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复杂系统的诊断问题求解——一种基于知识的方法

一、引 言 人类专家在进行诊断问题求解时,通常使用三种知识:一是常识性知识(Common-sense Knowle4ge)】二是基本的领域知识,通称深知识;三是启发性知识,通称为浅知识.事实上,专家能按照被诊断对象的实际情况以高度集成的方式使用这三种知识.然而,目前的基于知识的诊断系统主要是采用以下几种模型: (1)基于征兆一原因断言的模型,即浅知识模型“‘、‘’‘. (2)基于对象的结构和性能的模型,即深知识模型”’。’‘’. (3)混合模型“”‘’‘,即混合使用深浅知识的模型,包括Fink等人所谓的集成诊断模型“‘,F.Giovanllini等人所谓的浅知识控制的基于对象的结构和性能的模型. 这些模型对于简单系统的诊断是有效的,但对复杂系统的诊断尚存在着许多无法解决的问题,为此文献口二、[6」提出了适合于复杂系统诊断的层次诊断模型.本文事实上是对层次诊断模型所作的更一般性的推广. 二、复杂系统的诊断问题 1.故障、征兆与故障...  (本文共6页) 阅读全文>>

南京航空航天大学
南京航空航天大学

复杂系统的故障诊断及容错控制研究

本文主要研究了基于多智能体系统方法对复杂系统进行故障诊断和容错控制的问题。首先,提出了采用多智能体系统对复杂系统进行分析、Gaia建模和故障诊断的方法;在具体的决策树故障诊断方法研究中,又提出了一种改进的二元决策图方法用于数字系统的多故障诊断;在多智能体系统的交互方式研究中,提出了基于本体的多智能体知识共享和协作方法用于建立飞机舵面故障诊断的知识库;最后结合神经网络和模糊建模的方法提出了基于多智能体系统的多故障容错方法,并用F-16飞机的舵面组合故障诊断与容错控制的仿真实例对以上各方法进行了验证。结果表明,本文提出的方法不但可以保证故障诊断系统的可靠性,还可以提高系统的容错性与实时性。全文主要内容如下:在基于多智能体系统的复杂系统建模与故障诊断方法研究中,采用了Gaia方法对复杂系统进行建模,根据功能分析构建了故障诊断智能体的角色模型和交互模型,同时对该智能体的行为及各智能体之间进行交互协作的算法进行了详细设计,并针对某型飞机的...  (本文共141页) 本文目录 | 阅读全文>>

重庆大学
重庆大学

基于免疫机理的可重构诊断系统研究

智能故障诊断系统作为人工智能技术在故障诊断领域的应用,在实践中取得了较好的成效,但随着系统设备和功能的日益复杂化,各种故障现象成因越来越复杂,同时异常故障也时有发生,现有固定的诊断推理模型却难以满足复杂系统诊断面临的全部要求。针对故障诊断系统难以适应动态变化环境的缺点,可重构诊断系统充分利用现有的或可获得的新诊断子系统和其它组元,可以快速自适应调整诊断过程、诊断功能和诊断能力,其所具有的诊断动态重构适应性,代表了故障诊断系统的发展方向。论文围绕智能故障诊断中诊断系统的可重构性这一关键问题,以国家自然科学基金项目“基于免疫应答理论重构故障诊断系统”、国防预研项目“运载火箭漏电故障诊断系统研究”和企业横向项目“励磁装置在线故障预测和故障诊断系统”为背景,就生物免疫机理在可重构诊断系统研究中的诊断过程建模、诊断推理模型结构及重构技术等重点问题进行了较为系统深入的研究,主要研究内容包括以下几个方面: 1 在分析相关免疫学和故障诊断基本理...  (本文共124页) 本文目录 | 阅读全文>>

中南大学
中南大学

复杂过程的智能故障诊断技术及其在大型工业窑炉中的应用研究

现有的故障诊断理论和技术正面临着复杂过程的复杂性带来的严峻挑战,研究复杂过程的故障诊断技术,对于保证大型流程工业生产的安全稳定运行,从而切实提高企业的经济效益具有重要的现实意义。因此,论文以大型工业窑炉作为应用对象,研究了复杂过程的智能故障诊断技术。首先,提出并建立了基于模糊逻辑、神经网络和专家系统的智能集成故障诊断模型框架:建立模糊神经网络诊断模型解决复杂过程的故障征兆自动获取问题,利用专家系统的优势根据模糊神经网络诊断模型输出结果完成复杂过程的故障诊断任务。接着,在提出的智能集成故障诊断模型框架的指导下,以人工智能方法为基础,重点研究了知识库的建立和维护:(1)提出并建立了深层浅层知识集成表示模型,将基于诊断对象机理知识表示的深层知识与基于产生式规则表示的浅层知识结合,解决了浅层知识集不完备和深层知识搜索空间过大影响诊断性能的问题。(2)提出了将复杂过程的知识获取分为基于完整数据集和不完整数据集两方面来考虑:①提出了基于组合...  (本文共158页) 本文目录 | 阅读全文>>

武汉理工大学
武汉理工大学

基于神经网络与模糊技术的内燃机热工故障在线诊断的研究

内燃机是一种被普遍使用的动力设备,它的运行状况的好坏,直接关系着使用部门的生产能否正常运行。因此,做好对内燃机的故障诊断工作,对提高内燃机使用安全性、降低污染、节约维修费用及降低消耗具有重要的意义。由于内燃机结构较为复杂,因此只用单一方法对它进行诊断是不够的,必须借助于信息融合、神经网络、模糊逻辑以及专家系统等人工智能技术的计算机诊断方法,才能达到较高的准确性及实时性。本文的研究是在神经网络与模糊理论最新研究基础上,围绕着内燃机热工故障智能化诊断问题展开的,主要工作如下:首先,综合分析了国内外关于内燃机故障诊断方面研究现状,指出了存在的问题。其次,由于专家系统的应用领域非常广泛,所以将神经网络、模糊技术同专家系统结合起来应用于不同领域的模型也多种多样。本论文以内燃机故障诊断领域为背景,在将神经网络、模糊技术同专家系统进行融合的理论模型和实现方法上进行了探讨。第三,深入研究了神经网络系统理论,并针对目前常用的BP算法所存在的问题,...  (本文共157页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国农业大学
中国农业大学

基于本体的鱼病知识获取与诊断推理集成系统研究

近年来,在淡水养鱼业迅速发展的同时,鱼害的发生和流行也日趋严重,已成为水产养殖业健康发展的巨大障碍,严重地威胁着淡水养殖业的稳定和可持续发展。鱼病诊断专家系统为解决病害频繁发生而领域专家缺乏的矛盾起到了积极的作用。对现有的系统进一步地研究与应用发现,它本身还存在着一些问题,如系统异构与系统间缺乏共同的理解、规则获取和知识表达上困难、系统知识的边界效应造成的推理结果的不确定性和不可靠性等问题,如何提高专家系统的运行效率与质量,具有重要的理论意义和应用价值。针对已有的鱼病诊断推理子系统存在着异构及缺乏共同理解的问题,本文采用本体论的基本理论和方法,提出了基于领域本体的鱼病诊断系统集成的概念体系,围绕鱼病诊断系统集成的基本问题进行研究,给出了基于本体的鱼病诊断知识的表达,并针对该模型中的关键技术——翻译器的构造,以XML与数据库之间的转换为例给出了具体的算法,并应用在鱼病诊断推理系统与水质评价系统的集成系统中。该模型可以有效解决现有系...  (本文共130页) 本文目录 | 阅读全文>>