机械装置的定性空间推理与仿真

对定性空间推理机械装置的配置给出了一个全新的途径，使得计算机能通过定性空间推理理论，初步判断人类对某个机械装置设计的概念思路是否合理。此方案在推理过程中运用了约束传播和符号代数的方法，预测所有可能合理的配置信息。其推理机制主要定位于机械装置的空间信息描述和其相关的定性动力学描述。对每个构成一般机械装置的基础机械部件提供其定性配置信息和动力学约束。通过有机的推理机械部件信息，得到复杂机械部件综合定性描述，从而对整个系统的有个形象直观的定性认识。     

基于定性推理与定量仿真集成的故障诊断推理

阐述了故障诊断推理过程中知识的概念、类别和关系，从知识的获取、组织和表示等方面对定性和定量知识的集成进行了研究，并提出了基于定性推理和定量仿真集成的综合诊断推理方法，结合复杂系统试车数据的仿真诊断结果表明，该方法能有效地消除推理结果中的奇异性，从而改善了定性推理方法的性能。     

定性仿真技术及应用

定性仿真以非数字化手段处理信息输入、建模、行为分析和结果输出等仿真环节,通过定性建模推导系统的定性行为描述。定性仿真是处理不完备信息的有效方法。定性仿真方法产生了多种流派,如模糊仿真法、归纳推理法、非因果关系推理方法、基于因果关系的推理方法、基于图表的推理方法、基于数据的结构化建模方法、基于定性空间的推理方法等。近年来,定性仿真已应用到故障诊断、生态和环境学、机械制造业和工业系统、医学研究、混杂非线性系统、教育系统、人类社会与经济、人工智能等领域中。最后从整体上简要评述了定性仿真的发展。     

基于定性推理的开关∕继电器电路故障诊断

为实现开关/继电器电路的故障诊断,考虑将人工智能中的定性推理技术应用于电路故障分析。通过建立简单直观的权值电阻网络形式的电路定性模型,并研究了相关的算法进行静态、动态的定性仿真,再根据仿真结果判断系统是否发生故障,并利用元器件的状态信息通过推理方式实现故障定位。最后以某大型测试设备紧急断电电路为例进行了分析,结果证明了所述方法的可行性、有效性。     

基于定性推理的开关/继电器电路故障诊断

为实现开关/继电器电路的故障诊断,考虑将人工智能中的定性推理技术应用于电路故障分析.通过建立简单直观的权值电阻网络形式的电路定性模型,并研究了相关的算法进行静态、动态的定性仿真,再根据仿真结果判断系统是否发生故障,并利用元器件的状态信息通过推理方式实现故障定位.最后以某大型测试设备紧急断电电路为例进行了分析,结果证明了所述方法的可行性、有效性.     

煤电企业间模糊定性仿真自动谈判模型研究

根据煤电双方谈判的特点和要求,利用模糊定性仿真技术构建了煤电企业间模糊定性仿真自动谈判模型,将定性推理、约束影响理论、相对数量级、模糊集等方法和理论应于模型的构建,省去对谈判问题建立复杂的解析和结果映射模型,重点关注谈判局势的关键状态转移点,消除了定量表示中遇到的模糊性和不确定性等问题.通过实例仿真可以看出,仿真过程完全符合煤电双方谈判的实际,极大地提高了谈判的效率和成功率,仿真结果具有较高的科学性和合理性,能够为谈判各方谈判报价决策提供指导性支持.     

非线性时间序列定性相空间推理方法研究

提出一种基于定性仿真的非线性时间序列重构相空间的方法,定性相空间推理是其关键一步。通过时间序列定性状态的抽象来裁减其状态空间,规约行为轨迹,重构其定性相空间图。用3变量Lorenz系统产生的数据流对算法进行验证,结果表明能够保留原始相空间图的几何形状和拓扑关系,捕捉到相空间图中存在的行为轨迹的特征。     

基于分级SDG的物资供应方案缺陷分析建模研究

针对物资供应方案缺陷分析困难,引入定性建模的符号定向图(SDG)方法进行建模研究.对物资供应方案的概念、缺陷分析的重要性和存在的主要缺陷进行概括,简明论述选择SDG法研究的优势并介绍分级SDG,建立了物资供应方案的缺陷分析定性模型,在研究定性推理方式的基础上对所建模型进行定性推理,设计实例获得唯一推理结果,对推理结果进行分析.结果证实了用SDG定性建模的方法研究物资供应问题的可行性.     

