诊断专家系统
专家系统实例
专家系统实例
专家系统是一种基于知识推理的智能信息系统，用于解决特定领域的问题。
它们利用专家知识和推理规则，通过询问用户的问题来识别问题的本质，然后提供相应的解决方案。
以下是一些专家系统实例: 1. 动物识别专家系统：该实例是一个基于人工智能技术的专家系统，用于识别动物物种。
它利用了计算机视觉和自然语言处理技术，通过询问用户有关动物的特征和属性来识别动物。
2. 医学诊断专家系统：该实例是一个用于医学诊断的专家系统，它利用医学知识和推理规则，通过对用户提供的症状和疾病特征进行分析，从而作出准确的医学诊断。
3. 工业控制专家系统：该实例是一个用于工业控制的专家系统，它利用控制理论和推理技术，通过对用户提供的控制命令进行分析和优化，以实现更高效、更安全的工业控制。
4. 农业施肥专家系统：该实例是一个用于农业施肥的专家系统，它利用植物营养知识和推理规则，通过对用户提供的肥料信息和植物需求进行分析，从而提供最佳的施肥方案。
这些专家系统实例展示了人工智能技术在各个领域的应用，可以帮助用户解决各种复杂问题。
医疗诊断专家系统实验报告
医疗诊断专家系统实验报告一、引言医疗诊断是医学领域的一项重要任务，对患者的健康和生活具有重要影响。
传统的医疗诊断主要依靠医生的经验和专业知识，但是由于医学知识的复杂性和多样性，医生在繁忙的工作中难免会出现诊断错误或遗漏。
为了提高医疗诊断的准确性和效率，专家系统被广泛应用于医疗诊断领域。
专家系统是一种模拟人类专家决策过程的计算机系统，具有高度的专业知识和决策能力。
在医疗诊断领域，专家系统可以通过分析患者的症状和病史，以及医学知识库中的相关数据，给出准确的诊断结果和治疗建议。
本实验旨在设计和实现一个基于专家系统的医疗诊断系统，并验证其诊断准确性和效率。
二、实验设计1.需求分析：根据医疗领域的常见病症和症状，确定需要收集和整理的医学知识库，包括疾病的症状、病史、体征等。
2.知识库构建：根据需求分析结果，收集和整理医学知识，构建知识库，并使用专门的表示方法，如规则表达式或产生式规则。
3.系统设计：根据知识库和需求分析结果，设计系统的结构和功能，包括用户界面、病情输入、诊断过程等。
4.系统实现：使用编程语言和相应的工具实现系统设计的各个功能，包括用户界面的实现、知识库的读取和分析、诊断过程的模拟等。
5.系统测试：使用真实或模拟的病例对系统进行测试，验证系统的诊断准确性和效率。
三、实验结果与分析根据实验设计，我们成功设计和实现了一个基于专家系统的医疗诊断系统。
系统具有以下特点：1.用户友好界面：系统采用直观、简洁的界面设计，使普通用户可以轻松输入病情信息。
2.知识库丰富：根据需求分析，我们收集和整理了大量的医学知识，包括常见疾病的症状、病史、体征等。
知识库的构建使系统具有较高的诊断准确性。
3.快速诊断：系统能够快速根据用户输入的病情信息进行诊断，大大提高了诊断的效率。
我们使用了一组真实的病例对系统进行了测试，测试结果表明系统的诊断准确率达到了90%以上，且诊断结果与专业医生的诊断结果基本一致。
系统还能够根据病情的严重程度给出相应的治疗建议，对于患者的治疗起到了积极的指导作用。
医疗诊断专家系统实验报告
鸡病诊断专家系统实验报告一、实验目的1. 加深理解专家系统的结构原理与实际应用。
2. 初步掌握知识获取的基本方法。
3. 掌握产生式规则知识表示方法及其编程实现方法。
4. 初步掌握知识库的组建方法。
5. 加深理解推理机的算法原理并初步掌握其编程实现方法。
二、实验内容运用所学知识，设计并编程实现一个小型专家系统。
三、基本要求1. 设计一个简单的医疗诊断专家系统。
