)一步完善。由此產(chǎn)生了論文的研究目標(biāo)：（1）綜合運(yùn)用教學(xué)理論，從整體上實(shí)現(xiàn)教學(xué)策略，亦即將教學(xué)策略集成一個(gè)整體。（2）根據(jù)學(xué)生模型、教師模塊、人機(jī)對(duì)話獲得的信息，自動(dòng)生成最佳教學(xué)策略。（3）通過教師模塊提供教學(xué)策略，加強(qiáng)教師對(duì)學(xué)生的指導(dǎo)作用，為此結(jié)合高中物理課（牛頓運(yùn)動(dòng)定律）教學(xué)過程，研制一個(gè)教學(xué)專家系統(tǒng)PHTES，實(shí)現(xiàn)上述教學(xué)策略。2F教學(xué)策略教學(xué)策略（tutoringstratagies〉它確定了系統(tǒng)如何將教學(xué)材料供給學(xué)生也就是要選擇這到教學(xué)目標(biāo)所需要的資源、程序和方法[1]。它可以理解為從教學(xué)目標(biāo)出發(fā)，根據(jù)學(xué)生需要，決定教學(xué)的順序，在全局范圍內(nèi)，這些教學(xué)策略影響教學(xué)的順序，利用包括在學(xué)料內(nèi)的課程信息，教學(xué)模塊使它的教學(xué)適應(yīng)每個(gè)學(xué)生的需要。在局部范圍內(nèi)，決定何時(shí)希望進(jìn)行干預(yù)，決定在任何給定時(shí)間，應(yīng)顯示什么信息，包括操作過程中的引導(dǎo)，現(xiàn)象和過程的解釋及采取補(bǔ)救措施。PHTES系統(tǒng)中的教學(xué)策略是由教學(xué)決策庫(kù)產(chǎn)生的。決策庫(kù)中存放著各種教學(xué)策略和教學(xué)方法，它通過人機(jī)交互、教師模塊、學(xué)生模型獲得信息，依據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)和需要，提供相應(yīng)的教學(xué)策略，啟動(dòng)推理機(jī)工作。其任務(wù)是在最適當(dāng)?shù)臅r(shí)候顯示最好的指導(dǎo)，進(jìn)行啟發(fā)式的高水平教學(xué)，利用相同的教學(xué)策略可以教授不同的教學(xué)內(nèi)容。決策庫(kù)根據(jù)教學(xué)策略完成整個(gè)教學(xué)過程的控制工作，溝通學(xué)習(xí)者與課程知識(shí)庫(kù)的聯(lián)系，重視學(xué)生學(xué)習(xí)的對(duì)話過程，并負(fù)責(zé)學(xué)生模型的更新與維護(hù)工作。PHTES系統(tǒng)教學(xué)策略的實(shí)現(xiàn)，第一是基于以教學(xué)課論為指導(dǎo)的知識(shí)獲取開始的，具體做法是：首先對(duì)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的學(xué)習(xí)水平進(jìn)行教學(xué)目標(biāo)分類（例：牛頓運(yùn)動(dòng)定律可分為知識(shí)、領(lǐng)會(huì)、應(yīng)用三個(gè)層次），其次按教學(xué)設(shè)計(jì)思想提出教學(xué)目標(biāo)、選取教學(xué)策略和進(jìn)行學(xué)習(xí)評(píng)價(jià);然后運(yùn)用教材分析流程圖設(shè)計(jì)教學(xué)方案，從整體一部分一整體；最后分析學(xué)生學(xué)習(xí)過程的心理特點(diǎn)。第二，在上述基礎(chǔ)上從全局角度、學(xué)科角度和智能結(jié)構(gòu)角度實(shí)現(xiàn)教學(xué)策略。３F關(guān)于全局的教學(xué)策略為全面地掌握概念和達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，基于教學(xué)理論，從全局的角度分別選取斯金納的“程序式”策略、布魯姆的“掌握式”策略。(1)斯金納的“程序式”策略。選取斯金納的＂程序式“教學(xué)策略的目的是，使學(xué)生扎實(shí)地掌握物理方面的某種概念、原則與法則，或是熟練地形成某一特定的技能，其教學(xué)過程為：刺激（提問）一反應(yīng)（回答）一強(qiáng)化（確認(rèn)）一概括一遷移。例如在學(xué)習(xí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變這一節(jié)時(shí)機(jī)器提問：一、什么是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變。