基于粗糙集与贝叶斯网络的推理和诊断模型

基于粗糙集知识约简、规则提取的优势和贝叶斯网络强大的推理能力,对决策表进行约简和提取决策规则获取节点关系、节点概率分布等信息,以获取的信息为基础建立贝叶斯网络模型.然后通过贝叶斯网络实现进行高效快速的推理和诊断.实例分析表明,该方法是可行有效的.     

一种贝叶斯诊断网络的拓扑结构

为了解决工程诊断中的不确定性，提出了一种基于工况-操作-故障-征兆的3层拓扑结构的贝叶斯诊断网络模型．该模型发挥了贝叶斯网络解决不确定性问题的优越性，融合了专家的经验知识，用图形化方式直观地表达了诊断中的复杂关系．应用实例表明，与传统质朴型贝叶斯诊断网络相比，该模型考虑了诊断对象的实际运行工况和操作情况，用于诊断的证据信息更充分，网络的诊断推理结果更符合诊断实际，已成功地应用于某石化公司炼油厂的烟机诊断中．     

基于贝叶斯网络的农村电力网故障诊断研究

鉴于贝叶斯网络灵活的因果推理和诊断推理,运用贝叶斯网络方法研究了因保护装置和断路器误动或拒动、通信装置的故障等原因造成的不完备警报信号模式下的农村电网故障诊断新方法.该方法应用Noisy-Or、NoiSy-And节点模型和类似BP神经网络的误差反向传播算法建立了输电线路故障诊断模型,并应用公式推理得出每个元件的故障信任度,根据故障信任度确定元件有无故障.     

基于T-S模糊故障树和贝叶斯网络的隧道坍塌易发性评价

坍塌是钻爆法隧道施工过程中常见的灾害事故之一.为了有效预防坍塌事故,为隧道施工安全风险分析和管理提供决策依据,将T-S模糊故障树和贝叶斯网络进行互补融合,提出了一种基于两者的钻爆法施工隧道坍塌可能性评价方法.根据T-S模糊故障树向贝叶斯网络转化的方法来确定贝叶斯网络模型和条件概率表;利用模糊数和模糊子集分别描述节点的故障状态和故障概率;运用贝叶斯网络双向推理算法进行计算.该方法可以利用根节点的故障概率模糊子集和施工中实际故障状态两种不同的正向推理方式计算隧道坍塌可能性,并且可以依据根节点的重要度分析结果排查故障,同时可以通过反向推理计算根节点的后验概率诊断故障.两个工程实例的应用结果表明,该方法能够科学、合理地评价隧道坍塌的可能性并确定关键致险因子,可作为隧道施工安全保障和管理的决策工具.     

用于水电厂设备的故障诊断的贝叶斯网络模型

通过分析水电厂设备故障诊断所面临的不确定性等问题以及当前常用诊断方法存在的局限性,研究基于贝叶斯网络的设备故障诊断方法,提出了适合于诊断问题的贝叶斯网络结构并阐述了基于贝叶斯网络故障诊断的团树推理算法.该方法综合考虑了多故障、故障症兆模糊以及电厂设备操作之间有依赖关系等情况.通过丰满水电仿真系统中水机调速器故障诊断的应用实例,证实了该方法在信息不确定条件下进行诊断决策的有效性和准确性.     

基于贝叶斯网络的HAZOP-LOPA集成分析与应用

针对事件树、故障树等风险分析存在一定局限性的问题,提出了基于贝叶斯网络的HAZOP-LOPA集成风险评估新思路.编制系统故障树,利用GeNIe软件将其映射成贝叶斯网络,运用贝叶斯网络双向推理进行故障预测和诊断,快速识别系统薄弱环节并确定为风险贝叶斯故障节点,结合HAZOP与LOPA对其进行风险集成分析,提出相应的独立防护层,根据防护层失效概率并参照半定量风险矩阵确定剩余风险等级.该风险评估模型在辽河石化公司催化裂化装置的反应再生系统中进行应用,结果证实该模型在复杂工艺信息不确定条件下,能有效提高风险评估的针对性、客观性与准确性.     

