KR20030040237A - 인공지능기법을 이용한 배관망해석 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 석유 및 천연가스 같은 에너지원의 수급 최적화 계획수립을 위해 사용되는 배관망해석(Pipeline Network Analysis)기술을 보다 쉽게 활용할 수 있도록 인공지능 기법인 전문가시스템을 통합하여 개발한 "인공지능기법을 이용한 배관망해석 시스템" 으로서, 기존의 배관망해석 프로그램들이 해당분야에 상당한 지식을 숙지하고 있어야만 사용 가능했던 문제점을 없애고 사용자의 전문지식이 필요없이 시스템과 평이한 문답방식에 의하여 데이터를 입력 받아 배관망에 대한 시뮬레이션 및 해석을 수행하는 시스템이다.
본 시스템은 현장 조업자 들이 인공지능기법을 통하여 쉽게 배관망해석 기법을 활용할 수 있는 강력한 인터페이스를 제공한다.

Description

인공지능기법을 이용한 배관망해석 시스템 {The pipeline network analysis system using artificial intelligence method}
본 발명은 석유, 천연가스를 포함한 다양한 에너지의 수급 최적화 계획 수립을 위하여 사용되는 배관망해석 시스템과 전문가의 지식과 판단을 지식베이스(knowledge-based)화한 전문가시스템을 결합하여 사전 전문지식이 없는 현장기술자들이 누구든지 쉽게 배관망해석 기술을 활용하여 안전하고 효율적인 에너지 수급 최적화 기술 구축을 가능하도록 하는데 그 목적이 있다.
현재 사용되는 배관망(Pipeline Networks)은 석유, 천연가스를 비롯한 다양한 에너지의 수송을 위하여 필수적인 요소이며 이에 따라 배관망의 설계 및 안전관리를 위하여 다수의 해석 프로그램들이 사용되고 발전되어 왔다.
그러나 기존의 배관망해석 프로그램들은 해당 분야에 대하여 상당한 전문 지식이 있어야 사용이 가능하며 또한 해석 결과를 이해하고 실무에 적용시킬 수 있다.
이러한 어려움으로 인해 실제 현장에서 에너지 수송을 위해 배관망 설계 및 안전관리를 담당하는 현장 조업자들은 프로그램을 이용한 체계적인 설계 및 안전관리계획 수립보다 경험과 직감에 의하여 업무를 수행하여 왔고, 프로그램을 이용하더라도 단편적인 일부 결과만을 적용함으로써 결과 해석의 오류로 인한 조업의 문제점들도 발생하였다. 이렇듯 현장조업자의 체계적인 지식 결여는 에너지 수급 계획수립을 위한 배관망의 안전성과 운영상에 있어서 많은 문제점들을 발생시키고 있고 이에 따른 사고 사례도 점차 증가하고 있다.
따라서 본 발명은 인공지능의 한 분야인 전문가시스템을 이용하여 앞서 언급한 "인공지능 기법을 이용한 배관망해석 시스템" 에 연계 통합시킴으로써 현장조업자들의 전문지식 결여 문제를 해결하고, 체계적인 수급 계획 수립을 가능케 함으로써 에너지 수송을 위한 배관망의 효율적인 운영과 안전사고를 미연에 방지하여 최적의 조업 체계를 이루는데 그 목적이 있다.
제1도는 발명의 전체 시스템 구성도이다.
제2도는 본 발명에 의한 인공지능기법을 이용한 배관망해석 시스템의 수행 흐름도이다.
본 발명의 장점, 특징, 바람직한 실례는 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 발명의 전체 시스템 구성도이다.
본 발명의 전체 시스템은 전문가시스템(10), 배관망해석 시스템(20)으로 구성된다.
전문가시스템(10)은 문답형 사용자인터페이스(11)와 추론엔진(12)과 지식베이스(13)로 구성된다. 배관망해석 시스템(20)은 배관망해석프로그램(21), 외부시스템인터페이스(23)로 구성된다.