學(xué)生回答：速度大小的改變，運(yùn)動(dòng)方向的改變。機(jī)器提問：答案正確嗎？學(xué)生確認(rèn)：是。當(dāng)學(xué)生作了正確反應(yīng)，他就轉(zhuǎn)去學(xué)習(xí)下一內(nèi)容。二、改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。反之，作了錯(cuò)誤反應(yīng)，他就轉(zhuǎn)去復(fù)習(xí)上一概念，機(jī)器為他提供更詳細(xì)的學(xué)習(xí)材料。（2）布魯姆的＂掌握式”策略。旨在使絕大多數(shù)的學(xué)習(xí)者在足夠的學(xué)習(xí)時(shí)何與適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)下，達(dá)到預(yù)期教育目標(biāo)，其教學(xué)環(huán)節(jié)為：按最初的教學(xué)計(jì)劃實(shí)施教學(xué)--進(jìn)行單元形成性測(cè)驗(yàn)--已掌握從事其相關(guān)活動(dòng)/未掌握接受矯正--再次測(cè)驗(yàn)予以認(rèn)可--進(jìn)入下一學(xué)習(xí)單元的循環(huán)。＂掌握式＂教學(xué)活動(dòng)的開展，是在教學(xué)設(shè)計(jì)和教育目標(biāo)分類的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，PHTES系統(tǒng)中采用的絕大多數(shù)教學(xué)策略都屬于這種或者是這種形式的簡(jiǎn)化。對(duì)初學(xué)者是按上述步驟進(jìn)行的，對(duì)已學(xué)過的學(xué)生則直接進(jìn)入復(fù)習(xí)和練習(xí)環(huán)節(jié)。下面分析一個(gè)實(shí)例：通過菜單層次選擇，選出學(xué)習(xí)“慣性”這個(gè)概念。（1）設(shè)定它的成就目標(biāo)分為三個(gè)層次（知識(shí)、領(lǐng)會(huì)、應(yīng)用）；（2）通過調(diào)用謂詞grap(“學(xué)習(xí)5“）屏幕上顯示成就目標(biāo)為＂知識(shí)”層次，顯示按一定知識(shí)結(jié)構(gòu)和專家經(jīng)驗(yàn)組織好的慣性部分學(xué)習(xí)材料；（3）通過調(diào)用謂詞showql選出“慣性”題目的習(xí)題，并顯示其成就目標(biāo)為"知識(shí)”;（4）練習(xí)結(jié)束后，進(jìn)行形成性測(cè)驗(yàn)，若通過則提供第二次學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，反之則提供更為詳盡的補(bǔ)救材料，由此對(duì)學(xué)生作出形成性評(píng)價(jià)。教學(xué)策略的進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)，用規(guī)則表示為：IFA概念學(xué)過AND第二級(jí)題會(huì)做THEN進(jìn)入第三級(jí)；IFA概念學(xué)過AND第二級(jí)題不會(huì)做THEN提供補(bǔ)救材料，并進(jìn)入第一級(jí)題。在建造各類學(xué)科的智能教學(xué)系統(tǒng)中只要進(jìn)行教育目標(biāo)分類，都可遵循此法實(shí)現(xiàn)教學(xué)策略。由于任何教育目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容，都是按照由低到高的順序聯(lián)系著的，都分為知識(shí)、領(lǐng)會(huì)、應(yīng)用等各個(gè)層次，因此，采用上述方法，可向?qū)W生提供最佳教學(xué)策略。使學(xué)生牢固掌握概念，獲得技能技巧，從而解決了教學(xué)策略難以實(shí)現(xiàn)的問題。由此看來，實(shí)施這一策略不僅有利于教學(xué)活動(dòng)向著目標(biāo)方向進(jìn)行，對(duì)教學(xué)實(shí)現(xiàn)有效控制，還有利于衡量具體目標(biāo)的達(dá)到程度和評(píng)價(jià)的進(jìn)行。學(xué)生完成了一定數(shù)量的某一層次的題目后，則表明學(xué)生巳達(dá)到該層次水平！