General systems: A basis for knowledge engineering

General systems formalizations of expert knowledge play a foundational role in the process of knowledge engineering of intelligent systems. Canonical definitions of systems (knowledge structures) which have been arrived at by a crossdisciplinary inductive modeling process are shown to be the basis for the modeling of certain generic categories of expert reasoning processes which are of current interest in knowledge engineering. The methodology for transforming the representation of knowledge expressed in general systems formalizations to the representation of that knowledge in expert systems is also developed. In particular, transformations from general systems formalizations into frames are presented.     

基于建模仿真的体系工程

通过军事、社会、制造等领域中的典型案例,介绍了复杂工程体系的概念和特点以及建模仿真对研究复杂工程体系的意义,以复杂产品制造为例,梳理了从系统工程到基于模型的系统工程(MBSE),再到基于建模仿真的体系工程(MSBS2E)的演变过程,分析了复杂工程体系建模仿真的特点和挑战,介绍了模型理论与方法、计算方法与平台以及不确定性...     

HEALTHCARE： A COMPLEX SERVICE SYSTEM

Healthcare is indeed a complex service system, one requiring the technobiology approach of systems engineering to underpin its development as an integrated and adaptive system. In general, healthcare services are carried out with knowledge-intensive agents or components which work together as providers and consumers to create or co-produce value. Indeed, the engineering design of a healthcare system must recognize the fact that it is actually a complex integration of human-centered activities that is increasingly dependent on information technology and knowledge. Like any service system, healthcare can be considered to be a combination or recombination of three essential components — people (characterized by behaviors, values, knowledge, etc.), processes (characterized by collaboration, customization, etc.) and products (characterized by software, hardware, infrastructures, etc.). Thus, a healthcare system is an integrated and adaptive set of people, processes and products. It is, in essence, a system of systems which objectives are to enhance its efficiency (leading to greater interdependency) and effectiveness (leading to improved health). Integration occurs over the physical, temporal, organizational and functional dimensions, while adaptation occurs over the monitoring, feedback, cybernetic and learning dimensions. In sum, such service systems as healthcare are indeed complex, especially due to the uncertainties associated with the human-centered aspects of these systems. Moreover, the system complexities can only be dealt with methods that enhance system integration and adaptation.     

What Do Educators Need to Teach for Prospective Knowledge Engineers?

ＷｈａｔＤｏＥｄｕｃａｔｏｒｓＮｅｅｄｔｏＴｅａｃｈｆｏｒＰｒｏｓｐｅｃｔｉｖｅＫｎｏｗｌｅｄｇｅＥｎｇｉｎｅｅｒｓ？￥ＪａｙＬｉｅｂｏｗｉｔｚ（Ｄｅｐｔ．ｏｆＭａｎａｇｅｍｅｎｔＳｃｉｅｎｃｅ，ＧｅｏｒｇｅＷａｓｈｉｎｇｔｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，...     

Markov控制过程基于性能势仿真的并行优化

Markov控制过程是研究随机离散事件动态系统性能优化问题的一个重要模型，并在许多实际工程问题中有着广泛的应用。在Markov性能势理论的基础上，我们讨论了一类连续时间Markov控制过程在紧致行动集上的性能优化仿真问题。由于实际系统的状态空间往往非常巨大，通常的串行仿真算法，可能耗时过长，也可能由于硬件限制而无法实现，故我们提出了一种基于性能势的并行仿真优化算法，来寻找系统的最优平稳策略。一个仿真实例表明该算法有较好的运行效率。该算法可应用于大规模实际系统的性能优化。     

人体生物节律报警原理探讨

<正> 一、问题的提出 人体生物节律理论作为预防事故发生的一种方法,已被广泛地应用于铁路、公路、航空和一般工业企业,并取得了较明显的效果。 人体生物节律理论指出,所有的人,从他们出生之日起,体力、情绪、智力活动分别以23天、28天和33天为一个循环周期,并以正弦曲线的形态     

水资源系统工程的理论框架探讨

作为一门新兴交叉综合性工程技术学科,水资源系统工程在人口、资源、环境、经济与社会区域可持续发展战略研究中具有重要意义.根据水资源系统工程的基本概念,指出水资源系统工程的实质就是处理各种水资源系统问题的方法论,据此提出了水资源系统工程新的理论框架,它由水资源系统优化方法、建模方法、预测方法、模拟方法、评价方法和决策分析方法组成.该理论框架在各种应用系统工程研究中具有参考应用价值.     