시스템 구성도에서 전문가시스템(10)내의 문답형사용자 인터페이스(11)는 지식베이스(13)에 저장된 전문가의 판단 및 지식데이터를 기반으로 하여 모니터를 통한 사용자와의 평이한 문답을 통해 사용자로부터 배관망해석 시스템(20) 수행에 필요한 정보를 얻어 추론엔진(12)으로 전달하고 배관망해석 시스템을 통해 분석된 결과를 사용자가 알기 쉽게 변환 출력하여 보여준다.
전문가시스템(10)내의 추론엔진(12)은 지식베이스(13) 내의 규칙(Rule)과 사실(Fact)을 관리하는 시스템으로서, 입력된 문답내용을 분석하여 적절한 규칙(Rule)을 선택하고 지식베이스(13)으로부터 배관망해석 시스템(20)에 필요한 정보를 얻는다.
지식베이스(13)는 전문가의 자문에 의거하여 미리 작성된 정보를 사실(Facts)과 규칙(Rules)의 형태로서 저장하고 있다.
배관망해석 시스템(20)내의 배관망해석 프로그램(21)은 추론엔진(12)을 통하여 입력된 데이터와 외부시스템인터페이스(23)를 통하여 얻은 관련 데이터(GIS;지리정보시스템) 등을 이용하여 배관망해석을 수행하고 그 해석 결과를 전문가시스템(10)내의 추론엔진(12)으로 전달한다.
배관망해석 시스템(20)내의 외부시스템인터페이스(23)는 외부정보시스템과의통신을 통해 배관망 정보의 추가, 변경된 사항을 확인하고 데이터를 갱신토록 돕는 역할을 포함한다.
도 2는 본 발명에 의한 인공지능기법을 이용한 배관망해석 시스템의 수행 흐름도이다. 여기서 S는 스텝을 나타낸다.
도시된 바와 같이, 사용자가 평이한 질문에 대답하는 문답형 데이터 입력 단계(S1)와 입력된 데이터를 추론엔진을 통하여 규칙을 선택(S2)하는 단계와 지식베이스를 통하여 배관망해석에 필요한 입력데이터를 추출(S3)하는 단계와 외부의 정보시스템으로부터 추가, 변경된 배관망 정보를 확인하는 단계와(S4) 추론엔진으로부터 입력된 데이터와 배관망해석 시스템내의 외부시스템인터페이스를 통한 외부정보를 이용하여 배관망해석을 수행하는 단계(S5)와 배관망해석 결과 데이터를 추론엔진으로 전달하는 단계(S6)와 추론엔진을 통하여 배관망해석에 대한 결과에 대한 규칙을 선택하는 단계(S7)와 지식베이스를 통하여 해석결과에 대한 전문가적인 답변으로 분석하는 단계(S8)와 분석된 결과를 사용자가 원하는 이해하기 쉬운 평이한 답변의 형태로 변환 출력해 주는 단계(S9)로 이루어 진다.
이와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 "인공지능기법을 이용한 배관망해석 시스템" 은 먼저 S1 단계에서 사용자와의 평이한 대화방식에 의해서 사용자로부터 데이터를 입력받고 S2 단계에서 데이터를 인식하고 추론에 의한 최적의 규칙(Rule)을 선택한다.
단계 S3에서 상기 선택한 규칙(Rule)의 조건에 맞는 데이터를 지식베이스에서 선택 하고 배관망해석 시스템으로 넘겨질 데이터를 추출한다.
단계 S4에서는 외부시스템인터페이스가 지리정보시스템과 같은 외부정보시스템과 통신을 통해 배관망정보의 변경 여부를 확인하고 변경사항이 있을 시는 자동 갱신한다.
단계 S5에서는 추출된 데이터와 외부정보를 이용하여 배관망해석을 수행한다.
단계 S6에서는 해석이 완료되면 결과 출력으로 사용되어질 데이터를 추론엔진으로 보내고, 단계 S7에서는 배관망해석 시스템으로부터 넘겨진 결과와 단계 S2에서 입력 받은 사용자 데이터를 기준으로 사용자의 답변을 위해 사용될 데이터를 인출하기 위한 최적 규칙(Rule)을 선택한다.
