航空发动机适航知识库构建方法研究

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1、第42卷第1期2012年1月航空计算技术AeronauticalComputingTechniqueV01．42No．1Jan．2012航空发动机适航知识库构建方法研究赵芷晴，顾宏斌，潘滑(南京航空航天大学民航学院飞行模拟与先进培训工程技术研究中心，江苏南京210016)摘要：针对航空发动机适航领域知识重用、共享性差的问题，分析该领域知识特点：采用改进重采样和BRF方法进行知识获取；提出产生式规则、框架网络和面向对象的混合知识表示模型。与数据库软件的有效集成，创建智能知识库系统。实现了知识的查询和维

2、护。关键词：知识库；产生式规则；框架网络；面向对象表示法；重采样；平衡随机森林中图分类号：TP3ll文献标识码：A文章编号：1671—654X(2012)01．0100．04ResearchonConstructionMethodofKnowledgeBaseforAviationEngineAirworthinessZHAOZhi—qing，GUHong—bin，PANXu(AFlightSimulatorandAdvancedTrainingEngineeringTechnologyResear

3、chCenter，CollegeofCivilAviation，NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing210016，China)Abstract：Airlineengineairworthinessdomainknowledgereuse，sharingtheproblemofpoor，throughthestudyofthedomainknowledgecharacteristics．Throughtheimprovementre

4、—samplingmethodsandBRFknowledgeacquisition．Thecomprehensiveutilizationofproductionrule，framenetworkandtheobject—O—rientedknowledgerepresentation．Theeffectiveintegrationanddatabasesoftware，createintelligentknowl·edgebasesystem，realizetosearchandmaintena

5、nceknowledge．Keywords：knowledgebase；productionrule；framenetwork；object-orientedrepresentation；re—sam—piing；balantedrandomforests引言发动机作为飞机的心脏，其任何功能故障都可能导致飞机发生较大事故，甚至诱发灾难性后果。为了满足航空运行安全、快捷的要求，在民用航空器及其子系统的研制和发展过程中必须遵守适航管理的规定和获得适航部门的认证。利用适航性技术研究形成的设计和验证技术方法

6、、工具、手册、指南和数据库，结合中国民航局民航应用研究项目，使用混合知识表达和机器学习的方法，建立航空发动机适航知识库系统AAK-BS(Aero—engineAirworthinessKnowledgeBaseSys-tem)，实现对知识的管理和维护，扩充知识库提高知识利用率。1适航知识获取1．1数据挖掘——改进重采样和BRF方法数据挖掘技术通常包括：基于统计的方法，可细分为回归分析(多元回归、自回归等)、判别分析(贝叶斯判别、费歇尔判别、非参数判别等)、聚类分析(系统聚类、动态聚类等)、探索性分析

7、(主元分析法、相关分析法等)以及模糊集、粗糙集、支持向量机等。机器学习的方法，从大量数据中自动或半自动寻找模式的过程⋯，可细分为：归纳学习方法、基于范例的推理CBR、遗传算法、贝叶斯信念网络和神经网络方法等。重采样技术在将数据交给分类器处理前先对数据分布进行调整，达到合适分布。其中最简单的方法是进行随机的过采样和欠采样旧j。本文使用了一种基于样本实例距离改进的过采样算法，该算法根据少数类实例周围的同类实例和异类实例的分布情况确定最佳的合成实例生成策略。将该算法和BRF方法结合，从算法和数据重构两方面

8、提升不平衡数据分类在定义抽取领域的应用效果【3J。该重采样算法定义如下[3J：定义1：假设整个术语定义数据集中的实例总数为丁，少数类实例总数为m，其中一个实例Pi到另一个同类实例Pi的距离为吼，l