一种知识库系统软件体系结构框架的研究

在专家系统、实时控制、问题求解、机器学习等智能应用领域,都需要存取和管理大规模共享知识库,这种知识库不能用传统的专家系统外壳来建造,因为这些外壳不能满足数据量的不断增长,知识库丰富的表示结构和推理机也不被现存的数据库技术支持。为了解决这个问题,本文提出了一种适合知识库管理系统的体系结构,这种软件体系结构采用可以处理不同粒度空间的商空间结构,给出了基于商空间的一种新的知识库系统软件体系结构模型,定义了原子构件、商构件、连接和配置,描述了农业气象知识库系统框架,给出了它的构件和配置案例,这些工作为基于商空间的知识库系统软件体系结构研究奠定了理论基础,为进一步研究软件体系结构提供了新方法。     

水利工程施工运输系统元胞自动机模糊仿真模型研究

针对水利工程施工运输系统存在的模糊性以及传统的仿真方法难以将时间、空间和系统行为有机地结合起来的缺陷 ,提出了基于元胞自动机模型的施工运输系统的模糊仿真方法 .用离散型模糊分布取代传统的概率分布以适应实际数据较少或系统参数概率分布难以确定的场合 ,并充分利用现场知识和经验 ,用元胞自动机模型描述水利工程施工运输系统 ,将运输系统的时间、空间和系统行为有机地联系在一起 ,形象、直观、精确地完成运输系统的仿真.     

基于混合型专家系统的目标综合识别模型

鉴于目标识别在防空信息处理中的重要性 ,在对目标信息进行综合利用的基础上 ,利用人工智能原理 ,研究把专家系统、神经网络和证据推理相结合用于目标识别 ,建立了目标综合识别的专家系统模型 ,模拟专家识别思维。给出了知识库的构造方法及推理机制。该模型通过人工神经网络 ,实现了知识的并行处理和自动获取 ,具有自学习功能 ;再学习机制可对系统进行及时调整 ,增加或修改知识库的知识 ,具有很好的人机界面和实用性 ,对目标的综合应用识别具有很好的借鉴作用。     

多机空战战术机动专家系统与决策支持系统研究

应用专家系统基本理论和方法，系统论述建立多机空战战术机动专家系统和决策支持系统的具体步骤和方法，突出知识库创建、知识表示方法和决策支持系统建立，形成具有专家水准的多机空战战术机动自动决策仿真机制，成为研究多机空战战术和进行空战武器效能论证的良好平台     

实现冠心病普查系统GISCAD的进化模型

一般说来,专家系统的开发是一个知识获取的过程。本文首先介绍了我们开发的一个冠心病普查系统,并讨论了知识获取和系统进化等问题,说明了用于开发冠心病普查系统的进化模型。     

仿真概念模型的开发过程研究

仿真概念模型是为了满足仿真应用目标而对真实世界进行的首次抽象,它为领域专家、开发人员和VV&A人员提供了关于真实世界的一致规范的描述,它把具体的仿真需求转化成为详细的设计框架.仿真概念模型包括仿真背景,任务空间和仿真空间三个组件,针对它们各自的特点,提出了工程上可用的仿真概念模型的开发过程.     

基于暂态挖掘的非线性时间序列故障预报

针对实际工程系统故障建模困难、现有故障预报方法实时性差的问题.从一类挖掘的角度,设计了一种基于一类支持向量机的时间序列暂态挖掘算法,提出了一种既不需要系统近似模型也不需要故障训练数据和先验知识的直接故障预报方法.在系统运行的同时实现学习和预报.提高了实时性.同时该方法简单易用,克服了传统方法在预报故障前需要预测系统未来状态的缺点.具有很强的应用意义.以釜式反应嚣为对象进行的仿真实验证明了方法的有效性.     

基于专家知识的ANFIS软件质量评价建模与仿真

通过研究目前广泛用于软件质量评判的模糊综合评判法,分析了该方法存在的不足,并提出了基于专家知识的自适应神经推理(adaptive neural-fuzzy inference system,ANFIS)软件质量评价模型。在建模过程中,利用专家知识获取输入指标的不同重要度,对指标进行修正作为软件质量评判模型的输入,结合ANFIS的自适应、自学习特性,实现了软件质量评价过程中推理规则适应度、隶属度函数形状及参数的自适应调节,提高了质量评判模型的可信度、准确度。最后运用该模型对嵌入式软件质量进行评价,仿真和试验结果说明了该方法的可行性和有效性。     