驾驶员行为的Kuipers定性仿真算法

定性推理的目标就是寻求一种计算理论来模拟人处理定性知识的方法。驾驶过程就是驾驶员把通过其五官和其它渠道获得的道路信息和汽车的有关运动状态等定性信息传递到大脑加工后反馈给手脚执行操纵的过程。由于传统的数字仿真是建立在精确系统数学模型基础上的仿真,因此,使用传统的数字仿真技术模拟驾驶员的驾驶过程是困难的。本文依据Kuipers的定性仿真方法对熟练驾驶员和刚学会开车的驾驶员,在具有不同曲率半径和路面情况的一段道路上所做出的车速选择做了定性推理,给出了两类不同驾驶员驾车行为的定性状态描绘图和相应的车速曲线变化图。     

模糊定性建模与仿真集成实现

定性推理是使用定性模型 ,推理演绎物理系统以获取有用信息的技术 ,在系统诊断、功能行为仿真、产品设计与分析等领域得以广泛应用 .其面对的主要挑战是定性模型构造比较困难 ,仿真效率不高 ,得到有效解的仿真过程代价较大 .本文就此进行了研究 :利用模型片断库和面向对象的方法实现图形化建模环境 ,使得建模过程直观且易操作 ;采用模型定性仿真技术 ,拓展了传统定性仿真算法 ,提高了仿真效率 .文章最后给出软件实现和实例验证 .     

定性代数方程的简明表达方法-影响方程及其建模

提出了定性代数方程简明表达方法的实现及建模规则.以化工装置中的固定床式烷基转移反应器为例讨论了影响方程建模过程,建立了烷基转移反应器的影响方程,并将影响方程模型直接转化为较为直观的符号有向图(SDG)模型.采用SDG定性推理(即基于网络拓扑的定性仿真方法)识别故障的完备性较高、能够揭示故障演变的路径和历程,在复杂过程系统危险识别和故障诊断领域得到广泛应用.     

一种军事仿真概念模型的定性反馈表示方法

军事仿真是一个复杂系统,良好的概念模型设计是系统开发的正确性保证,为了便于军事领域专家和系统开发人员交流,提出一种定性反馈表示方法,在基于HLA的军事仿真概念模型设计中引入定性反馈方法表示联邦成员数据交互关系,可以直观表示出各联邦成员的静态和动态关系,为实际仿真系统的开发建立基础。     

基于边界域的知识粗糙熵与粗集粗糙熵

传统的知识粗糙熵表征了知识整体的统计特征,是总体的平均不确定性的量度,知识和粗集的不确定性值被放大。从Pawlak拓扑的角度,给出了一种基于边界域的知识粗糙熵新定义,并修正了粗集粗糙熵的定义,集合的不确定性可以通过边界域来描述,能更精确的度量知识不确定性;证明了知识粗糙熵和修正后的粗集粗糙熵都随着信息粒度的变小而单调减少等重要结论。最后,通过弹簧振子系统定性仿真例子,结合定性推理技术,构造属性约简的启发式算法,消去定性描述中的冗余,获得了其系统的定性微分方程,说明了粗集理论在定性推理与定性仿真技术中的重要应用价值。     

一类离散系统的定性仿真

分析了一类具有离散时间分析和延时特性的离散系统定性仿真方法。通过将离散系统的不精确或不完备知识抽象为定性值、规则和约束，运用定性差分方程式形式定性建模，结合QSIM算法中的约束传播定量信息进行定性定量集成仿真，并给出仿真实例。     

