Desenvolvimento de um protótipo de sistema especialista para projeto de unidades de potência hidráulica

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaEste trabalho trata do desenvolvimento de um protótipo de sistema baseado no conhecimento voltado ao projeto de unidades de potência hidráulica de sistemas industriais. O objetivo da pesquisa é sistematizar e disponibilizar computacionalmente parte do conhecimento deste domínio específico, por meio de um sistema especialista criado a partir de regras definidas para o projeto de unidades de potência hidráulica. Além da potencial aplicação operacional do sistema, também é proposta uma aplicação para ensino na área de conhecimento do sistema, discutindo-se como um programa pode ser desenvolvido para fins educacionais e quais as características relevantes de um sistema para tal finalidade. A criação de um sistema baseado no conhecimento é feita através das seguintes etapas: escolha da ferramenta de desenvolvimento, aquisição e representação do conhecimento, implementação, verificação e validação computacional. Tais etapas são detalhadas ao longo do texto. As dificuldades encontradas no desenvolvimento do protótipo, principalmente a aquisição de conhecimento sobre projetos de unidades de potência hidráulica, também são discutidas em detalhes. Por fim, são apresentados os resultados deste trabalho de mestrado, destacando-se a sistematização de projeto elaborada e o estágio atual de desenvolvimento do protótipo, que permite a seleção de uma UPH em quatro disponíveis, bem como a classe e o princípio de deslocamento da bomba hidrostática. São mostradas ainda as limitações inerentes às dificuldades encontradas durante a criação do protótipo e as possibilidades de aprimoramento e outros usos (sugestões para futuros trabalhos) de um sistema especialista para projeto de unidades de potência hidráulica. This study presents the development of a knowledge-based system prototype directed towards the design of hydraulic power units on industrial systems. The aim of this research is to systematize and make computationally available part of the knowledge about this specific domain, through an expert system created from rules defined for hydraulic power units design. Besides the potential operational application of the expert system, it is also proposed a tutoring application on the knowledge area of this system, discussing how a computer program can be developed for educational use and what are the relevant features of a system for this purpose. The creation of a knowledge-based system is made by the following stages: selection of a development tool, knowledge acquisition and representation, implementation, computational verification and validation. Those stages are shown through this text. The difficulties found on this expert system prototype development, mainly the knowledge acquisition of hydraulic power units design, are also discussed in details. Finally, this text presents the results of this MSc project: the organized HPU design systematization and the current stage of the expert system prototype development, which can select one of a four available HPUs and the class and working principle of the employed hydrostatic pump. In addition, the thesis shows inherent limitations on the difficulties found throughout its development and some possibilities of improvement and other uses, as suggestions for future researches, of an expert system directed towards hydraulic power units design