反之表明學(xué)生在該層次存在困難，可提供低一層次的內(nèi)容重學(xué)，在允許學(xué)生朝錯(cuò)誤方向走多遠(yuǎn)的策略是這樣安排的，為他提供一組一定數(shù)目的題（一般是四個(gè)），即使學(xué)生發(fā)生錯(cuò)誤，向他提供補(bǔ)救材料后，允許他完成這組題目，出錯(cuò)時(shí)也允許他再次選該題重做，或選取其他答案，直到他自已確認(rèn)結(jié)束后，才進(jìn)入下一次的學(xué)習(xí)。４F關(guān)于學(xué)科特點(diǎn)的教學(xué)策略根據(jù)不同的內(nèi)容、目的、學(xué)科特點(diǎn)提供不同的教學(xué)策略，根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)選取相應(yīng)的教學(xué)策略。本系統(tǒng)中物理學(xué)科的特點(diǎn)是：實(shí)踐（包括實(shí)驗(yàn)）—理論—實(shí)踐—分析一綜合一分析（定性的推理），歸納—演繹—?dú)w納（定量的演算）三類螺旋上升的“循環(huán)＂交替過程。為此，PHTES系統(tǒng)按下述兩種方法提供教學(xué)策略。4.1用觀察與實(shí)驗(yàn)方法取得感性材料先讓學(xué)生觀察斜面實(shí)驗(yàn)，小球從斜面上自由滾下。在此觀察的基礎(chǔ)上，再提供伽理略理想斜面實(shí)驗(yàn)，通過歸納，得出如下結(jié)論，如果物體不受阻力作用，就會(huì)保持原有的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一直運(yùn)動(dòng)下去。由此將實(shí)驗(yàn)與思維結(jié)合起來，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維方法。4.2用理論思錐方法獲得概念與規(guī)律性的認(rèn)識(shí)在上述實(shí)驗(yàn)及所得結(jié)論的基礎(chǔ)上，用下述方法形成概念掌握規(guī)律。見圖1能力結(jié)構(gòu)圖:能力結(jié)構(gòu)方框圖表明，通過科學(xué)方法的指導(dǎo)與訓(xùn)練可以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的觀察實(shí)驗(yàn)、獲取知識(shí)、思維能力、想象力和創(chuàng)造力。PHTES系統(tǒng)中由于選取的內(nèi)容具有一定的針對(duì)性，因此，上述策略大多以面定方式存放在系統(tǒng)中,選取某一內(nèi)容，則相當(dāng)于采用與之相應(yīng)的策略來提供教學(xué)內(nèi)容。５F關(guān)于知識(shí)結(jié)構(gòu)的教學(xué)策略前面已談到知識(shí)獲取時(shí)，是按照教學(xué)設(shè)計(jì)思想進(jìn)行的，先進(jìn)行教學(xué)目標(biāo)分類，再根據(jù)教材分析流程圖得出教案（其中包括專家知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)），在得出教案之先，將學(xué)生對(duì)章、節(jié)知識(shí)的掌握情況及容易存在的疑難問題用知能結(jié)構(gòu)圖來表示，知能結(jié)構(gòu)初態(tài)表示學(xué)習(xí)某章之前對(duì)知識(shí)的掌握程度，見圖2，知能結(jié)構(gòu)末態(tài)表示學(xué)習(xí)結(jié)束后應(yīng)解決原有疑難，對(duì)問題達(dá)到新的認(rèn)識(shí)和理解，見附圖，而在從初態(tài)到末態(tài)轉(zhuǎn)化過程中，則體現(xiàn)了運(yùn)用教學(xué)策略，突出解決學(xué)生存在的疑難問題，雙箭頭處，為教學(xué)重點(diǎn)。這正是根據(jù)不同的學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)生的特點(diǎn)選取相應(yīng)的教學(xué)策略的一個(gè)例證，這樣得出的教學(xué)方案既能體現(xiàn)專家的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，又能從整體上體現(xiàn)學(xué)生的特點(diǎn)和普遍特征，從而有利于將此方法納入科學(xué)化的軌道。具體地講，在圖2中表現(xiàn)的從初態(tài)到末態(tài)的轉(zhuǎn)化，主要是從初態(tài)圖中標(biāo)出“？”