复杂系统基于定性关系的建模与诊断推理研究

为克服复杂系统定量建模与诊断过程中存在的计算复杂、实时性和鲁棒性不强等缺陷,提出了基于定性关系模型的建模和诊断推理方法,研究并解决了其中的定性建模技术、定性推理方法及诊断机制等问题,并基于某空间飞行器推进系统进行了建模与诊断推理实例分析。验证结果表明,该方法具有建模方便、诊断快速等特点,为建立具有良好鲁棒性、实时性和实用性的诊断推理系统,提高复杂系统的可靠性提供了一条新的途径。     

基于模型的定性推理故障诊断方法研究

提出了一种基本模型的定性推理故障诊断方法 ,其基本思想是以定性推理方法为基础 ,并结合系统的模型知识进行故障诊断。首先通过建立系统部件模型的正常和故障工作模式库 ,以及用有向连接图和支路关联矩阵来建立系统的结构描述 ,然后在部件模式库中搜索满足已知条件的模式 ,来诊断出故障的部件     

基于诊断知识的多种推理范式集成与推理控制策略

本文结合锅炉系统面向对象的广义故障树知识表示方法,论述了故障诊断推理控制策略和推理机制,给出了基于框架、规则、模型与过程的推理范式及其混合诊断推理模型,提出了基于诊断知识的多种推理范式集成与控制方法。     

基于范例推理的后勤非对抗性仿真作业系统研究

在介绍基于范例推理方法基本原理的基础之上,分析了基于范例推理的后勤仿真作业系统的框架结构和工作原理;探索了应用范例推理方法实现后勤仿真作业系统的技术框架,仿真作业系统中对范例检索采用最相邻近策略,将范例属性采用对称二维表结构方式存储,对范例特征的影响程度依次检索。说明了仿真作业系统的学习机制,范例库学习中采用的多范例集成机制。     

定性仿真与人工智能的关系及计算机化解法体系

定性仿真是采用定性推理方法建立和求解定性代数方程或定性微分方程模型,得到被仿真对象的定性行为和展望的预测过程。定性仿真(QSIM)和基于深层知识的人工智能技术,在其核心内容上看是属于同一科学领域。图论方法是求解复杂定量或定性仿真模型的实用且有效的计算机化方法。提出了有关定量和定性仿真计算机化的解法体系,给出了一种计算机求解实例。     

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。     

参数化设计的定性建模与仿真

对参数化设计问题提出了一种新的基于DOF（Degreesoffreedom）的定性建模与仿真方法。在几何约束求解的过程中，通常的定量数值化方法由于解空间的巨大而显得低效。通过定义基本约束簇类型和规则，新方法引入定性图对几何约束进行定性建模及模型求解．经过一系列基于DOF的定性图推理过程，几何约束的定性模型被规约为一个单节点后得出一系列的构造步骤。在这个推理阶段中得出的构造步骤被确定为以后精确定量计算的次序．结合了定性推理方法的高效性以及定量方法的精确性，初步实验表明新方法能够提高约束求解的效率。     

基于模型和案例推理的混合故障诊断方法

基于模型的诊断方法描述的是系统内部结构和行为的深知识,能够轻松获取诊断知识,但计算量较大;而基于案例推理的诊断方法依靠的是历史经验,诊断效率比较高,但知识获取是其瓶颈。针对两种方法的优缺点,提出了利用基于模型的方法来实现案例知识的获取,然后通过基于案例推理的方式完成故障诊断过程的混合故障诊断方法。该方法不仅汲取了基于模型方法准确度高的优点,避免了知识获取难的问题,同时继承了基于案例推理方法的快速性,提高了诊断效率。     

基于符号定向图(SDG)深层知识模型的定性仿真

定性仿真是系统仿真技术中的重要研究和应用方向，同时也是人工智能技术的一个重要方面。近年来，随着现代计算机技术的日新月异，使得基于符号定向图(SDG)深层知识模型的定性仿真研究和应用取得了显著进展。SDG模型能够表达复杂的因果关系，具有包容大规模潜在信息的能力，因此特别适合于过程系统危险评价(PHA)、危险识别与故障诊断。SDG模型结构简单，易于建立和修改。然而高质量的SDG模型必须采用经验数据和定量动态仿真检验和校正。采用SDG模型进行定性仿真的关键技术是高效双向推理“引擎”，由计算机软件自动完成。目前，在计算机辅助过程系统危险评价方面，SDG是最有效的方法；在过程系统故障诊断方面，其完备性较好，但诊断分辨率尚待提高。今后的研究应解决：定性仿真和定量仿真相结合；SDG自动建模；通用推理软件平台；大系统高分辨率故障诊断等问题。     