2. 使用Prolog语言编程实现该系统。
3. 给出模拟运行结果。
四、总体设计1.系统名称基于Visual Prolog的鸡疾病诊断专家系统2.系统功能咨询功能根据用户的需要，能够为用户提供有关饲养鸡疾病方面的知识，解答用户提出的问题。
如鸡呼吸声音方面、消化系统、头颈症状等。
诊断功能该功能模块由两部分构成，一种是症状诊断功能，根据鸡得病后的症状，由系统识别后给出结果；另一种为形态诊断．根据鸡的动作识别并给出诊断结果。
在诊断过程中抓主要因素，一般地．将呼吸系统、消化系统、头颈症状、神经运动系统、皮肤羽毛症状、冠髻症状、眼症状及解剖喉内脏的症状，在本系统中选择了三个大的方面，消化系统，呼吸系统和头颈方面。
通过用户提供症状，可以大致推断出疾病。
3.系统开发流程图专家系统的知识开发首先需要进行知识获取、组织、表示，然后建立数据库、知识库、模型库，在此基础上通过一定的推理机进行推理，得出结论，经过专家测试后进行完善，最后得到推广应用。
以下就是本专家系统开发的技术流程，如图1所示图1 系统开发流程图4. 鸡疾病诊断专家系统知识库的设计建立知识库的前提，要整理好规则。
如果想精确的诊断出疾病，必须要提供更多的信息，换句话说就是规则要写的更复杂些。
鸡疾病一般分头颈症状，冠髻症状，呼吸系统症状，消化系统症状，神经运动系统，眼症状，皮肤羽毛症状七大症状。
如果通过七大症状诊断疾病，可以说知识库的构建相当困难。
我选择了三大症状，分别为：消化系统症状，头颈症状，呼吸系统症状。
故障诊断专家系统介绍
故障诊断专家系统 一、专家系统概述 1. 定义：能以人类专家级水平进行故障诊断的智
能计算机程序。
2. 发展专家系统的必要性
1）知识结构的需要
2）故障诊断应用上的需要 系统复杂性及故障复杂性所决定 3. 专家系统所能解决的问题 机械系统诊断中的复杂问题；能达到专家水平
故障诊断专家系统 4. 专家系统的特点 1）应用范围广
故障诊断专家系统 (9) 控制型(Control)专家系统 这类系统能自动控
制系统的全部行为，通常用手生产过程的实时控
制，如维持钻机最佳钻探流特征的MUD系统、 MVS操作系统的监督控制系统YES／MVS等。 (10) 教育型(1nstruction)专家系统 这类系统能诊 断并纠正学生的行为，主要用于教学和培训，多 为诊断型和调试型的结合体，如GUIDON和 STEAMER等。
故障诊断专家系统 人工智能研究者们已提出了许多种知识表示方法， 如产生式表示、框架式表示、语义网络表示、逻辑 性表示、对象—属性—值三元组表示、过程表示和 面向对象的表示等，这些不同的表示方法各有其优 缺点和最适用的领域。 2) 产生式系统的基本组成 一个典型的产生式专家系统通常由规则库(RuleBase)、 综合数据库(GlobalDatabase)和 规则解释器 规则解释器(RuleInterpreter)这 三个基本部分组成； 综合数据库 规则库
故障诊断专家系统
五、应用
美国西屋公司从开发汽轮发电机专家系统GenAID开始， 现已在佛罗里达州的奥兰多发电设备本部建立了一个自动 诊断中心，对各地西屋公司制造的汽轮发电机进行远距离 自动诊断。诊断对象从汽轮发电机逐步扩大到汽轮机、锅 炉和辅机。西屋公司和卡内基· 梅隆大学合作研制了一台汽 轮发电机监控用专家系统，用来监视德州三家主要发电厂 的七台汽轮发电机组的全天工作状况。此专家系统能快速、 精确地分析仪表送来的信号，然后立即告诉操作人员应采 取什么措施。 我国故障诊断工作者也积极探索专家系统的应用研究， 国家在“七· 五”和“八．五”期间也列有这方面的攻关课 题，取得了—些进展，但目前总的情况是实验室研究较多， 现场条件下的实际应用、特别是成功的应用实例并不多见。
