基于模糊petri网的专家系统实现与应用

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1、摘要基于模糊Petri网的专家系统实现与应用专家系统是一个具有大量专门知识与经验的程序系统，它应用人工智能技术，根据某个领域一个或多个人类专家提供的知识和经验进行推理和判断，以解决那些需要专家决定的复杂问题。本论文针对专家知识库中传统的规则表示方法所存在的缺陷，研究了专家系统与模糊Petri网的融合技术，并开发了模糊Petri网的建模和推理平台，实现了专家系统的核心机制。论文首先介绍了模糊Petri网的知识表达和推理机制的内容。提出产生式规则与模糊Petri网之间的映射关系，并结合Horn子句的逻辑推理与模糊Petri网的知识表达能力给出模糊Petri网的一阶谓词逻辑表达算法，并给予逻辑上的推

2、理证明。基于此，提出在VisualProlog下定义Petri网的基本元素，以实现基于模糊Petri网的专家系统的知识表达和推理。在模糊Petri网作为专家系统知识库知识表达的基础上，论文提出了基于FPN的专家系统的设计方案。给出专家系统的总体结构，依据各个功能模块分别论述，着重研究了知识库的表示方法及其维护算法。进一步，根据以上的设计方案以VisualProlog开发了模糊Petri网的建模和推理平台，它提供了用于开发基于模糊Petri网模型的图北京化丁大学硕七学位论文形化编辑环境，内建了基于模糊Petri网的推理机，通过解释机制将推理结果解释给用户，从而实现了基于模糊Petri网的专家系统

3、的开上L∑及。最后，在FPN建模和推理平台上对TE过程故障诊断进行了实例研究。实例表明，FPN建模和推理平台可以方便有效地建立起专家系统的知识库，实现推理，具有广泛的发展前景。关键词：模糊Petri网，专家系统，知识表达，谓词逻辑ABSTRACTREALIZATIoNANDAPPLICATIoNoFTHEEXPEIUf'SYSTEMBASEDoNFUZZYPETRINETExpertsystemisaprogrammesystemprovidedwithasubstantialexpertiseandexperience．Accordingtoafieldofknowledgeandexper

4、ienceprovidedbyoneormorehumanexperts，itappliesartificialintelligencetechnologytosolvethosecomplexproblemswhichneedtheexperttodecide．Aimingatovercomingthelimitationsoftraditionalrule—representationmethodofexpertknowledge—base，ThisthesisstudiesthefusiontechnologyofexpertsystemandFuzzyPetriNet(FPN)，dev

5、elopstheFPNmodellingandreasoningtool，andrealizesthecoremechnismofexpertsystem．ThisthesisfirstlyintroducestheknowledgerepresentationandreasoningmechnismofFPN，proposesthemappingrelationbetweenproductionrulesandFPN，givesthefirstorderpredicatelogicrepresentationalgorithmofFPNwhichcombinedthelogicinferen

6、ceandknowledgerepresentationofFPN，andprovestheinferenceinlogic．Basedonthis，thedefinitionofFPNbasicelementsinVisualPrologisputforwardtorealizetheexpertsystemknowledgerepresentationandreasoningbasedonFPN．IIIj匕京化工人学硕一l：学位论文ThisthesissetsforththedesignplanofexpertsystembasedonFPN，givestheoverallframe，di

7、scusseseachfunctionmodule，andmainlystudiestheknowledge—baseexpressionmethodanditsmaintenancealgorithm．Accordingtotheproposeddesignplan，thisthesisfurtherdevelopestheFPNmodellingandreasoningtoolinVisual