그리고 단계 S8에서는 최적 규칙(Rule)을 이용하여 사용자에게 보내질 답변을 추출하게 된다.
마지막으로 단계 S9에서 해석결과를 사용자가 쉽게 알 수 있도록 변환 출력하여 사용자가 활용할 수 있도록 한다.
이상에서 상술한 본 발명 '인공지능기법을 이용한 배관망해석 시스템' 에 따르면 해당분야에 사전 전문지식이 부족한 현장조업자 들이 본 시스템을 이용하여 쉽게 배관망해석 기술을 활용할 수 있고 그 결과를 쉽게 이해할 수 있으며 따라서 현장 조업자의 업무효율성을 향상시켜 효율적인 에너지 수급 계획 수립을 가능하게 하고 또한 이를 통하여 안전사고를 미연에 방지할 수 있다.

Claims (4)

  1. 인공지능기법을 이용한 배관망해석 시스템에 있어서, 사용자로부터 평이한 문답형의 질문을 통해 얻은 데이터를 인공지능기법을 이용하여 분석하고 분류하여 배관망해석 시스템에 전달하고, 배관망해석 시스템의 결과를 다시 인공지능기법을 이용하여 분석하여 사용자가 이해하기 쉽게 변환 출력해 주는 전문가시스템과;
    상기 전문가시스템의 입력데이타를 받고 외부정보시스템과의 통신을 통해 배관망정보의 변경여부를 판단하는 외부인터페이스를 포함한 배관망해석을 수행하는 배관망해석시스템.
  2. 제 1항에 있어서 상기 전문가시스템은, 사용자로부터 평이한 문답형의 질문을 통해 데이터를 입력 받아 추론엔진에 전달해 주고, 배관망해석 시스템과 인공지능기법을 통한 분석결과를 사용자에게 이해하기 쉽게 보여주는 문답형 사용자 인터페이스와;
    상기 문답형 사용자 인터페이스를 통해 입력되는 문답내용을 지식베이스 안의 규칙(Rule)과 사실(Fact)을 이용하여 분석하고 분류하여 배관망해석에 필요한 데이터를 배관망해석 시스템에 전달하고, 배관망해석 시스템에서 나온 결과를 받아 다시 지식베이스를 통해 분석하는 추론엔진과;
    상기 추론엔진에게 전문가의 자문에 의거하여 작성된 정보를 전달해주는 지식베이스로 구성된 것을 특징으로 하는 전문가 시스템을 이용한 인공지능기법을 이용한 배관망해석 시스템.
  3. 제 1항에 있어서 상기 배관망해석 시스템은, 추론엔진을 통하여 입력된 데이터와 외부정보를 이용하여 시뮬레이션과 해석을 수행하고 결과를 추론엔진으로 전달하는 배관망해석 프로그램과;
    지리정보시스템과 같은 외부 정보시스템과의 통신을 통하여 배관망정보의 추가, 변경여부를 확인하고 데이터를 갱신하는 외부시스템인터페이스로 구성되는 것을 특징으로 하는 인공지능기법을 이용한 배관망해석 시스템.
  4. 인공지능기법을 이용한 배관망해석 시스템의 실행에 있어서
    문답형데이터를 입력받는 단계와
    상기 입력받은 데이터를 추론엔진을 통하여 규칙을 선택하는 단계와
    상기 선택된 규칙을 이용하여 지식베이스에서 배관망해석에 필요한 데이터를 추출하는 단계와
    외부시스템 인터페이스를 통해 지리정보시스템 등의 외부정보를 이용하여 배관망 정보의 추가, 변경사항을 확인하는 단계와
    배관망해석을 수행하는 단계와
    배관망해석 결과를 추론엔진으로 전달하는 단계와
    추론엔진을 통하여 해석결과에 대한 규칙을 선택하는 단계와
    상기 선택된 규칙을 이용하여 지식베이스를 통해 분석하는 단계와
    분석된 결과를 문답형 사용자 인터페이스를 통해서 사용자에게 변환 출력해주는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 인공지능기법을 이용한 배관망해석 시스템.
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