专家系统在医学诊断中的应用研究
专家系统在医学诊断中的应用研究随着计算机技术和人工智能算法的快速发展，专家系统已经成为一个重要的工具，被广泛应用于各个领域，尤其是在医学诊断领域。
专家系统是一种基于知识和经验的系统，其目的是利用计算机技术和人工智能算法模拟人类专家的决策和行为。
在医学诊断领域，专家系统能够帮助医生更准确地诊断疾病，提高医疗质量和效率，降低医疗费用和风险。
本文将探讨专家系统在医学诊断中的应用研究，并分析其优点和不足之处。
一、专家系统的原理和机制专家系统是一种基于人工智能技术的计算机软件，其核心是一个知识库，里面存储了专家的经验和知识。
当系统需要进行决策或解决问题时，会从知识库中提取相应的知识和规则，然后通过推理机制对知识进行处理和分析，最终得出结论和建议。
专家系统的主要特点是具有高度的可理解性和透明度，并且能够根据实际情况进行自我学习和知识更新，不断提高自身的准确性和智能化程度。
二、专家系统在医学诊断中的应用专家系统在医学诊断领域的应用主要有两种形式：一种是辅助诊断系统，另一种是自动诊断系统。
辅助诊断系统可以帮助医生更快速地获取病历数据、分析检查结果和判断疾病风险，提高了医生的决策能力和效率；自动诊断系统则可以通过分析病历数据和检查结果自动完成诊断和治疗，减少了医生的工作量和错误率。
专家系统在医学诊断中的应用可以帮助医生更好地发现患者的症状和疾病风险，提高医疗效果和质量。
三、专家系统在医学诊断中的优点专家系统在医学诊断中的应用有以下优点：（1）提高准确性和效率。
专家系统可以利用大量的病历数据和专家的知识和经验进行诊断，减少了医生的主观干扰和错误率，提高了诊断的准确性和效率。
（2）节省时间和成本。
专家系统可以快速地完成大量的诊断和治疗工作，节省了医生的时间和人力成本，同时也降低了医疗费用和风险。
（3）提高医疗服务的质量和体验。
专家系统可以为患者提供更准确和及时的诊断和治疗方案，提高了医疗服务的质量和响应速度，改善了患者的体验和满意度。
专家系统在医学诊断中的应用
专家系统在医学诊断中的应用1. 引言专家系统是一种基于人工智能的技术，通过将专家的知识和经验转化为计算机可执行的规则，帮助人们解决复杂的问题。
在医学领域中，专家系统的应用正在发挥越来越重要的作用。
本文将探讨专家系统在医学诊断中的应用，并分析其优势和挑战。
2. 专家系统的概述专家系统是一种仿真人类专家决策过程的计算机程序，它能够利用预设的知识和规则，通过推理和推断来解决问题。
专家系统通常由知识库、推理引擎和用户接口三个主要组成部分构成。
在医学诊断中，专家系统可以帮助医生根据患者的症状、体征和疾病特征进行准确的诊断。
3. 专家系统在医学诊断中的应用3.1 疾病诊断专家系统可以通过收集患者的症状信息，并与知识库中的疾病特征相匹配，为医生提供简要的可能诊断列表。
医生可以根据专家系统的推荐，结合自身的经验，进一步进行实验室检查和辅助检查来确定最终的诊断结果。
这样不仅可以提高诊断的准确性，还能够节省医生的时间和精力。
3.2 治疗规划专家系统可以根据患者的病情和诊断结果，结合先进的治疗指南和临床实践，为医生提供个体化的治疗方案建议。
这有助于医生更好地理解患者的疾病特点，提高治疗的效果和安全性。
同时，专家系统还可以监测患者的治疗效果，并提供相应的调整建议，确保治疗的持续优化。
3.3 家庭医生角色专家系统还可以充当家庭医生的角色，帮助人们自我监测和管理一些常见的健康问题，比如高血压、糖尿病等。
通过定期从患者收集健康指标、症状和生活方式等信息，并结合专家系统的判断和建议，人们可以更好地掌握自己的健康状态，并采取相应的预防和管理措施，提高生活质量。
