|
|
|
|
De
Brusselse Metro
Metrostellen storingvrij laten rijden Als er iets scheelt met een metrostel telefoneert de bestuurder naar de verkeersgeleiding (of dispatching).
Een verkeersgeleider schat de ernst van de fout in, en geeft een remedie. Deze remedie moet zorgen dat er
Daarenboven moet het advies binnen de 30 sec. kunnen gegeven worden om het verkeer niet op te houden Metrostellen zijn technisch complex en vereisen dus zeer veel kennis! Hoe komt al die kennis bij de verkeersgeleiders? Hoe blijft al die kennis up to date? Een expertsysteem assisteert de verkeersgeleiders en meldt de symptomen en de diagnose aan de herstellers. Het bevat meer dan 40.000 lijnen kennis in tekstvorm door de experten ingegeven. In een zgn. kenniskwaliteitskring onderhouden de experten de kennis. Meetbaar resultaat: een daling van 40% tot 6% van het aantal nutteloze vervangingen! En dus minder overbodig technisch werk, en dus minder reservestellen nodig. Handboeken met werkvoorschriften: valse start.In 1976 werd de Brusselse Metro in dienst genomen. Maar wat moet er gebeuren als de bestuurder een fout meldt? De enige personen met inzicht waren technici. Maar deze waren ook nodig voor de herstelling! Wat doen? Op een bepaald moment vroeg de afdeling 'verkeersgeleiding' aan de afdeling 'herstelling': "gelieve ons concrete werkvoorschriften te maken". Maar deze bleken dubbelzinnig te interpreteren. Zo gebruikt zelfs eenzelfde persoon eenzelfde term in verschillende betekenissen. Of is het schema van de ene hersteller anders te interpreteren dan bij zijn collega. Ook was de kennis onvolledig of zelfs verkeerd. De technici bleken bijna altijd het antwoord te kennen: "oh ja, dit is een uitzondering..." Er was dus geen gebrek aan kennis. De verkeersgeleiding begon te twijfelen aan de goede wil van herstelling, hoewel die er wel was. Er ontstonden (politieke) spanningen. Ten onrechte, want een mens kan niet zomaar alles opschrijven wat hij weet op ondubbelzinnige manier. Nemen we een taak waarin elk van ons expert is: autorijden. Wie recent zoon- of dochterlief... heeft leren rijden weet heel goed het grote verschil tussen het zelf kunnen en het uitleggen. Er bleven dan ook expert-herstellers bij de verkeersgeleiding. Maar ook de herstelling had zijn experten nodig! Werkvoorschriften van topkwaliteit In 1986 kwam Ir.Galle, hoofdingenieur bij de herstelling, op het idee om de kennis van de herstellers aan de verkeersgeleiders te geven onder de vorm van een expertsysteem: een computerprogramma dat de kennis en de redeneerwijze van een expert bevat. Maar hiervoor moet de kennis, i.h.b. de werkvoorschriften helemaal ondubbelzinnig gemodelleerd worden. Daartoe zijn in de wereld van de kennistechnologie methodes ontwikkeld voor de zgn. kennisingenieur. 1. Domeintaal De kennisingenieur definieert met de experten een domeinlexicon: een lijst met termen, hun precieze omschrijving, synoniemen en homoniemen. Experten kunnen niet altijd nauwkeurig verwoorden wat ze aanvoelen. Vertrekkend vanuit die onvolmaakte natuurlijke taal definieert de kennisingenieur een zgn. kennisrepresentatie of domeingrammatica, waarin alle relevante kennis uitdrukbaar is. Deze kan zowel verbaal zijn als visueel, schematisch. Hieronder ziet u enkele voorbeelden van een deel van de metrotaal.
Zie onderstaande figuur: de woorden beschrijven welk verbonden onderdeel een probleem kan veroorzaken. Het schema is een equivalente visuele voorstelling.
Zie onderstaand voorbeeld: als aan alle voorwaarden voldaan is, dan moet de aktie na DOE uitgevoerd worden.
Hoe redeneren we op deze kennis? Toegepast op de hoger vermelde voorbeelden geeft dat: regel Hierop is de gekende logica van toepassing. Als 1 conditie onwaar is, dan doet het er niet toe wat de waarde van de andere condities is: de conclusie kan niet getrokken worden. Zijn enkele condities waar, dan moeten we onderzoeken of de andere condities ook waar zijn. Dat kan door de vraag te stellen aan de gebruiker (bv. "Is de trein zonder tractie?") of door te kijken of het beredeneerbaar is, bv. via een andere regel of een causaal schema. causaal schema: Stel dat de 110_volt niet werkt. Dan kan de 110_volt defect zijn, of wat stroomopwaarts ligt kan defect zijn. Daarom kijken we of er iets op dezelfde (logische) hoogte ligt als de 110_volt. Dit is de 24_volt. Als deze werkt weten we dat alles wat stroomopwaarts ligt werkt, en dat derhalve de 110_volt defect is. Synoniemen van redeneerstrategieën zijn inferentie- of problem solving strategieën. Deze hangen dus af van de grammatica van de taal. 3. Taken Een expert kan met die kennis verschillende taken aan. Bv.
