Інтеграція штучного інтелекту в системи управління вентиляцією конфайнменту: розробка спеціалізованого програмного забезпечення на основі алгоритму Мамдані

DOI: 10.31673/2412-9070.2025.025708

Анотація

У статті запропоновано інноваційний підхід до управління вентиляційними системами Нового Безпечного Конфайнменту (НБК) Чорнобильської АЕС на основі нечіткої логіки з використанням алгоритму Мамдані. Метою дослідження є оптимізація роботи систем вентиляції з урахуванням інерційності повітряних потоків, динамічних зовнішніх умов (швидкість вітру, тиск, вологість) та мінімізації радіоактивних викидів.
Розроблена система базується на моделі нечіткого виведення, де вхідними параметрами виступають: різниця тисків (∆P), швидкість вітру (V) та інерційність повітряних мас (I).
Для фаззіфікації змінних використано трикутні функції приналежності, а база нечітких правил сформована на основі експертних знань про фізичні процеси в НБК.
Реалізація алгоритму Мамдані дозволила адаптивно керувати потужністю вентиляторів, забезпечуючи стабільність тиску та енергоефективність.
Експерименти, проведені на реальних даних НБК, показали зниження енергоспоживання на 18% порівняно з попередніми методами (генетичні алгоритми), скорочення коливань тиску на 25% та час реакції системи до 5 хвилин. Система інтегрована з SCADA-платформою для онлайн-моніторингу та корекції роботи вентиляції.
Результати доводять ефективність нечіткого підходу для управління складними інженерними об’єктами в умовах невизначеності. Подальші дослідження спрямовані на впровадження гібридних моделей (нейронні мережі + нечітка логіка) для автоформалізації правил.

Ключові слова: інженерія програмного забезпечення; штучний інтелект; нейро-нечіткі системи; нечітке управління; алгоритм Мамдані; Новий Безпечний Конфайнмент; інерційність повітряних потоків; енергоефективність; радіаційна безпека.