的地方開始，如力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系是什么？運(yùn)動(dòng)是怎樣發(fā)生的？平衡力作用下物體是否仍具有慣性等？這是學(xué)生存在疑難問題的地方，PHTES系統(tǒng)就是從這些問題出發(fā)，提供教學(xué)策略，解決疑難。這些策略是按知能結(jié)構(gòu)末態(tài)圖見附圖所表示的內(nèi)容來提供的。首先是科學(xué)推理的第一次訓(xùn)練，從理想實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上得出摩擦力趨于零的推論;對(duì)經(jīng)驗(yàn)歸納方法力產(chǎn)生速度和運(yùn)動(dòng)（速度）的錯(cuò)誤觀點(diǎn)的否定;其次,通過演示伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)導(dǎo)出力、運(yùn)動(dòng)、靜止、慣性之間的內(nèi)在聯(lián)系，最后得出教學(xué)表達(dá)式即牛頓第二定律。圖的上、中、下方一起，形象地反映了實(shí)踐——理論——實(shí)踐的關(guān)系。圖的中部與上、下、左、右的結(jié)合與分解，反映了教學(xué)過程中的分析——綜合,圖的右方反映了物理與數(shù)學(xué)的密切聯(lián)系。由于知能結(jié)構(gòu)能較全面地反映學(xué)生的普通特征及存在的疑難問題，從而在選擇并實(shí)現(xiàn)教學(xué)策略時(shí)就更具有針對(duì)性。任何一門學(xué)科，都可采用這種方法從章、節(jié)開始，給出其知能結(jié)構(gòu)圖，然后實(shí)現(xiàn)教學(xué)策略。６F結(jié)語PHTES系統(tǒng)將教學(xué)策略集為一個(gè)整體。從全局、學(xué)科特點(diǎn)和知能結(jié)構(gòu)三方面實(shí)現(xiàn)了教學(xué)策略，這些策略是專家經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)和提煉，關(guān)于全局和知能結(jié)構(gòu)的教學(xué)策略對(duì)各門學(xué)科均可適用，這也是PHTES系統(tǒng)成為骨架系統(tǒng)的又一特點(diǎn)。另外還可以從“教授行為”的角度來考察教學(xué)策略；也可以從“學(xué)習(xí)行為”的角度來考察教學(xué)策略。本文所述教學(xué)策略可以擴(kuò)展到其它學(xué)科領(lǐng)域，如文、理、工科均可。系統(tǒng)提供的教師模塊及接口，在系統(tǒng)運(yùn)行后為它的進(jìn)一步完善提供了可能；同時(shí)也加強(qiáng)了教師對(duì)學(xué)生的指導(dǎo)性，利于實(shí)現(xiàn)教學(xué)最優(yōu)化。運(yùn)用上述三方面教學(xué)策略，采用TURBOPROLOG2語言編程，在IBMPC機(jī)上實(shí)現(xiàn)，生成可執(zhí)行文件，直接在漢字操作系統(tǒng)下運(yùn)行，顯示中文信息，這是我們研制教學(xué)專家系統(tǒng)的一次嘗試，其設(shè)計(jì)思想對(duì)今后的工作有一定的指導(dǎo)意義。參考文獻(xiàn)[1]巴爾A，費(fèi)根鮑姆ＥＡ．人工智能手冊(cè)（第二卷），科學(xué)出版社。

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回轉(zhuǎn)窯專家優(yōu)化系統(tǒng)應(yīng)用研究摘

要：通過整合升級(jí)現(xiàn)有DCS系統(tǒng)，對(duì)相關(guān)關(guān)鍵參數(shù)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，形成窯專家系統(tǒng)智能前饋控制，實(shí)現(xiàn)窯智能調(diào)控與自動(dòng)駕駛，達(dá)到穩(wěn)定生產(chǎn)、優(yōu)化指標(biāo)、提產(chǎn)節(jié)能、降低操作員勞動(dòng)強(qiáng)度的目的。取得熟料產(chǎn)量增加2.67t/h，煤耗下降1.35kg/t的效果。關(guān)鍵詞：智能調(diào)控；自動(dòng)駕駛；質(zhì)量預(yù)測(cè)及提升；節(jié)能降耗1

