基于混合推理機(jī)制的故障診斷專家系統(tǒng)

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1、http://www.elecfans.com電子發(fā)燒友http://bbs.elecfans.com電子技術(shù)論壇基于混合推理機(jī)制的故障診斷專家系統(tǒng)何波劉全利王越王華秋(重慶工學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院,重慶400050)E-mail:hebo@cqit.edu.cn摘要：多數(shù)故障診斷專家系統(tǒng)采用單一的推理機(jī)制，或者基于規(guī)則的推理，或者基于事例的推理。而這兩種推理機(jī)制都各有優(yōu)缺點(diǎn)，采用單一推理機(jī)制會造成診斷的不準(zhǔn)確性。論文將基于規(guī)則的推理和基于事例的推理相結(jié)合，設(shè)計(jì)了混合推理機(jī)制。在此基礎(chǔ)上，論文設(shè)計(jì)了一個既有專家知識庫,又

2、有故障事例庫,具有自學(xué)習(xí)能力的故障診斷專家系統(tǒng)(AFDES)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，論文設(shè)計(jì)的混合推理機(jī)制是比較有效的。關(guān)鍵詞：故障診斷；專家系統(tǒng)；基于規(guī)則的推理；基于事例的推理中圖分類號：TP277文獻(xiàn)標(biāo)識號：AFaultDiagnosisExpertSystemBasedonMixedReasoningMechanismHEBo,LIUQuan-li,WANGYue,WANGHua-qiu(DepartmentofComputerScienceandEngineering,ChongQingInstituteofTechnol

3、ogy,ChongQing400050,China)Abstract:Mostfaultdiagnosisexpertsystemadoptedsinglereasoningmechanism,orrule-basedreasoningorcase-basedreasoning.However,eachreasoningmechanismhadadvantagesanddisadvantages.Theadoptionofanyonewouldleadtoinaccuratediagnosis.Thepaperdesign

4、edmixedreasoningmechanismbasedonrule-basedreasoningandcase-basedreasoning.Onthebaseofthis,thepaperdesignedaself-learningfaultdiagnosisexpertsystem,namely,AFDES,whichhadexpertknowledgedatabaseandfaultcasedatabase.Theexperimentsindicatethatdesignedmixedreasoningmech

5、anismiseffective.Keywords:faultdiagnosis;expertsystem;rule-basedreasoning;case-basedreasoning1引言[1,2]隨著人工智能技術(shù)的迅速發(fā)展，故障診斷與人工智能技術(shù)的結(jié)合成為一個重要的研究方向。專家系統(tǒng)是人工智能的一個分支，它是一個具有大量專門知識和經(jīng)驗(yàn)的程序系統(tǒng)，可根據(jù)某一領(lǐng)域內(nèi)的專家知識和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行推理和判斷，模擬人類專家的決策過程，以解決那些需要專家解決的復(fù)雜問題。將專家系統(tǒng)應(yīng)用到故障診斷可以利用領(lǐng)域知識和專家經(jīng)驗(yàn)提高故障診斷的效率

6、。目前已有一些故障診斷專家系統(tǒng)，比較有代表性的有Westinghouse公司的PDS系統(tǒng)，Bently公司的DM2000系統(tǒng)和IRD公司的IQ2000系統(tǒng)等，這些系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)各自領(lǐng)域的基本故障診斷，但是仍然存在一些問題，主要包括：（1）多數(shù)故障診斷專家系統(tǒng)采用單一的推理機(jī)制，或者基于規(guī)則的推理，或者基于事例的推理。而這兩種推理機(jī)制都各有優(yōu)缺點(diǎn)，采用單一推理機(jī)制會造成診斷的不準(zhǔn)確性；（2）多數(shù)故障診斷專家系統(tǒng)缺乏自學(xué)習(xí)能力，難以實(shí)現(xiàn)知識和事例的有效更新。針對現(xiàn)有故障診斷專家系統(tǒng)存在的問題，論文設(shè)計(jì)了基于規(guī)則和事例的混合推理機(jī)

7、制。基金項(xiàng)目：重慶市科技重大項(xiàng)目(編號:CSTC.2004AA2001)；湖南省機(jī)械設(shè)備健康維護(hù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金項(xiàng)目資助。作者簡介：何波（1978-），男，漢族，四川華鎣人，重慶工學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院講師，碩士，主要從事故障診斷，數(shù)據(jù)挖掘等方面的研究。http://www.elecfans.com電子發(fā)燒友http://bbs.elecfans.com電子技術(shù)論壇在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了具有自學(xué)習(xí)能力的故障診斷專家系統(tǒng)(AFDES)。AFDES利用混合推理機(jī)制提高了故障診斷的準(zhǔn)確性，通過評價(jià)和學(xué)習(xí)機(jī)制增強(qiáng)了故障診斷的自學(xué)習(xí)

8、能力。2基于規(guī)則和事例的混合推理機(jī)制2.1基于規(guī)則的推理傳統(tǒng)的專家系統(tǒng)一般采用基于規(guī)則的推理(rule-basedreasoning,RBR)方法。在這種推理模式下，知識被表示成產(chǎn)生式規(guī)則。產(chǎn)生式規(guī)則的一般形式是：if<前提>then<結(jié)論>(<規(guī)則置信度>)其中前提部分表示能與數(shù)據(jù)匹配的任何模型，結(jié)論