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1、第大连理工大学学报5#6,76卷增刊!!!月∀#∃%&∋#()∋∗∋&+&∗,−%.∗/0#(1−23&##408−9/6!!年大坝安全监测专家系统的总体设计孙造占吴中如:河海大学南京;<<;=>摘要建筑物安全监测专家系统属大型的实用复杂系统,从系统组成、系统结构到知识表示、推理机制等都提出了很高的要求6结合具体工程项目,研制开发了大坝安全监测专家系统).?≅.6给出了#.?≅.的总体构成及实现策略、各部分的技术措施等6包括恰当的知识表示及不确定性推理方法、综合推理机、外部数据库技术、支撑软件库、图形库、定性推理与定量分析之间的接口设计等6Α大ΒΒ关
2、键词坝安全监测专家系统Χ人工智能分类号Α1,Δ!Ε6Β19.为了使水工建筑物能正常运行,对其性态进行有效与客观地评估是十分必要的6目前,已开发研制了许多现代化的方法和监测设施,如自动化监测系统6但是多数监测系统仅提供监测,,功能仅将建筑物性态的观测值同规范值或工程设计人员选定的设计值进行比较以此进行监测评估6观测数据本身只能记录大坝系统内各种原因量及各个部分相互作用后的整体外观表,6现Β深层次的成因分析及综合评判目前通常要由具有丰富经验和知识的专家来做出为了提,,高大坝安全监测工作的实时性及准确性有必要充分利用人工智能技术发展的成果来建立具有逻辑推理功能的专家系统6建
3、立大坝安全监测专家系统的意义安全监测工作不仅可以跟踪建筑物的运行状态,尽早地发现和排除不安全因素,还可以及时将观测资料的分析结果反馈到设计、施工和运行中去,以校验和修改分析方法、设计准则和运行荷载等6因此,安全监测工作不仅能产生很大的经济效益,而且具有很高的科研价值6大坝监测专家系统的研制,在以下几个方面具有重要的意义66、,∋有利于专家经验的形式化理论化有助于将专家的感性知识更快更好地上升为理性认识6通过专家访谈或从专家解决过的实例中去提取知识,这将大大促进专家经验向理性知识Α一一收稿日期Φ!!<=;Α增户」孙造占等大坝安全监测专家系统的总体设计的转化速度666,Γ
4、有利于知识的积累专家系统的建立为专家提供了一种随时将其较明确的经验知识6记录在可复制的物理介质上的工具,有利于加快知识的积累和传播662大坝有利于监测工作的连续性的监测系统从大坝施工开始投入运行到废弃大坝停止工作一般要经过几十年甚至几百年,这期间监测工作的负责人及专家要经过多次的更换和接6一替专家系统的建立,方面可以作为训练工具帮助新手尽快适应工作、掌握技能Β另一方面,它可对原始数据、分析方法和分析结果统一管理,也有利于后期人员掌握大坝运行及监测工作6的全过程,使以后的分祈和决策具有更充分的依据大坝监测专家系统目前在世界范围内尚属,··6Β文仁’;’起步献表明俄罗斯在这方
5、面走在了前列;)8?≅8的总体构成#.?≅.:&∋Η.∋(−/0#&∗/#%∗&4≅Φ9−%/.0./−Η>笔者开发的大坝安全监测专家系统?采用6,1∃%Γ。Ι%##4语言为主体设计语言Ι%##4是专门的逻辑语言并已被日本采用为研制第五代计算机:智能计算机>的核心语言6它不仅为开发专家系统提供了很强的定性分析和推理功能,而且可以与各种科学∗十算语言,如2、ϑ#Κ1ΚΛΜ等混合编程6使定性分析与定量计算融为一66,,体此外它也可以很容易地访问)#.还可以提供诸如硬件操作的低层支撑也就是说它能,Β既够适应各种层次的人可以为不太熟悉计算机专业的人充当得力的专家系统开发工具又
6、为6,精通计算机专业的人提供施展绝技的机会而1∃%Γ#Ι%##4则在保持所有这些优点的同时使运行速度大大提高66、、大坝安全监测包括数据采集对观测数据的处理物理成因分析及综合评判).?≅.涉及其中除数据采集之外的所有部分6对观测数据的处理主要是对原型观测资料的正分析Β即由实测资料建立数学监控模型,并用这些模型监控大坝的今后运行6成因分析则根据外部征兆,6首先利用专家经验假设可能的原因,然后再调用各种数值模型对其进行验证综合评判在成因分析得到确认的情况下,尽可能多地综合利用各方面的信息,包括目视巡查的结果等,预测大6坝运行状况的发展趋势,评沽其安全情况,并决定是否采取相应
7、的措施可,以看出大坝安全监测专家系统不仅需要丰富的高水平的启发性知识进行推理和定性6分析,而且还需要有很多专项的定量计算做后盾6为推理和决策提供依据为了确保系统的实用性和先进性,).?≅.充分利用各个领域的最新成果6图给出).?≅.的总体构成6人机界面为用户和专家提供良好的操作环境,它负责接受来自操作者的接近于自然语言的输入指令并转化为系统可直接运行的内部命令6总控机构则根据内部命令来统一调度系统,6内的Β各个模块完成各项任务后再通过人机界面向操作者报告所需的信息下面分别论述三个不同的模块6咨询模块该模块包括大坝安全监测工
