S模式的贝叶斯网络平台设计和应用.pdf

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1、·企业管理与信息化·赵鹏飞基于B／S模式的贝叶斯网络平台设计和应用15基于B／S模式的贝叶斯网络平台设计和应用赵鹏飞(西北工业大学机电学院，陕西西安710072)摘要：研究了B／S模式下贝叶斯网络平台的设计和应用，详细描述了贝叶斯网络平台的功能设计、贝叶斯网络平台的开发框架、贝叶斯网络图形和贝叶斯网络数字信息的构建以及贝叶斯网络推理算法。由于采用B／S模式进行平台构建，该平台在使用方便性、使用成本和维护成本等方面都具有巨大的优势。最后利用该贝叶斯网络平台对CarStarts实例进行了网络建模和网络推理。经验证，该平台完全满足贝叶

2、斯网络模型实际应用，能为贝叶斯网络模型的远程构建和推理提供良好的支持。关键词：贝叶斯网络平台；网络建模；网络推理中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1672—1616(2011)17—0015—05贝叶斯网络⋯1是以贝叶斯公式为基础的图形计的关键技术问题，并利用该平台对CarStarts实化概率推理网络，由于其在不确定性信息及条件独例进行建模与推理，应用表明该B／S模式贝叶斯立关系表达方面的优势，已经成为处理不确定性信网络平台能为智能领域实际问题的解决提供良好息技术的主流技术之一。目前，贝叶斯网络已广泛的环境支持。应用

3、于故障诊断、预测、军事决策、智能机器人、医学上的病理诊断等许多智能化系统中，并在实际应1贝叶斯网络简介用中取得了重大成果2。贝叶斯网络又称信度网络，于1988年由Pearl贝叶斯网络平台是指为贝叶斯模型建模和推提出_3J。贝叶斯网络实现了概率论和图论的完美理提供支持的软硬件环境，由于贝叶斯网络在各研结合，一方面采用图论的语言直观地揭示了问题的究及工程领域的广泛应用及推广，众多研究机构及结构，使得贝叶斯网络直观易懂，另一方面又按照公司纷纷独立开发了功能完善的贝叶斯网络平台，概率论的原则对问题的结构加以利用，将复杂问题如法国tMye

4、sia公司的BayesiaLab，美国微软公司简单化。正是由于贝叶斯网络的这些特点，使得贝的MSBNX，丹麦阿尔堡大学的Hugin等。但是，叶斯网络的应用在多个领域取得了重大的成功并随着贝叶斯软件在大规模复杂系统领域的广泛使引起人们广泛关注。用，现有单机版的贝叶斯网络平台在使用成本、数1．1贝叶斯网络的构成据安全性、方便性和软件维护以及扩展方面暴露出贝叶斯网络是一个有向无循环图(DirectedA—了一些问题：(1)在单机版贝叶斯网络平台下构建cyclicGraph，DAG)【，其构成要素为节点、有向弧的贝叶斯网络模型是分散在各

5、台计算机上的，数据段和节点概率。其中，节点代表随机变量；有向弧不便于集中管理，用户同时需要考虑数据的安全段代表节点之间的父子关系，由父节点指向子节性；(2)对于单机版贝叶斯网络平台的维护需对每点；节点概率用于表达父子节点关系的强弱，没有台计算机进行维护，增加了维护成本和企业负担；父节点的节点概率用先验概率进行描述。(3)单机版贝叶斯网络平台在集成性上存在一定的1．2贝叶斯网络的建模不足，不便于不同部门数据信息的直接共享和有效贝叶斯网络模型的建模是贝叶斯网络推理的传递，对于数据信息的传递只有通过手工的方式，基础，主要包括贝叶斯网络

6、结构的构建和概率参数不便于企业不同部门协作运转。的确定。贝叶斯网络建模根据不同的分类标准有本文描述了基于B／S模式贝叶斯网络平台设不同的类型划分：从数据来源上划分为专家建模、收稿日期：2011—07～26作者简介：赵鹏飞(1986一)，男，山东东营人，西北工业大学硕士研究生，主要研究方向为企业信息化。162011年9月中国制造业信息化第40卷第17期知识建模和数据建模；从建模方式上分为手动建模类：后验概率问题、最大后验假设问题和最大可能和自动建模。本文从建模方式上进行划分，手动建解释问题。模指根据贝叶斯网络平台依次创建节点、有向

7、弧段和输入概率的过程；而自动建模指在节点样本信息2贝叶斯网络平台的功能设计已知的情况下，选择合适的建模算法确定节点之间由于采用的是B／S结构，为了保证数据的独关系及关系强弱的过程。立性和安全性，用户管理子系统是该贝叶斯网络平1．3贝叶斯网络的推理台必需的组成部分。在实际应用中要针对不同的所谓贝叶斯网络的推理是指用户根据已经构问题创建不同的贝叶斯网络模型，对于贝叶斯网络建好的贝叶斯网络模型，在给定某个或某些节点状模型的构建既可以采用手工编辑的方式也可以采态的情况下，选择合适的推理算法，后计算其他节用自动建模的方式。网络推理是贝叶斯

8、网络平台点取值的概率，得到用户感兴趣的信息的过程。现的重要应用，平台需要根据已经创建的贝叶斯网络有的贝叶斯网络推理算法主要包括：多树传播算法模型进行相应的推理，并将推理结果直观地显示给(polytreealgorithm)_5J、联结树算法(junctiontr