基于故障树和贝叶斯网络的危化品罐式运输车道路运输系统的可靠性分析

为保障危化品罐式运输车道路运输系统的可靠性,提出一种基于故障树分析法和贝叶斯网络的系统可靠性研究方法.首先,根据道路运输系统故障树模型向贝叶斯网络转化的方法确定贝叶斯网络模型和条件概率表;其次,结合贝叶斯网络双向推理算法对危化品道路运输系统进行推理计算;最后,分析得出危化品罐式运输车道路运输系统的可靠度.研究发现:该方法可以根据根节点故障的先验概率正向推理系统失效的可能性,并且可以通过根节点的概率重要度分析结果排查故障,同时可以通过反向推理计算根节点的后验概率诊断故障.在结论中,提出了针对系统中关键风险事件的应对策略.     

一种基于贝叶斯网络的故障预测方法

为了研究故障在复杂工程系统中的传播机制,根据关键节点的状态异常信息预测系统发生故障的概率,提出一种基于贝叶斯网络的故障预测方法.根据工程系统自身固有的网络拓扑结构,构建了多层贝叶斯网络模型,利用定性趋势分析法将时间信息融入网络节点中,使得网络具有处理时序信息的能力,便于进行故障传播机理分析和故障预测.提出了基于元器件健康度的根节点故障概率确定方法,针对完备数据集和非完备数据集,选择不同的参数学习方法确定贝叶斯网络的条件概率表,采用多树传播算法进行联合概率推理,由系统根节点运行状态推测其余节点的故障概率.算法在Quanser三自由度四旋翼直升机上进行了仿真应用,结果验证了该方法的可行性和有效性.     

基于贝叶斯方法的网络攻击定位和追踪模型

在网络节点之间存在安全依赖关系的前提下,提出了一个基于贝叶斯方法的网络攻击定位和追踪模型.该模型根据网络节点间的安全依赖关系构造安全依赖树.进而采用贝叶斯方法计算各个节点的攻击因子,并据此确定攻击源和攻击路径.     

高温熔融金属作业安全完整性评价

为了保证冶金行业高温熔融金属作业的安全性，将IEC 61508 标准提出的安全相关系统安全完整性的概念拓展到高温熔融金属作业系统，提出了基于贝叶斯网络Noisy-or模型的高温熔融金属作业安全完整性评价方法.建立了包括人的因素、物的因素、环境因素和管理因素的高温熔融金属作业安全完整性评价模型.贝叶斯网络各根节点的先验概率采用模糊理论的模糊数来确定.为了减少计算量及不确定性，利用Noisy-or模型确定条件概率，并考虑了各中间节点对作业安全完整性的协同影响作用.结果表明，评价模型因果推理可确定高温熔融金属作业的安全完整性等级，诊断推理也可确定其敏感因素，为制定安全措施提供指导意见.     

基于贝叶斯网络的中医辨证系统

将贝叶斯网络运用于中医辨证系统的研究,以更加量化中医辨证诊断系统.通过将中医体系中的916个证候,51项证素及其构成的1700条证名构成中医辨证贝叶斯网络的节点集,初步建立起中医辨证数据库并通过网络学习,形成中医辨证贝叶斯网络结构及概率表.利用建立的贝叶斯网络中医辨证系统,进行数据计量分析、推理验证证候—证素—证名间的关系,其结果与中医专家经验有很高的吻合性,尽管其仍未能全面反映中医辨证的思维能力.所以贝叶斯网络是对中医辨证进行信息挖掘处理的一种较好方法,可应用于中医人工智能辨证系统的建立.     

基于贝叶斯网络的非常规突发事件灾情评估

非常规突发事件的发生往往给人民生命财产和国民经济造成巨大损失,由于传统的突发事件评估系统大多是基于历史数据或专家经验的静态系统,使得应对非常规突发事件时无法动态地有效融合多源信息,而且大量的变量和数据往往造成评估系统计算效率偏低.因此,针对以上问题,提出了基于贝叶斯网络的非常规突发事件灾情评估方法,并且通过对贝叶斯网络模型的拓扑结构进行优化进一步提高了系统的计算效率.通过简化的核电站机组外部电网震后评估算例对所述方法进行了验证.结果表明,基于贝叶斯网络的非常规突发事件评估方法具有多源信息表示、融合以及全局更新的能力,并且可以有效地提高计算效率,适用于非常规突发事件的灾情评估.
     

