文档介绍：内蒙古科技大学2014/2015 学年第一学期
《人工智能》结课报告
课程号:76807376-01
考试方式:结课报告
使用专业、年级:计算机应用2012-3,4
任课教师:陈淋艳
班级:计算机-4班
学号:1276807404
姓名:蒋晟
目录
网络故障诊断专家系统 1
故障诊断专家系统简介 2
故障诊断专家系统分类 2
专家知识库的建立 5
推理机设计 6
网络故障诊断专家系统发展方向 7
结论 8
参考文献: 9
网络故障诊断专家系统
专家系统(Expert System, ES),也称基于知识的系统(Knowledge Based System,KBS),是人工智能(Artificial Intelligence,AI)的一个新的分支,也是发展最快的一个分支。ES实际上是 AI 计算机程序系统,它能利用目前大量人类专家的专门知识和方法来解决现实生活中某些复杂的重要问题。
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。
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。
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 
被诊断对象
知识库
人机接口
数据库
推理机
结果
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
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。
  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。
  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