面向复杂定性系统的知识建模及联合仿真方法研究

广泛存在于社会经济、国防工业等领域的复杂系统由于其具有系统机理及组成关系复杂、系统内部与环境间交互关系复杂、总体行为呈现非线性、涌现等特点,使得传统的定量建模仿真技术难以描述系统的复杂性特点。以实现定量模型与定性知识混合的系统建模描述与联合仿真为目的,在总结已有建模仿真方法的基础上,提出了复杂系统定性定量综合建模与仿真平台体系结构,并重点研究了定性建模和定性定量联合仿真两大关键技术。研究提出了一种支持定量/定性混合的图形化的复杂系统模糊定性知识建模方法——模糊因果导向图（模糊CDG）并探讨了其语法及推理方式,给出了基于自学习人工神经网络构建隶属云模型的定性定量转换方法。最后给出了研究成果在智能飞行器仿真领域的初步应用,并对进一步的研究工作进行了展望。     

非线性系统的定性相图构造

提出了一种新的基于定性仿真的非线性动力系统相图构造方法。首先对在定性仿真中应用最为广泛的QSIM算法进行改进,提出了适合于非线性系统的基于具体代数约束表示的仿真算法。在此基础上,对二维分叉系统以及非奇异的三维系统的相图构造实践进行实例分析。结果表明这种方法是完全可行的,它能够捕捉到所有定性可区分的系统行为从而很好的弥补传统的基于数值积分的相图构造方法的缺陷,因而具有其不可替代的价值。     

时间序列重构相空间中系统定性行为建模与仿真

提出了一种以重构相空间为基础,从实验时间序列研究未知系统动力学的新方法.定义了重构相空间中系统定性状态和定性行为的概念,根据系统动力学特性对模糊聚类方法进行改造,用于自动提取系统的定性状态.基于这些定性状态,给出了系统定性行为的两种表示方法:时序定性状态图和定性状态转移图.分别运用Lorenz系统产生的时间序列和癫痫脑电时间序列对提出的方法进行仿真实验,结果表明,该方法能有效提取系统的定性状态,每个定性状态中的向量之间具有高度的相似性.系统定性行为的两种表示方法均能准确地刻画系统行为中的非线性动力学特征.     

复杂系统的定性表示与推理

基于人工智能中树图推理的思想,提出一种对复杂系统进行定性描述和推理的方法.该方法基于图论把一般的定性约束方程转化为一种约束图的表示形式,并在虚拟因果理论基础上,得到描述系统波动演化的各关键变量的约束影响图形式.最后,比较了Kuipers的QSIM和本文发展出的方法,表明采用图形化的方式来表征系统各变量之间所存在的约束关系,可以得到和原系统等价的但变量数大大减少的约束影响图形式.这种处理可以推动定性推理的研究从QSIM的实验室阶段走向实际应用领域.     

企业关键岗位管理人员甄选定性模拟方法及原型系统

综合集成多种定性模拟、数学方法和博弈论纳什均衡的思想,设计了企业关键岗位管理人员甄选定性模拟方法,开发了原型系统,包括:借鉴模糊数学和QSIM算法的思路表述定性变量;采用定性因果推理的思路表述管理人员与人群之间的作用关系(包括推理规则);将管理人员与人群之间的相互作用看作是一种博弈过程,对该过程实现定性模拟,为了将在博弈过程的定性模拟中产生的不合理的状态转换过滤掉,利用了Matlab的BP神经网络工具,并提出了人群心理安全均衡的概念;设计了模拟步骤和应聘者的评分法.为了实现上述思路与方法,集成VB6.0和Matlab6.10开发了一个原型系统.     

基于组件连接的QSIM-CC建模系统

针对复杂物理系统难以直接构造QSIM定性模型的问题,给出一个基于组件连接的QSIM建模方案─QSIM-CC系统。该系统通过对具体物理系统进行结构分析,建立组件连接模型,进而转化为用于QSIM仿真的定性微分方程(QDE)。组件连接模型的引入,在物理实体和定性微分方程之间建立起一个桥梁,通过形式化的描述,使得QSIM模型的建立更加直观和形象。最后通过一个液压系统的例子,用QSIM-CC构建单体水槽定性仿真模型,并给出其仿真结果。