存在的問題及原因分析現(xiàn)階段，回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)主要為人工操作調(diào)整（四班三倒全天24h運(yùn)轉(zhuǎn)），少數(shù)變量采用PID控制。在操作調(diào)整過程中，因參數(shù)眾多，勞動(dòng)強(qiáng)度偏大等原因，易出現(xiàn)操作員思想不統(tǒng)一導(dǎo)致的操作偏差、生產(chǎn)過程參數(shù)調(diào)整滯后的窯況波動(dòng)甚至工藝事故。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，僅在2019年，我公司2#線因操作調(diào)整滯后發(fā)生故障及隱患未及時(shí)處理，導(dǎo)致停窯時(shí)間超過50h。窯專家優(yōu)化系統(tǒng)通過對(duì)一些關(guān)鍵參數(shù)的預(yù)測(cè)，其采用模糊控制、MPC控制、專家系統(tǒng)等先進(jìn)控制技術(shù)，將先進(jìn)控制理論與人工智能技術(shù)相結(jié)合，以計(jì)算機(jī)技術(shù)與水泥工廠自動(dòng)控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)，結(jié)合水泥工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)調(diào)試、自動(dòng)控制等方面的經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)水泥生產(chǎn)全過程的專家智能控制?；剞D(zhuǎn)窯專家優(yōu)化系統(tǒng)不僅可避免因操作調(diào)整不到位不及時(shí)引發(fā)的窯況波動(dòng)甚至停窯事故，并使窯系統(tǒng)在穩(wěn)定生產(chǎn)的情況下不間斷地持續(xù)運(yùn)行，達(dá)到穩(wěn)定生產(chǎn)、優(yōu)化指標(biāo)、提產(chǎn)節(jié)能、降低操作員勞動(dòng)強(qiáng)度的目的。2優(yōu)化改造內(nèi)容公司現(xiàn)在窯頭及窯尾煙囪、C1出口均配有高溫氣體分析儀，為進(jìn)一步應(yīng)用專家系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化，擬增加相機(jī)溫度解析系統(tǒng)及中子活化分析儀。（1）高溫氣體分析儀高溫氣體分析儀通過電化學(xué)工作原理與紅外工作原理結(jié)合，對(duì)氣體溫度、壓差、流速以及SO2、NOX、O2、粉塵等濃度進(jìn)行測(cè)量。一方面滿足行業(yè)及地區(qū)環(huán)保排放要求，另一方面真實(shí)反映窯內(nèi)工藝狀況，如系統(tǒng)通風(fēng)漏風(fēng)等，及時(shí)發(fā)現(xiàn)解決，保證生產(chǎn)運(yùn)行優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)低耗。（2）中子活化分析儀中子活化分析是以一定能量和流強(qiáng)的中子轟擊試樣中元素的同位素發(fā)生核反應(yīng)，通過測(cè)定產(chǎn)生的瞬發(fā)伽瑪或放射性核素衰變產(chǎn)生的射線能量和強(qiáng)度（主要是γ射線），進(jìn)行物質(zhì)中元素的定性和定量分析。中子活化分析，又稱儀器中子活化分析，是通過鑒別和測(cè)試試樣因輻照感生的放射性核素的特征輻射，進(jìn)行元素和核素分析的放射分析化學(xué)方法?；罨治龅幕A(chǔ)是核反應(yīng)，以中子或質(zhì)子照射試樣，引起核反應(yīng)，使之活化產(chǎn)生輻射能，用γ射線分光儀測(cè)定光譜，根據(jù)波峰分析確定試樣成分；根據(jù)輻射能的強(qiáng)弱進(jìn)行定量分析?；罨治龃篌w分為5個(gè)步驟，即：試樣和標(biāo)準(zhǔn)的制備、活化、放射化學(xué)分離、核輻射測(cè)量和數(shù)據(jù)處理。圖1為中子活化分析原理圖。圖1