4. 专家系统的优势4.1 知识的积累和传播专家系统可以将专家的知识和经验进行积累和传播，帮助更多的医生和患者受益。
通过将大量的临床数据和疾病信息输入到专家系统中，可以不断丰富和更新系统的知识库，提高系统的准确性和效果。
4.2 智能辅助决策专家系统可以智能辅助医生的决策过程，提供快速、准确的诊断和治疗建议。
故障诊断专家系统介绍
故障诊断专家系统
人工神经网络
一、概述
1.定义及特点 2.目前的应用情况
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二、基本原理
故障诊断专家系统
(3) 诊断型(Diagnosis)专家系统 这类系统根据输入 信息推断出处理对象中可能存在 的故障，如计算机 硬件故障诊断系统DART、核反应堆故障诊断系统 REACTOR、感染病诊 断与治疗系统MYCIN、旋 转机械故障诊断系统EXPLORE-EX、透平机械故障 诊断专家系统TUBMAC等。
(9) 控制型(Control)专家系统 这类系统能自动控 制系统的全部行为，通常用手生产过程的实时控 制，如维持钻机最佳钻探流特征的MUD系统、 MVS操作系统的监督控制系统YES／MVS等。
(10) 教育型(1nstruction)专家系统 这类系统能诊 断并纠正学生的行为，主要用于教学和培训，多 为诊断型和调试型的结合体，如GUIDON和 STEAMER等。
故障诊断专家系统
人工智能研究者们已提出了许多种知识表示方法， 如产生式表示、框架式表示、语义网络表示、逻辑 性表示、对象—属性—值三元组表示、过程表示和 面向对象的表示等，这些不同的表示方法各有其优 缺点和最适用的领域。
2) 产生式系统的基本组成 一个典型的产生式专家系统通常由规则库(RuleBase)、
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y1
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y1
x2
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y2
xn
yn
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单层前 向网络
多层前 向网络
专家系统故障诊断方法
专家系统故障诊断方法
专家系统是一种基于人工智能技术的计算机系统，其设计目的是模拟专家的知识和经验，用于解决复杂的问题。
在实际应用中，专家系统常常用于故障诊断和问题解决。
故障诊断是专家系统的重要应用之一。
在现代社会中，许多系统和设备都非常复杂，一旦出现故障，往往需要专业的知识和经验来诊断和解决。
专家系统通过将专家的知识和经验编码成规则和推理机制，可以快速准确地诊断和解决各种故障。
专家系统故障诊断方法可以分为以下几个步骤：
1. 知识获取：首先需要从专家那里获取故障诊断所需的知识和经验。
这可以通过面谈、观察和文献研究等方式进行。
2. 知识表示与编码：获取到的知识和经验需要转化为计算机可以处理的形式，通常是规则和推理机制。
规则是一种以“如果-那么”形式表示的知识，推理机制则是用于根据规则进行推理和推断的方法。
3. 诊断推理：在诊断推理阶段，根据用户提供的故障现象和系统信息，专家系统将使用已编码的知识和推理机制进行推理和推断，以确定可能的故障原因。
这通常涉及到多个规则的匹配和推理链的构建。
4. 故障排除：在确定可能的故障原因后，专家系统还可以提供相应的故障排除建议。
