文档介绍：注气锅炉节能优化专家系统知识库的建立和管理
李庆领,陈言武
青岛科技大学机电工程学院,山东青岛(266061)
E-mail:sunnyde4832@
摘要:注气锅炉节能优化专家系统是利用专家系统理论把锅炉节能领域专家的经验和知
识,通过计算机建立锅炉节能优化分析人机对话系统。本文采用产生式知识的表示,在此基
础上利用数据库知识建立了知识库的结构;建立知识库中的知识进行管理的管理系统,方便
对知识的添加、删除、查询和检查。
关键词:节能;专家系统;知识库;知识库管理
1. 引言
目前胜利油田开采的石油中大部分是稠油,稠油开采使用的主要方法是蒸汽驱。用来产
生蒸汽的是湿蒸汽发生器(热采注气锅炉),其燃料是油。油田在开采石油的过程中消耗着
石油,一台湿蒸汽发生器一天要消耗燃油 10 吨左右。为了合理利用能源,降低开采成本,
需要对锅炉的运行进行状态进行分析,使锅炉消耗的能源最小。
建立注汽锅炉节能优化专家系统的主要思想是:根据所获得的锅炉状态参数,模拟领域
专家的推理方式,运用专家的经验知识及各种相关的专业知识对锅炉的运行状态进行分析,
使得高水平专家的系统知识和解决问题的能力得到共享。一个专家系统的设计,实质上就是
把与领域专门问题求解相关的知识有机地结合到程序中,以使程序具有像人类求解问题时一
样推理、学习和解释的能力[1]。本文就热采注气锅炉节能优化专家系统的知识库的建立和管
理进行初步的研究。
2. 专家系统的结构
专家系统是知识基系统(Knowledge-Based System)。一般知识基系统由知识库(知识
集合)、数据库(反应系统的内外状态)及控制推理程序(规定选用知识的策略与方式)等
三部分组成,而一般的专家系统由以下五部分组成[2]:
知识库(Knowledge Base)
数据库(Data Base)
推理机(Inference Engine)
解释部分
知识库管理器
(1)知识库
它是领域知识的存贮器,它包括:领域的事实和试探式(Heuristic)的知识。知识是决
定一个专家系统的性能是否优越的主要因素。所以实际上,一个专家系统性能高低取决于知
识库的三性:可用性、确实性、完善性。因此,知识库的设计与建造是专家系统中的一个关
键性工作[2]。
(2)数据库
它用于存储该领域内初始证据和推理过程中得到的各种中间信息,也就是存放用户回答
的事实、已知的事实和由推理而得的事实。总之,数据库存放的是该系统当前要处理对象的
一些事实[2]。
(3)推理机
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它是一组程序,用来控制、协调整个系统的。它根据当前输入的数据(如患者的症状、
一组地质数据、一幅波形图等等),利用知识库中的知识,按一定的推理策略,去解决当前
的问题。专家系统是模拟人类专家进行工作,所以设计推理机时,应使其推理过程和专家的
推理过程相类似,最好是完全一致[2]。
(4)解释部分
它是一组程序,负责对推理给出必要的解释,为用户了解推理过程、向系统学习和维护
系统提供方便,使用户容易接受[2]。
(5)知识库管理器
它对知识库进行管理、控制,完成对知识库的各类操作,并向用户提供检索查询手段[2]。