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异常工况决策支持系统知识获取与知识库构建

作　者: 刘长龙
导　师: 曹柳林；马昕
学　校: 北京化工大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 故障诊断专家系统知识获取产生式规则知识库粗随集符号有向图
分类号: TP181
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

针对专家系统知识获取问题,本文提出了一种混合知识获取方法,将基于模型的规则提取方法和基于历史数据的规则获取方法结合,从不同途径获取规则知识,以两种方法提取出来的规则为基础设计知识库结构并建立知识库。这样知识库能够覆盖与工艺流程相关的深、浅层知识,帮助解决专家系统知识获取“瓶颈”问题。本论文研究成果主要包括以下几个方面:1、基于SDG模型进行深层知识获取,对化工生产工艺流程进行建模,将SDG因果图转化为产生式规则,获得整个生产流程规则描述。2、利用粗糙集理论进行浅层知识获取,根据生产装置已有历史数据,不需要任何其他先验知识。以计算属性核为基础,采用基于数据库操作的启发式属性约简算法,去除冗余信息,从而使历史数据分辨率更高,以此为基础获取规则集。3、根据所获规则特点,设计了知识库结构并建立知识库维护系统。4、设计了知识获取系统人机界面模块、知识获取模块、知识库等各模块,把它们结合到一个整体中,形成一个知识获取系统。5、以Visual C++为开发平台、以研究理论成果为基础,开发了知识获取系统,将其应用于某厂常减压蒸馏过程中的原油电脱盐系统。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-15
第一章绪论  15-21
  1.1 课题研究目的与意义  15
  1.2 国内外研究现状  15-18
  1.3 论文主要内容及章节安排  18-21
第二章专家系统概述  21-37
  2.1 故障诊断专家系统  21-25
    2.1.1 数据库与知识库  22-23
    2.1.2 知识的表示  23-24
    2.1.3 知识的获取  24-25
  2.2 符号有向图(Signed Directed Graph,SDG)  25-29
    2.2.1 SDG基本定义  25-26
    2.2.2 SDG模型  26
    2.2.3 SDG推理相关概念  26-27
    2.2.4 SDG建模方法  27-28
    2.2.5 SDG推理机制  28
    2.2.6 SDG发展与应用  28-29
  2.3 粗糙集理论(Rough Set Theory,RST)  29-37
    2.3.1 知识的分类  30-32
    2.3.2 信息表与决策表  32-33
    2.3.3 粗糙集基本概念  33-35
    2.3.4 粗糙集发展与应用  35-37
第三章基于SDG模型与粗糙集知识获取系统的设计  37-57
  3.1 引言  37
  3.2 系统总体结构  37-40
  3.3 基于SDG模型的知识获取子系统设计  40-49
    3.3.1 SDG模型节点信息库  40-45
    3.3.2 产生式规则  45-46
    3.3.3 知识库的组织  46-49
  3.4 基于粗糙集的知识获取子系统设计  49-56
    3.4.1 信息表的数据补齐  50-51
    3.4.2 信息表的离散化  51-52
    3.4.3 属性约简算法  52-56
  3.5 小结  56-57
第四章基于SDG模型与粗糙集知识获取系统的实现  57-73
  4.1 开发环境与开发语言  57
  4.2 基于SDG模型知识获取子系统的实现  57-63
    4.2.1 节点信息数据通信接口  58-59
    4.2.2 规则提取程序  59-61
    4.2.3 知识库通信接口  61-63
  4.3 基于粗糙集的知识获取子系统的实现  63-70
    4.3.1 属性约简模块的UML建模  63-66
    4.3.2 属性约简模块程序实现  66-68
    4.3.3 部分代码说明  68-70
  4.4 知识库维护子系统  70-72
    4.4.1 知识的添加、删除和修改  71
    4.4.2 知识的检验管理  71-72
    4.4.3 用户的权限管理  72
  4.5 小结  72-73
第五章知识获取系统的测试  73-79
  5.1 电脱盐系统简介  73
  5.2 系统界面描述  73-78
  5.3 小结  78-79
第六章总结与展望  79-81
  6.1 本文获得的成果  79
  6.2 后续工作展望  79-81
参考文献  81-85
致谢  85-87
研究成果及发表的学术论文  87-89
作者及其导师简介  89-90
硕士研究生学位论文答辩委员会决议书  90-91

异常工况决策支持系统知识获取与知识库构建

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