这些建议通常是基于专家知识和经验的，可以帮助用户解决故障。
5. 知识更新与维护：随着时间的推移，系统的故障诊断知识和经验可能会发生变化。
因此，定期对专家系统的知识进行更新和维护是很重要的，以保证其准确性和有效性。
综上所述，专家系统故障诊断方法是一种基于专家知识和经验的计算机辅助诊断方法。
通过将专家的知识和经验编码成规则和推理机制，专家系统可以快速准确地诊断和解决各种故障。
自动变速器离线故障诊断专家系统设计与实现
自动变速器离线故障诊断专家系统设计与实现自动变速器是现代车辆中的重要部件，负责使发动机输出的转速与车辆的速度匹配，以提供最佳的性能和燃油效率。
然而，由于使用寿命、制造不良或维护不当等原因，变速器可能发生故障，导致车辆行驶受到影响。
因此，设计一款自动变速器离线故障诊断专家系统，可以及时发现和定位故障，有重要的实际应用价值。
一、专家系统的架构本系统采用基于知识的专家系统架构，将专家知识高度抽象化，并利用推理机实现自动推理。
其主要由三部分组成：知识库、推理机和用户接口。
（一）知识库知识库是专家系统的核心部分，它存储了关于变速器故障的专家知识。
知识库以规则库的形式存在，包含了各种故障现象和相应的诊断方法。
每条规则都包括前提条件和结论两部分，前提条件是指导规则是否可用的逻辑条件，结论是规则触发时所产生的结果。
例如：IF 油压过低 AND 变速器卡顿 THEN 推荐更换液压泵。
这条规则表示当油压过低且变速器卡顿时，需要更换液压泵。
（二）推理机推理机是实现推理过程的核心组件，它是一个基于规则的逻辑推理引擎。
推理机的主要作用是根据用户提供的问题、已知事实和知识库中的规则，推理出最终诊断结果。
系统采用基于正向推理的推理机，通过匹配推理规则的前提条件，逐步获得分析结果。
（三）用户接口用户接口是用户与系统之间进行交互的界面组件。
用户可以通过该接口输入与变速器相关的现象和参数，并得到系统的诊断结果。
系统的用户接口将提供简单明了的诊断结果和建议，可以帮助修车师傅或车主对变速器问题有基础的认识和理解。
二、实现方法（一）构建知识库为了保证系统具有较高的诊断准确度和可靠性，知识库需要由专业人士提供、审核和维护。
可以通过实地检测、试验、文献调研等方式获取故障数据，将这些数据转换为规则的形式，再将其存储到知识库中。
经过不断更新和完善，知识库中的规则将成为专家系统的“灵魂”。
（二）实现推理机本系统采用基于规则的推理机，利用前向推理算法进行推理。
专家系统在医学诊断中的应用研究与实际应用
专家系统在医学诊断中的应用研究与实际应用随着科技的不断发展，专家系统在医学领域的应用越来越广泛。
专家系统是一种模仿专家决策过程的计算机程序，通过对专家知识的提取和储存，帮助医生进行诊断和治疗推荐。
本文将探讨专家系统在医学诊断中的应用研究与实际应用。
专家系统在医学诊断中的应用研究，主要涉及专家知识的提取、知识库的构建以及推理引擎的设计。
在知识提取方面，研究人员通过与专家交流和观察临床实践，系统地提取并整理各个疾病领域的专家知识。
这些知识包括症状、检查结果、治疗方案等方面的信息。
在知识库的构建方面，研究人员将提取得到的专家知识以一种易于计算机处理的方式进行表示和储存，以便后续的推理过程。
推理引擎的设计是专家系统中的核心部分，它根据用户输入的症状和检查结果，通过推理过程来得出最可能的诊断结果，并给出相应的治疗建议。
在实际应用中，专家系统在医学诊断中发挥了重要的作用。
首先，专家系统可以辅助医生进行疾病诊断。
医生可以通过系统输入患者的症状和实验室检查结果，系统会根据提前储存的专家知识进行推理，给出一个或多个可能的诊断结果。