De expert kan daarenboven eenzelfde taak op verschillende manieren oplossen afhankelijk van de context. Neem het diagnostiseren:
Op dezelfde domeinkennis, kan men dus verschillende taakkennis toepassen. 4. KennisinhoudDomeintaal, redeneerstrategieën en taakbeschrijving beschrijven de domeinstructuur. Die is doorgaans zeer stabiel, terwijl de inhoud van de kennis, de concrete vuistregels, schema's... regelmatig variëren. Die inhoud formuleren de experten in de domeintaal, wat de onduidelijke interpretatie oplost en de expressiemoeilijkheden van de experten vermijdt. De kennis beschreven in de domeintaal noemt men de kennisbank. Het converteren van gedetailleerde technische schema's voor de herstelling naar meer eenvoudigere, globale causale schema's voor de herstelling is eigenlijk niet moeilijk. Experten leren steeds bij. Ervaringsregels kunnen dus niet compleet zijn. Het is dan de bedoeling er zoveel mogelijk te hebben, en te zorgen dat ze juist zijn. Basismethodes zijn case-studies, en consistentieverificatie. Hierbij gaat men na of alle combinaties wel gekend zijn, en of er geen tegenstrijdigheden voor komen. Uiteindelijk bevat de kennis meer dan 40.000 lijnen tekst of een stapel schema's van 8 cm dik! Om die hoge kwaliteit te verzekeren is veel monnikenwerk nodig. Een computerprogramma (op maat) ondersteunt:
Men kan verder gaan:
Zelfs als het de bedoeling is om werkvoorschriften enkel op papier ter beschikking te stellen, is computerhulp meestal wenselijk bij grote volumes. Computerondersteunde raadpleging van werkvoorschriften De werkvoorschriften zijn nu van hoge kwaliteit. Maar zijn ze wel gebruiksvriendelijk voor de verkeersgeleiders? Het is niet gemakkelijk om snel en zonder fouten het passend werkvoorschrift te vinden! Ook hier is computerondersteuning behulpzaam. Een eerste, relatief eenvoudige vorm, is een documentair systeem. De gebruiker voert enkele trefwoorden in, waarop de computer al de werkvoorschriften geeft die met die trefwoorden overeenkomen. De gebruiker leest die, en redeneert er zelf op. Voor de verkeersgeleiders volstaat een documentair systeem niet:
Een expertsysteem lost bovenstaande problemen op vermits het zelf redeneert op de domeinkennis. Het expertsysteem is geïntegreerd met de mainframes en de procescomputer om permanent de stand en samenstelling van de treinen te kennen. Kenmerkende onderdelen van de dialoog staan in onderstaande figuren. Het expertsysteem is in gebruik sedert september 89.
Bestuurders, verkeersgeleiders en herstellers kunnen het expertsysteem in leermode plaatsen. Zij kunnen dan verschillende problemen simuleren. 4. kostprijs ontwikkelingHet systeem is in twee fazes ontwikkeld, met de volgende mankracht:
Verschillende experten met een complementaire technische expertise stelden die kennis op. Zo verbeteren de experten systematisch hun eigen kennis en leren ze van elkaar. "Dit is een kwaliteitskring op een gouden schoteltje" zei ir. Galle. Na het project stak er in de kennisbank meer kennis dan de individuele experten voordien hadden. Toen de kwaliteitskring al functioneerde verminderde het aantal nutteloze vervangingen van 40 naar 30%. Toen het expertsysteem in produktie ging daalde dit verder tot 6%. Met iets meer dan 30.000 lijnen kennis, is het expertsysteem in produktie gegaan De kwaliteitskring is permanent blijven functioneren. Zowat maandelijks komen de experten bijeen om hun nieuwe ervaring te bespreken, en waar nuttig toe te voegen aan het systeem. Het gaat bv. om nieuwe kennis door verouderingsverschijnselen. Ondertussen is de kennisbank meer dan 40.000 lijnen groot. Tijdens een reorganisatie van de herstelling, werd de kennisbank een tijdlang niet meer onderhouden. Daardoor steeg het werk voor de hersteldienst, wat hen motiveerde om de draad opnieuw op te nemen. Integratie met andere bedrijfsprocessen Zie onderstaande figuren: de herstellers hebben door de logging een gedetailleerd inzicht in de problemen, wat een grote tijdwinst oplevert bij herstelling. Het aantal nutteloze vervangingen is zoals reeds vermeld gedaald van 40% tot 6%. Er zijn dan ook enkele treinstellen minder nodig. Deze procesverbetering over de verschillende afdeling heen, is verantwoordelijk voor de grootste financiële winst van het project.
|
Copyright ©
Warmoes & Associates BVBA
|
