智能診斷專家系統(tǒng)的理論和方法
專家系統(tǒng)是人工智能領(lǐng)域目前最活躍、最實(shí)用的一個(gè)分支,專家系統(tǒng)作為一種智能系統(tǒng),由于它能模仿人類領(lǐng)域?qū)<曳治鰡?wèn)題和解決問(wèn)題的思路,因此,可以解決需要領(lǐng)域?qū)<也拍芙鉀Q的復(fù)雜問(wèn)題。專家系統(tǒng)主要有設(shè)計(jì)型和診斷型兩類,診斷型的專家系統(tǒng)具有下列特點(diǎn):
1、能綜合利用各種信息與各種診斷方法,以靈活的診斷策略來(lái)解決診斷問(wèn)題,他能實(shí)現(xiàn)從數(shù)據(jù)采集到故障預(yù)報(bào)以及干預(yù)控制的全套自動(dòng)化診斷,為設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)提供時(shí)間上的有利條件。
2、由于采用模塊化結(jié)構(gòu),可以方便地進(jìn)行功能擴(kuò)展。通過(guò)修改和增刪只是庫(kù),能夠使得為某一種型號(hào)設(shè)備研制的專家系統(tǒng)應(yīng)用于其他類型的設(shè)備。
作為通用的診斷型專家系統(tǒng),它應(yīng)包括以下幾個(gè)基本組成部分:知識(shí)庫(kù)、推理機(jī)、知識(shí)獲取子系統(tǒng)、解釋子系統(tǒng)和全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)。專家系統(tǒng)中的全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)又稱為工作存儲(chǔ)或動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù),是用于存儲(chǔ)所診斷問(wèn)題領(lǐng)域內(nèi)原始數(shù)據(jù)特征信息、推理過(guò)程中得到的各種中間信息和解決問(wèn)題后輸出結(jié)果信息的存儲(chǔ)器。
知識(shí)獲取子系統(tǒng)是專家系統(tǒng)和領(lǐng)域?qū)<?、知識(shí)工程師之間的交互,是知識(shí)庫(kù)不僅可獲得知識(shí),而且可使知識(shí)庫(kù)中的知識(shí)不斷得到修改、充實(shí)和提煉,從而使系統(tǒng)的性能得到不斷的完善。
人機(jī)接口是專家系統(tǒng)與用戶的界面,由一組程序及相應(yīng)的硬件組成,用于完成輸入輸出工作。用戶可以通過(guò)它輸入知識(shí),更新、完善知識(shí)庫(kù),輸入欲求解的問(wèn)題、已知事實(shí)以及向系統(tǒng)提出詢問(wèn),系統(tǒng)通過(guò)它輸出運(yùn)行結(jié)果,回答用戶的詢問(wèn),或者向用戶索取進(jìn)一步的事實(shí)。
解釋子系統(tǒng)能夠?qū)ν评磉^(guò)程作出解釋,可以解釋推理的路線和推理得到的確定性結(jié)論。解釋功能是專家系統(tǒng)區(qū)別于其他軟件系統(tǒng)的重要特征之一。通過(guò)解釋,可提高用戶對(duì)專家系統(tǒng)的錯(cuò)誤和漏洞,有助于測(cè)試、更新、維護(hù)專家系統(tǒng)。解釋機(jī)制實(shí)現(xiàn)解釋功能,在推理過(guò)程中回答用戶關(guān)于系統(tǒng)的一些問(wèn)題,如系統(tǒng)正在做什么,如何得到結(jié)論,為什么要作出某個(gè)決策,發(fā)出某個(gè)詢問(wèn)等,顯示推理路徑,解釋推理過(guò)程。