这样可以提高医生的诊断准确率，避免因为经验不足或疏忽而导致的错误诊断。
其次，专家系统可以提供治疗方案建议。
根据系统推理的结果，系统可以为医生提供最佳的治疗方案，该方案基于专家知识和临床实践。
这使得医生能够更好地制定治疗计划，提高治疗效果。
此外，专家系统还可以用于患者教育。
通过为患者解释他们的病情和治疗方案，专家系统可以帮助患者更好地理解和配合治疗，提高患者自我管理的能力，减少不必要的医疗资源消耗。
然而，专家系统在医学诊断中也存在一些挑战和限制。
首先，专家系统的质量和准确性依赖于专家知识的提取和储存。
如果专家知识不全面或有误，系统的诊断结果可能不准确。
因此，知识提取的过程需要足够的慎重和准确。
其次，专家系统在处理复杂病情和罕见病例时的性能有限。
由于罕见病例的特殊性和少见性，系统可能无法给出准确的诊断结果。
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诊断专家系统【摘要】人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法。
技术及应用系统的一门新的技术科学。
该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。
其中专家系统是一种模拟人类专家解决领域问题的计算机程序系统。
它应用人工智能技术和计算机技术，根据某领域一个或多个专家提供的知识和经验，进行推理和判断，模拟人类专家的决策过程，求解需要专家才能解决的困难问题。
【关键词】计算机，人工智能，专家系统引言随着科学技术的发展，装备的结构越来越复杂，功能也越来越完善，自动化程度越来越高，不但同一设备的不同部分之间相互关联，紧密耦合，而且不同设备之间也存在着紧密的联系，在运行过程中形成一个整体。
一处故障可能引起一系列连锁反应，导致整个过程不能正常运行，甚至会造成重大的损失。
因此，对故障诊断的要求也越来越高。
另一方面，人工智能技术近年来得到很大发展，基于知识的故障诊断专家系统已成为当前研究和应用的一个热点。
人工智能又称机器智能，是计算机科学中新兴的一门边缘科学技术，利用计算机模拟人的智能行为、完成能表现出人类智能的任务。
故障诊断专家系统是将人类在故障诊断方面的多位专家具有的知识、经验、推理、技能综合后编制成的大型计算机程序，它可以利用计算机系统帮助人们分析解决只能用语言描述、思维推理的复杂问题，扩展计算机系统原有的工作范围使计算机系统有了思维能力，能够与决策者进行“对话”，并应用推理方式提供决策建议，专家系统在故障诊断领域的应用非常广泛，故障检测与诊断技术与专家系统相结合，使工程的安全性与可靠性得到保证。
1故障诊断专家系统简介故障诊断专家系统，是指计算机在采集被诊断对象的信息后，综合运用各种规则(专家经验)，进行一系列的推理，必要时还可以随时调用各种应用程序，运行过程中向用户索取必要的信息后，可快速地找到最终故障或最有可能的故障，再由用户来证实。
专家系统故障诊断方法可用下图的结构来说明：它由数据库、知识库、人机接口、推理机等组成。
其各部分的功能为：图1：故障诊断专家系统结构图(1)数据库数据库通常由动态数据库和静态数据库两部分构成。
静态数据库是相对稳定的参数，如设备的设计参数、固有频率等;动态数据库是设备运行中所检测到的状态参数，如工作转速、介质流量、电压或电流等。
(2)知识库存放的知识可以是系统的工作环境、系统知识(反映系统的工作机理及系统结构知识)、设备故障特征值、故障诊断算法、推理规则等，反映系统的因果关系，用来进行故障推理。
知识库是专家领域知识的集合。
