人工智能技术在分离过程综合中的应用研究

发布时间：2021-01-14 13:49

　　过程综合是过程设计开发过程中的关键技术，近二十年来，它一直是化学工程师研究的热门领域。过程综合的特点（组合爆炸问题）限制了基于数学模型的算法解在实际中的广泛应用。 分离过程综合问题是过程综合中的典型问题。由于分离是化工生产流程中两个关键过程之一，所以分离过程的设计是否合理直接关系着整个化工生产过程的效益。然而设计部门一直沿用传统经验方法进行分离过程综合（包括分离方法选择，质量分离剂的选择，分离装置选型，分离点序列合成、调优改进等），而无法借助计算机进行求解。 本文探讨利用人工智能技术解决分离过程综合问题的方法，进而使这一化学工程领域中的传统难题得到解决，为化工设计全面实现计算机化打下基础。 本文首先对分离过程综合问题进行了分解，并根据问题的性质抽象出两类问题：选择型问题和系统合成型问题。对与选择型问题有关的知识提出两种知识结构模型：层次模型和对象—特性关系模型，从而缩小了选择对象空间，简化了问题求解过程，提高了问题求解效率。知识模型的引入可避免产生式规则获取时规则前提事实表达上的冗余、重复和矛盾，为知识获取提供了便利的手段。针对知识结构模型提出的选择规则存放法则，可进... 

【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：86 页

【学位级别】：博士

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致谢
1.过程综合与人工智能技术
    1.1 过程综合
    1.2 人工智能技术——专家系统
        1.2.1 专家系统的沿革
        1.2.2 知识工程
        1.2.3 推理机制
        1.2.4 专家系统类型
        1.2.5 化工专家系统研究进展与现状
    1.3 分离过程综合
        1.3.1 问题的定义
        1.3.2 问题的分解
        1.3.3 选择型问题求解现状
        1.3.4 分离序列综合方法进展
    1.4 本研究的目的与范围
    1.5 小结
2.选择型问题的系统化求解方法
    2.1 选择型问题
    2.2 选择型问题的分解与知识结构模型
        2.2.1 事实与规则
        2.2.2 与选择型问题有关的知识
        2.2.3 选择型问题求解空间的分解
        2.2.4 层次结构模型
        2.2.5 对象-特性关系模型
    2.3 选择型专家系统设计方法
        2.3.1 选择型专家系统结构
        2.3.2 规则和事实的内部存储形式
        2.3.3 选择规则存放法则
        2.3.4 推理机
        2.3.5 系统询问方式
    2.4 自答系统
        2.4.1 经验规则与数据
        2.4.2 经验式
    2.5 模糊术语的处理方法
        2.5.1 模糊集理论
        2.5.2 模糊术语的定量化
    2.6 小结
3.系统合成型问题的智能求解方法
    3.1 系统合成型问题
    3.2 与分离点排序（分离序列合成）有关的知识
    3.3 探试法则的分类与结构关系
    3.4 探试法则的产生式表达
    3.5 产生式规则不确定性的模糊模型
        3.5.1 相对纯度要求较高（F2）
        3.5.2 相对流量较大（F3）
        3.5.3 相对较易分离（F4）
        3.5.4 分离点上、下轻重组分摩尔分数之和非常接近（F5）
    3.6 推理机制与系统结构
    3.7 小结
4.基于知识的分离流程调优与热集成方法
    4.1 基于知识的分离流程调优方法
        4.1.1 分离流程调优方法
        4.1.2 调优规则
        4.1.3 调优策略
        4.1.4 调优规则限用判据
        4.1.5 成本评价因子
        4.1.6 调优推理机制
    4.2 分离流程热集成
    4.3 小结
5.分离过程综合专家系统SEPSES
    5.1 SEPSES系统功能及特点
    5.2 SEPSES系统结构
        5.2.1 SEPSES主模块
INF模块">        5.2.2 INPUT_INF模块
        5.2.3 IDENTITY模块
        5.2.4 SELECT模块
FL模块">        5.2.5 SYN_FL模块
        5.2.6 EVOL模块
    5.3 SEPSES内部信息管理
    5.4 SEPSES与PPDB的集成
    5.5 系统应用实例
    5.6 小结
6 结论与进一步工作设想
    6.1 结论
    6.2 进一步工作设想
参考文献
最新发表物


【参考文献】：
期刊论文
[1]专家系统开发环境[J]. 杨冀宏,麻德贤.  计算机与应用化学. 1989(02)
[2]化工过程开发专家系统[J]. 杨冀宏,麻德贤.  计算机与应用化学. 1989(01)



本文编号：2976970