用于预测的贝叶斯网络

通过示例给出了贝叶斯网络的构造方法，概括了贝叶斯网络的特点及贝叶斯网络学习的内容与过程，同时给出了离散型贝叶斯网络的预测公式。贝叶斯网络学习主要有三个基本环节，其一是确定变量集和变量域；其二是确定贝叶斯网络结构；其三是确定局部概率分布。贝叶斯网络是描述变量之间定性与定量依赖关系的图形模式，是进行数据联合分析与预测的有力工具。     

基于贝叶斯网的移动互联网应用部署算法研究

针对传统的应用部署算法多是对特定平台上的简单应用提出,不适合对复杂应用实现有效的部署.提出了服务子图的概念,简化了应用拓扑结构,降低了应用模型的复杂度,更加适用于大型移动应用;另一方面,采用基于贝叶斯网络及概率图的算法来维护应用部署预测模型,提高了应用部署的性能和准确性,提高了服务质量;最后搭建了实验平台并研发了典型应用进行验证,取得了较好的效果.     

基于贝叶斯分析的道路交通系统可靠性模型

针对灾变事件下重大公路交通基础设施所在路网运营安全管理实时决策的需要,提出了基于贝叶斯分析的道路交通系统可靠性计算模型.以系统工程理论对道路交通系统进行建模和分类,以可靠性工程理论对道路交通系统可靠性的概念进行定义,并逐级建立4类道路交通系统的可靠性计算模型.为了满足路网交通系统可靠性模型的应用需要,引入贝叶斯网络理论...     

基于贝叶斯网络的作战效能分析方法

天基信息系统的作战效能评估已经成为军事领域的研究热点。提出一种基于贝叶斯网络的天基信息系统作战效能分析方法。首先通过仿真平台获取仿真数据,然后采用基于搜索的贝叶斯网络结构学习算法和期望最大化(expectation-maximum, EM)参数学习算法学习数据样本,构建贝叶斯网络模型,最后从贝叶斯网络的节点敏感性分析出发,从载荷层、能力层两个方面分析了天基信息系统的可见光侦察卫星、合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)成像侦察卫星以及电子侦察卫星对作战效能的影响。同时,仿真验证了该方法应用在天基信息系统作战效能评估的有效性和可行性,能够为武器装备体系效能评估提供坚实的技术支撑。     

贝叶斯网络推理分析的团树传播算法——以停车行为分析为例

介绍了贝叶斯网络的基本概念及其推理模式和推理算法,重点进行了团树传播算法研究,应用Matlab软件的jtree_inf_engine模块实现了团树传播算法编程,并以停车行为分析的贝叶斯网络为例进行了预测、诊断、原因关联和混合4种推理分析,根据推理结果总结了城市居民的停车决策行为特征。研究结果表明,团树传播算法可用于贝叶斯网络未知参数的推理和变量间的关系学习。     

基于贝叶斯网络的物流无人机碰撞风险评估

为降低城市物流无人机（unmanned aerial vehicle,UAV）碰撞风险,识别关键风险因素,构建贝叶斯网络模型进行风险评估。在收集7个真实无人机碰撞事故案例和文献调研的基础上,提炼出15个主要风险因素,并通过问卷调查将风险集划分为低、中、高三个等级对风险发生概率数据进行收集与评估,随后运用解释结构模型（interpretative structural modeling,ISM）对风险因素进行层级划分构建贝叶斯网络模型。根据所构建的贝叶斯网络,将收集数据导入GeNIe,对贝叶斯网络模型进行参数学习,得到无人机碰撞风险不同等级的概率分布。最后对贝叶斯网络模型进行逆向推理、敏感性分析和影响强度分析,明确导致无人机发生碰撞事故的关键因素和敏感因素,依据分析结果提出风险防控建议。     

基于贝叶斯神经网络的SPA-H热轧板力学性能预测

研究了基于贝叶斯方法的神经网络及其在SPA-H热轧板力学性能预测中的应用.在网络的目标函数中引入代表网络复杂程度的惩罚项,融入"奥克姆剪刀"理论,防止网络"过训练"的发生.考虑到网络在应用中的实际问题,在前人改进的算法基础上,采用Levenberg-Marquardt算法训练网络,提高了该网络的收敛速度.利用上述网络进行SPA-H集装箱热轧板力学性能预测,在收敛速度、稳定性和泛化能力方面都优于传统的BP神经网络.