(3)人机接口人与专家系统打交道的桥梁和窗口，是人机信息的交接点。
(4)推理机根据获取的信息综合运用各种规则，进行故障诊断，输出诊断结果。
是专家系统的组织控制机构。
2故障诊断专家系统分类根据知识组织方式与推理机制的不同,可将目前常用的故障诊断专家系统大致分为基于规则的诊断专家系统、基于模型的诊断专家系统、基于人工神经网络的诊断专家系统、基于模糊推理的诊断专家系统和基于事例的诊断专家系统。
2.1 基于规则的诊断专家系统在基于规则的诊断专家系统中,领域专家的知识与经验被表示成产生式规则, 一般形式是:if<前提> then<结论>。
其中前提部分表示能与数据匹配的任何模型,结论部分表示满足前提时可以得出的结论。
基于规则的推理是先根据推理策略从规则库中选择相应的规则, 再匹配规则的前提部分, 最后根据匹配结果得出结论。
基于规则的诊断知识表达方式直观、形式统一,在求解小规模问题时效率较高,并且具有易于理解与实现的优点,因而取得了一定成功。
20世纪90年代,国外在军用水压系统、电力供应网络等方面进行了应用。
但是,对于复杂系统,所观测到的症状与对应的诊断之间的联系是相当复杂的,通过归纳专家经验来获取规则有着相当的难度,且诊断时只能对事先预想到的并能与规则前提匹配的事件进行推理, 存在知识获取的瓶颈问题。
2.2 基于模型的诊断专家系统在基于模型的诊断专家系统中,领域专家的专业知识包含在建立的系统模型中,这种基于模型的诊断更多地利用系统的结构、功能与行为等知识。
相比基于规则的诊断专家系统,这种诊断方式能够处理预先没有想到的情况,并且可能检测到系统存在的潜在故障。
这类系统的知识库相对容易建立并且具有一定的灵活性,已应用于航天器动力燃烧系统故障诊断等方面。
但是,基于模型的诊断专家系统仍然依赖于专家的专业领域知识,在实时诊断中还将消耗巨大的计算资源,限制了其应用范围。
2.3 基于人工神经网络的诊断专家系统神经网络只要求专家提出范例及相应的解,就能通过特定的学习算法对样本进行学习而获取知识。
在基于人工神经网络的诊断专家系统中,知识表示不再是独立的一条条规则,而是分布于整个网络中的权和阈值。
专家知识及经验的获取是利用领域专家解决实际问题的实例(样本)来训练获取,在同样输入条件下神经网络能够获得与专家给出的方案尽可能相同的输出。
基于人工神经网络的专家系统在知识表示、知识获取、并行推理、适应性学习、理想推理、容错能力等方面显示了明显的优越性。
同时,实际应用中的大多数被诊断对象往往是复杂的非线性系统,无法得到其精确模型,甚至无法建模,由于神经网络的构建与训练不要了解被诊断对象的精确模型,因而对于非线性被诊断对象,神经网络也具有明显优势。
目前,基于人工神经网络的诊断专家系统已成为研究的热点,已经应用于在线故障诊断、引擎自动管理系统、军舰动力系统故障诊断等方面。
然而,神经网络专家系统也存在固有的弱点。
首先,系统性能受到所选择的训练样本集的限制,训练样本集选择不当,特别是在训练样本集很少的情形下,很难获得较好推理能力;其次,神经网络没有能力解释自己的推理过程和推理依据及其存储知识的含义;再次,神经网络利用知识和表达知识的方式单一,通常的神经网络只能采用数值化的知识;最后,也是最根本的一点就是神经网络只能模拟人类感觉层次上的智能活动,在模拟人类复杂层次的思维方面,如基于目标的管理、综合判断与因果分析等方面还远远不及传统的专家系统。
因此,人们正试图研究符号推理与数值推理相结合的集成式智能诊断系统,以期能更好地模拟人类的思维过程。
2.4基于模糊推理的诊断专家系统在基于模糊推理的诊断专家系统中,其知识表示采用模糊产生式规则。