智能化人口-经济发展战略决策支持系统CDSS

本文提出将基于人工智能技术、运用知识和推理的专家系统与基于数字仿真技术、运用数据和模型的仿真模型体系相集成的智能化决策支持系统CDSS。CDSS用领域专家的知识选择和组合模型,完成问题的推理和系统的仿真运行。系统支持决策过程的各阶段并通过人-机界面实现定性与定量相结合的交互式决策。其系统结构对解决管理科学中非结构化问题具有普遍适用的价值。     

用于定性推理的智能化空间方法研究

在已设定智能化空间概念的前提下 ,提出了赋值单形与判断的定义。探讨了客体、表观指标与判断之间的相互关系 ,提出了用于定性推理的智能化空间方法。同时 ,根据智能化空间的网络结构特点 ,借助于机器人路径规划的势函数思想 ,设计了一种用于推理的特别算法。最后 ,通过一个求重问题 ,说明了定性推理的实质是一个用定量手段处理定性问题的智能行为过程。     

一维正态云模型单规则推理映射研究

一维云模型可以用三个参数进行表征,即均值Ex、熵En和超熵He,能够实现数据从定量输入到定性推理,再到定量输出的转换过程,该转换过程可以认为是一种映射过程。针对这种映射,构造了一维云模型单规则推理结构,给出了推理算法,总结出了云模型的三个参数对这种映射过程的影响关系,最后给出了仿真验证结果。     

基于证据推理和置信规则库的涡扇发动机故障预测

针对某型涡扇发动机故障预测的问题,提出一种基于证据推理和置信规则库的涡扇发动机故障预测模型。为描述涡扇发动机的健康状态,利用证据推理算法融合发动机系统状态信息;结合先验知识建立混合驱动的置信规则库仿真预测模型;采用投影协方差自适应进化策略用于优化模型参数;通过实验验证了模型的有效性。研究结果表明：该方法不仅准确预测涡扇发动机故障风险概率,而且为故障诊断和维修保障提供了有力的支撑。     

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。     

Quantitative HAZOP Analysis for Gas Turbine Compressor based on Fuzzy Information Fusion

An improved Hazard and Operability (HAZOP) modeling and reasoning method is proposed based on the fuzzy information fusion theory, in order to solve practical safety-related problems in industry, such as quantitative information loss and the difficulty of system safety decision-making during the traditional computer-aid HAZOP analysis. A directed graph knowledge model of systematical HAZOP analysis is first developed, taking advantage of different fuzzy quantitative methods corresponding to various variable nodes with different attributes in the system. Based on the D-S evidence theory, the quantitative deviated information between relevant nodes on the path of hazard propagation is used for the fuzzy information reasoning, which is to indicate the fusion reliability of hazard reasons and consequences of system, respectively, and provides an important foundation in safety decision-making. The results of the proposed method applied on the gas turbine compressor system in “Se-Ning-Lan” pipeline system present the possible hazard reasons and consequences according to the current running states with corresponding sorted fusion reliabilities, based on which the appropriate and effective safety maintenance plans are taken into action to avoid accidents. The comparison with traditional HAZOP analysis shows that the proposed method is able to solve the limitation and the uncertainty of traditional HAZOP qualitative analysis and improve the rationality of maintenance decision-making under the existence of multi hazard sources.     

基于定性定量集成推理的单输入模糊控制器的设计

提出了定性变量及定量变量的新概念,并将二者的综合集成推理应用到单输入模糊控制器的设计之中.将定性变量作为判断条件随时判断系统的动态特性,定量变量作为唯一的输入变量,可以有效地减少模糊控制规则的数量,同时保证被控对象具有优良的动态性能.将耗散结构理论应用于模糊系统的稳定性分析之中,从能量衰减的角度分析了系统稳定的本质.     

基于妥协案例推理的作战仿真实验范围迁移

作战仿真实验范围通常依靠专家确定，耗费代价较大。为将作战仿真实验的历史数据中关于实验范围选择的知识迁移至新的作战仿真实验案例，提出一种基于妥协策略的案例推理方法。根据案例的数据特点，提出作战仿真实验案例的表示方法；根据案例的结构和属性特点，提出主客观综合赋权的混合相似度计算方法；针对案例检索时出现检索失败和检索结果包含信息量较少的问题，提出基于妥协策略的案例检索方法；根据检索结果的特点，提出实验范围的整合迁移方法。基于历史数据进行了实验分析，证明了方法的有效性。     

基于案例推理的冷轧负荷分配模型研究

针对冷轧负荷分配的特点,提出了一种基于案例推理的冷轧负荷建模方法,着重研究了基于粗糙集和神经网络的快速案例检索以及利用数据库中的知识发现技术进行案例修改,经现场数据对比实验表明所建模型更符合实际轧制情况。