电气设备故障诊断PPT讲义8thppt课件.ppt

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1、电气设备故障诊断第八讲专家系统及其在故障诊断中的应用序：人工智能人工智能(ArtificialIntelligence)是现代最为活跃的学科之一，目前其研究已达到开始在工业部门得到具体应用的程度。而在这些应用中，最有意义的要算是专家系统(ExpertSystem)了。人工智能就是机器(计算机)执行某些与人的智能有关的复杂功能(如判断、图象识别、理解、学习、规划和问题求解等)的能力．到目前为止，模拟智能有两个主要的途径：逻辑推理方法(传统人工智能)和人工神经元网络。1．(传统)人工智能的起源与研究领

2、域人工智能(ArtificialIntelligence—AI)这一领域是1956年由Minsky等人组织的一个讨论会上提出的。如证明了罗索《数学原理》中的38个定理．1960年研究出用于符号处理的计算语言Lisp。经过几十年的努力，传统AI的研究已涉及到许多领域并取得了一些成果。a．问题求解AI的第一个大成就是发展了能求解难题的程序，在此过程中发展了AI的基本技术——归纳和搜索b．逻辑推理与定理证明在数学家的配合下，已成功地证明了一些定理c．自然语言理解机器翻译和语言识别虽末取得研究初期所期待的成

3、果，但现有成果已能适合某些应用d．自动程序设计已研制出从不同的目的描述、(如输入／输出对，高级语言描述；甚至英语描述算法)编程e．学习系统改善自身性能的任何过程——学习，它是一切智能行为的核心。从例子、从特性以及从被告知的认识来学习；f．专家系统最为成功和有效的分支。也是第五代计算机的核心技术．目前已有很多十分成功的专家系统g．机器人学较复杂的机器人系统，但工业上运行的机器人，都是一些按预先编好的程序重复作业的简单装置2．专家系统专家系统实际上是人工智能计算机程序系统，它能利用目前大量人类专家的专门

4、知识和方法来解决现实生活中某些复杂的重要问题。(1)解决那些只有专家才能解决的实际复杂问题；(2)用仿人类专家推理过程的计算机模型来解决这些问题，并能达到人类专家解决问题的水平。2．专家系统一殷具有以下几个特点：(1)启发性，即能使用判断性知识进行推理；(2)透明性，能解释自己的推理过程；(3)灵活性，能不断修改和扩充知识。——学习能力、知识更新它能记录和传播珍贵的专家经验；专家系统的出现能使少数人类专家的专长可以不受时间和空间限制——随时随地应用专家系统可以汇集和管理不同来源的和众多专家的知识，对

5、需解决的问题，提出更高明和更全面的解决办法。——更全面专家系统可以把实际专家的经验和知识转化为软件，或固化成硬件，贮存起来。在工作中应用专家系统能大幅度地提高工作效率，创造较大的社会价值和经济效益。专家系统的结构当前比较典型的专家系统均由下列几个部分组成：知识库、推理机、数据库、解释程序和知识获取程序1.知识库(KnowledgeBase)为解决实际问题而贮存的、用来完成任务所需的各种人类专家知识的一个子系统。建立和维护知识库的主要问题是知识的表达。知识库中知识的表达有两大类：事件型知识(fact)

6、——所需完成任务领域中公认的大量事实和规则功能型知识(HeuristicKnowledge)——在这个领域内能够正确实践的判断性知识。——专家经验知识表示方式状态空间法问题归纳法谓词逻辑法语义网络法——二元、多元语义框架表示法——复杂语义网络产生式——策略：匹配、冲突消解、操作过程表示法最常用的是基于规则的产生式系统2.推理机(1nferenceEngine)能运用知识进行推理和解决特定的问题的功能块。推理机：计算机的控制机构，它根据输入的数据(如设备的症状)，利用知识库的专家知识，按一定的推理策略

7、去解决问题。推理策略：正向推理——数据驱动型反向推理——目标驱动型正反向混合推理由于所用到的数据和经验都具有随机性，因此是随机性推理。为了便于知识库的修改和扩充，达到不断地提高和更新系统性能的目的，知识库和推理机应保持相对的独立性。一般是基于一定的搜索策略盲目搜索——无信息，适用于简单问题如图搜索、宽度优先搜索、深度优先搜索、等代价搜索启发式搜索——信息搜索消解原理规则演绎系统不确定性推理证据的不确定性、结论的不确定性（规则的不确定性）、多个规则支持同一事实时的不确定性（模糊集、概率论）3.综合数据

8、库(Database)用于贮存所诊断问题领域内原始特征数据的信息、推理过程中得到的各种中间信息和解决问题后输出结果的信息的储存器。——黑板，白板原始特征数据中包括标准谱或图的数据4.解释程序(ExplicationProgram)能够对推理出过程做出解释，——解释推理的路线（How)——为什么需要询问那些特征数据信息（Why）——解释推理得到的确定性结论（）5.知识获取程序(KnowledgeacquisitionProgram)能扩充、修改和更新原来的知识——学习