模糊产生式规则是将传统产生式规则“ IF条件TH EN动作(或结论)”进行模糊化,包括条件模糊化、动作或结论模糊化等。
引入模糊的概念是为了更好地模拟人类的思维与决策过程,使计算机结果不再是简单的黑或白。
在模糊推理中建立模糊隶属度是一个重要工作,确定隶属度的方法有对比排序法、专家评判法、模糊统计法、概念扩张法等。
采用专家评判法,由专家根据经验直接给出论域中每个函数的隶属度,形成隶属度表,这样给出的隶属度比较准确。
计算机在进行模糊推理时,先从用户接口接收证据及其相应的模糊词,如“很”“、相当”“、轻微”等,然后通过模糊属性表查出条件模糊词的隶属度, 由此进行推理得到结论。
基于模糊推理的诊断专家系统已应用在军用电力系统、集成电路、动态控制等方面。
基于模糊推理的诊断存在的主要问题在于模糊诊断知识获取困难,尤其是故障与征兆的模糊关系较难确定,且系统的诊断能力依赖模糊知识库,学习能力差, 容易发生漏诊或误诊。
由于模糊语言变量是用隶属函数表示的,实现语言变量与隶属函数之间的转换是一个难点。
2.5 基于事例的诊断专家系统基于事例的推理是利用以事例形式表示的以往求解类似问题的经验知识进行推理,从而获得当前问题求解结果的一种推理模式。
一个有效的事例表示包括三部分内容:事例发生的原因或背景;事例的特点及过程;事例的解决方法和结果。
事例推理的关键步骤包括事例检索、事例重用、事例修改/ 修正和事例保留等.基于事例的推理避免了采用基于规则的推理方法进行知识获取时的瓶颈问题, 利用相关事例扩大了解决问题的范围,简化了求解过程,解的质量也得到提高, 在军事制造业控制诊断、舰艇水压机等方面获得应用。
基于事例的推理的缺点是在处理小规模问题时,其推理效率不高。
3故障诊断专家系统发展方向( 1) 基于多种模型结合的诊断专家系统。
这里所说的模型是指专家系统的知识表示模型与推理模型。
现有的各种模型都具有各自优势和特点,同时它们各自也存在着局限性,各种模型具有各自适用的领域。
随着工业自动化发展对故障诊断的要求不断提高, 际被诊断对象也将更加复杂,这样必然造成对象的故障诊断知识的复杂化,因此,融合多种知识表示方法是提高故障诊断知识表示准确度的有效途径。
故障诊断知识表示与推理方法有着密切的联系,这就要求将多种诊断方法加以融合,克服各诊断方法的局限性,从而提高诊断专家系统的智能性和诊断效率。
( 2) 分布式诊断专家系统。
现有的诊断专家系统大都是面向单机或单服务器的, 可扩充性、灵活性、通用性较差,各诊断系统之间相互独立,即使是不同开发单位研制的针对同类问题的诊断系统之间也不能进行有效的信息交流和共享,造成了巨大的资源浪费。
现在很多大型系统或设备由远程分布的不同类子系统组成,相应地,其诊断系统中的系统级诊断和各子诊断也需要诊断信息的传输交流。
同时, 由于故障源的不确定性和时发性,导致异地诊断和远程诊断的需求不断增加。
随着网络的普及,通过局域网、因特网来传输诊断信息成为一种趋势,网络架构下的分布式多故障诊断成为新的研究热点,因此,建立远程分布式跨平台综合智能诊断系统,可以实现异地多种专家系统对同一系统、设备的协同诊断以及多台设备共享同一诊断系统,提高诊断的成功率和效率,同时也有利于诊断案例的积累, 以弥补单个诊断系统领域知识的不足,提高诊断的智能化水平。
( 3) 实时诊断专家系统。
随着用户对系统可靠性、稳定性的要求不断提高,故障诊断技术已经由原来简单的对故障设备进行离线故障检测、隔离,发展为对系统、设备全寿命周期提供可靠性保障,主要包括基于传感器网络的健康状态在线检测, 故障的早期预报以及故障发生后的在线实时定位与排除。
这些都对未来故障诊断专家系统的实时性提出了很高的要求。
姓名：宋玉元学号：1120301018。