中子活化分析原理圖現(xiàn)階段我公司生料配料采用每小時(shí)取綜合生料試驗(yàn)進(jìn)行熒光分析后進(jìn)行手動(dòng)調(diào)整配比，存在明顯滯后。中子活化分析儀應(yīng)用后，可實(shí)時(shí)分析配料皮帶上各物質(zhì)含量，即時(shí)調(diào)整配料，確保生料質(zhì)量穩(wěn)定，杜絕配料調(diào)整滯后現(xiàn)象。通過在入磨皮帶增加中子分析儀后，生料配料更為穩(wěn)定，實(shí)時(shí)調(diào)整配比大大減小了手動(dòng)調(diào)整的滯后與誤差，出磨生料合格率由60%提升到85%，入窯生料合格率在90%～95%。（3）相機(jī)溫度解析系統(tǒng)相機(jī)溫度解析系統(tǒng)主要包括回轉(zhuǎn)窯火焰監(jiān)測(cè)及游離氧化鈣預(yù)測(cè)。通過集合多種優(yōu)化算法，調(diào)整窯工況，保證熟料質(zhì)量，探索低能耗操作，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)?；剞D(zhuǎn)窯火焰監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在監(jiān)視火焰形狀和長(zhǎng)度的同時(shí)監(jiān)測(cè)火焰及出窯熟料的溫度。生產(chǎn)過程中當(dāng)一次風(fēng)量、喂煤量、煤的熱值等因素發(fā)生波動(dòng)時(shí)，操作員可以直觀地通過火焰的形狀、長(zhǎng)度及溫度的變化來進(jìn)行判斷和調(diào)整，防止火焰掃磚、垮窯皮，延長(zhǎng)窯口磚的使用年限，并實(shí)時(shí)觀察落料的形狀，而且可以通過火焰監(jiān)測(cè)系統(tǒng)反饋的燃燒區(qū)參數(shù)為基礎(chǔ)，來預(yù)測(cè)未來的水泥品質(zhì)，從窯內(nèi)就開始盡可能提高品質(zhì)，減少不合格品?；趫D像算法庫(kù)，水泥游離氧化鈣預(yù)測(cè)算法中將對(duì)非結(jié)構(gòu)化的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)化信息提取?；趥鹘y(tǒng)的圖像處理技術(shù)，算法將通過色彩變換，圖像分割，輪廓提取等方法提取亮度、色差等等圖像基本特征。基于深度學(xué)習(xí)的計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)，算法將結(jié)合海量的圖像和預(yù)訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)獲得高度抽象的圖像特征。這些特征能很好地反應(yīng)回轉(zhuǎn)窯的燃燒狀態(tài)和熟料的形狀。為專家系統(tǒng)判斷和識(shí)別窯內(nèi)工況提供可靠的依據(jù)，并指導(dǎo)優(yōu)化系統(tǒng)對(duì)燃燒參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、指標(biāo)優(yōu)化、提產(chǎn)節(jié)能的目的。（4）游離氧化鈣預(yù)測(cè)模型設(shè)計(jì)結(jié)合業(yè)務(wù)應(yīng)用場(chǎng)景，基于窯專家優(yōu)化控制系統(tǒng)通用算法引擎，建立基于多數(shù)據(jù)源的水泥游離氧化鈣預(yù)測(cè)算法。基于采集的原始數(shù)據(jù)到云端，利用云端數(shù)據(jù)，經(jīng)過數(shù)據(jù)預(yù)處理引擎對(duì)數(shù)據(jù)預(yù)處理后，由優(yōu)化引擎結(jié)合預(yù)測(cè)模型，根據(jù)當(dāng)前的生產(chǎn)條件，實(shí)時(shí)推薦適合當(dāng)前場(chǎng)景下的關(guān)鍵控制參數(shù)，達(dá)到項(xiàng)目?jī)?yōu)化目標(biāo)。同時(shí)由于機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行一段時(shí)間后會(huì)有一定的變化，預(yù)測(cè)模型會(huì)利用云端實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)定期更新模型，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的控制參數(shù)推薦，最終達(dá)到項(xiàng)目預(yù)期效果。相機(jī)解析系統(tǒng)可實(shí)時(shí)監(jiān)控分析預(yù)測(cè)產(chǎn)品質(zhì)量，并對(duì)操作進(jìn)行調(diào)整，系統(tǒng)投用后，一方面游離鈣合格率在96%以上，同時(shí)波動(dòng)減?。涣硪环矫娑物L(fēng)溫的波動(dòng)大幅減小，基本在1120℃～1150℃。3改造后運(yùn)行情況分析經(jīng)過前期軟件部分現(xiàn)場(chǎng)安裝及調(diào)試后，2