基于X语言的起飞场景民机协同设计与仿真一体化方法

针对大型复杂产品,传统基于模型的系统工程（model-based system engineering, MBSE）方法存在系统设计和仿真验证的多语言、多平台集成实现,难以保证高效、准确地反馈系统设计的缺陷,无法达到快速优化设计目的等问题,提出采用基于面向复杂系统支持MBSE的新一代一体化建模仿真语言—X语言实现面向起飞场景的民机跨域子系统的一体化建模仿真。从民机起飞过程需求分析出发,建立了起飞场景的系统级模型和物理级模型,并在X语言的建模仿真软件—XLab进行统一的建模仿真验证,给出了基于X语言面向复杂产品协同设计与仿真一体化方法,为不同领域的设计人员实现复杂产品设计的协同与优化提供了全新的理论与方法参考。     

基于模糊专家系统与IDE算法的UCAV逃逸机动决策

针对现有研究中无人作战飞机(unmanned combat air vehicle, UCAV)近距逃逸机动的自适应性不足和战术性匮乏问题, 提出一种将模糊专家系统与双策略竞争的可选外部存档差分进化算法(external archiving differential evolution algorithm with dual strategy competition, DSC-JADE)相结合的逃逸机动决策算法。通过对战术知识的学习, 建立模糊专家系统, 将逃逸决策过程通过滚动时域划分为离散片段, 根据模糊专家系统决策得到机动动作, 在其控制量对应的可行域内, 采用改进差分进化算法(improved differential evolution, IDE)进行寻优得到最优控制量, 完成逃逸机动决策。在UCAV处于劣势的初始条件下进行仿真验证, 证明DSC-JADE算法相较原始差分进化以及其他传统群智能算法搜索能力更强，采用专家系统相较不采用专家系统逃逸决策能力更优。     

面向复杂问题的贝叶斯网建模方法

面向复杂问题的贝叶斯网的建模是一项系统工程,必须遵循一定的流程和方法。建立了面向复杂问题的贝叶斯网建模流程,分为问题分析,模型设计与模型测试三个阶段。阐述了每个阶段所应完成的任务和解决方法,并在模型设计阶段,提出了将专家知识和数据融合的贝叶斯网构造方案。最后总结了建模过程中的简化原则。     

电路仿真与故障知识获取研究

为解决故障诊断专家系统的故障知识获取的“瓶颈”问题,利用电路仿真软件Multisim2001对某型导弹发射车的电控系统电路进行仿真。通过仿真获得导弹发射车的电控系统电路的故障参数,获取功能-故障之间的对应关系,建立了故障诊断专家系统知识库,为解决故障诊断专家系统的知识获取问题提供了一个新的思路。     

逐层增枝结构行为检验建模法——以农户沼气工程为例

农村小型循环沼气工程是中国"十三五农业循环沼气工程"的3项工程建设之一,但是,现存在户用沼气池闲置率高的严重问题,需建立可靠性高的仿真模型,仿真提高户用沼气池使用率的对策效应。而如何实现还原论与整体论相结合的原则建立系统动力学仿真模型,如何实现更有效的检验方法提高模型的可靠性又是待深入研究的重要问题.针对上类问题,首先,给出子系统仿真定理,结构行为检验的内涵,新建"逐层增枝结构行为检验建模法"的步骤.接着,根据新建模法,建立农村小型循环沼气工程系统普遍存在的户数-原料-沼气-沼液种植入树T_1(t)-T_7(t)七棵前期流率基本入树,分3次进行结构行为检验,构建可靠性高的第一部分前期流率基本入树模型,通过参数组合仿真此第一部分入树模型,揭示出工程未来发展存在的进度慢、气待开发增、种下降3大问题.然后,针对此3大问题,提出新增户沼气服务技工人员和建立技术人员工资及服务费保障机制2条新措施,针对新措施又新建立2棵入树,并新增加后2棵入树对前7棵入树的流率的3条技工影响反馈枝,构成户-原-沼-种-技-投入树T_1(t)-T_9(t)九棵流率基本入树模型.通过仿真九入树模型,揭示新措施实施对工程未来解除问题的好效果。论证了2个新措施的正确性,建立了"通过政府、高校研究部门、服务技术员、企业、农户5个子系目标责任的实现,实现户用沼气池工程发展的总目标"的管理原理.研究新建立了一种通过增枝的提高模型可靠性、增强操作性、降低建模难度的建模法.