基于產(chǎn)生式規(guī)則的故障診斷驗(yàn)證應(yīng)用研究

張煥旗

摘? 要：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法在故障診斷時(shí)具有快速診斷的優(yōu)點(diǎn)，但無法準(zhǔn)確表達(dá)推理過程和結(jié)果的正確性。本文提出采用基于產(chǎn)生式規(guī)則的反向推理應(yīng)用于專家系統(tǒng)診斷結(jié)果的驗(yàn)證，對(duì)故障診斷專家系統(tǒng)開發(fā)和應(yīng)用具有參考意義。

關(guān)鍵詞：專家系統(tǒng);產(chǎn)生式規(guī)則;置信度

1.專家系統(tǒng)概述

所謂專家系統(tǒng)是一種人工智能領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)。根據(jù)人類專家擁有的特定領(lǐng)域技能、經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行推理和診斷，模擬人類專家做診斷的過程來解決那些依靠專家解決的困難問題。

2.基于產(chǎn)生式規(guī)則的反向推理

產(chǎn)生式系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，除了需要規(guī)則庫(kù)之外，還需要有初始事實(shí)（或數(shù)據(jù)）和目標(biāo)條件。目標(biāo)條件既是系統(tǒng)正常結(jié)束的條件，也是系統(tǒng)的求解目標(biāo)。反向推理是指先從知識(shí)庫(kù)中選擇一條知識(shí)作為假設(shè)，然后尋找支持該假設(shè)的證據(jù)或事實(shí)來驗(yàn)證這種假設(shè)的真假性。因此，在CEFR凝汽器真空低故障診斷專家系統(tǒng)中，就可采用反向推理，先假設(shè)是某種故障，根據(jù)CEFR凝汽器真空低典型故障樣本的知識(shí)庫(kù)，然后一一驗(yàn)證該故障的證據(jù)是否真實(shí)存在。

3.基于置信度的產(chǎn)生式規(guī)則

所謂置信度，就是對(duì)某一事物為真的相信程度。顯然這帶有較大的主觀性和經(jīng)驗(yàn)性。CEFR凝汽器真空低故障診斷專家系統(tǒng)采用了基于置信度產(chǎn)生式規(guī)則這個(gè)方法對(duì)知識(shí)進(jìn)行表示。

4.專家系統(tǒng)的建立

（1）知識(shí)庫(kù)的設(shè)計(jì)

①確定知識(shí)類型：敘述性知識(shí)、過程性知識(shí)、控制性知識(shí)。

②確定知識(shí)表達(dá)方法。

③知識(shí)庫(kù)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)：實(shí)現(xiàn)規(guī)則的保存、編輯、刪除、增加、搜索等功能。

（2）推理機(jī)的設(shè)計(jì)

①選擇推理方式。

②選擇推理算法：選擇各種搜索算法，如深度優(yōu)先搜索、廣度優(yōu)先搜索、啟發(fā)式優(yōu)先搜索等。

（3）人機(jī)接口設(shè)計(jì)

①設(shè)計(jì)“用戶-專家系統(tǒng)接口”：用于咨詢和結(jié)論解釋。

②設(shè)計(jì)“專家-專家系統(tǒng)接口”：用于知識(shí)庫(kù)擴(kuò)充及系統(tǒng)維護(hù)，如圖2所示。

5.結(jié)論

本文采用對(duì)基于置信度的產(chǎn)生式規(guī)則推理機(jī)的引用，構(gòu)造了CEFR凝汽器真空低故障診斷系統(tǒng)驗(yàn)證子系統(tǒng)的推理關(guān)系。將基于產(chǎn)生式規(guī)則的故障診斷作驗(yàn)證子系統(tǒng)，將驗(yàn)證子系統(tǒng)與BP網(wǎng)絡(luò)驗(yàn)證進(jìn)行了有效結(jié)合，兩種方法取長(zhǎng)補(bǔ)短，實(shí)現(xiàn)了對(duì)凝汽器真空低的故障診斷和檢測(cè)。

參考文獻(xiàn)

[1]張艷萍，用于故障診斷的凝汽器真空模型研究[D]，保定：華北電力大學(xué)，2009年

[2]王慧濱，基于規(guī)則和案例推理的汽輪發(fā)電組故障診斷專家系統(tǒng)[D]，蘭州：蘭州理工大學(xué)，2014年