因果图与直方图联系_测试自动售货机因果图_《重庆大学》2003年硕士论文

发布时间：2016-08-03 12:20

本文关键词：因果图软件实现与应用，由笔耕文化传播整理发布。

《重庆大学》 2003年

因果图软件实现与应用

刘华东

【摘要】： 随着工业生产的自动化水平的不断提高，工业生产日趋复杂，系统的复杂度迅速增加，投资也越来越大，维护费用也直线攀升。人们迫切希望提高大型工业复杂系统的整体可靠性和可维护性，而故障诊断技术为达到这一目标提供了途径。计算机技术的飞速发展和人工智能理论的逐步深入，，使得人们能借助于计算机的快速而准确的运算能力来处理一些复杂的过程控制、故障诊断、辅助决策等问题。解决这类问题的核心是采用人工智能。人工智能的核心问题之一是如何表达已有的知识，以及如何应用已有的知识进行分析处理和推理，而得到新的知识。一个机器人关于它的任务和环境常常只有不确定的信息，所以研究不确定性知识表达和推理很具有现实意义。软件工程技术的发展对开发基于人工智能理论的故障诊断系统提供了可靠性、稳定性、开放性和模块之间的独立性的基本保障。本论文依托的课题是重庆市的科技攻关课题——《面向工业应用的智能开发平台及系统研究》，主要介绍了基于概率的知识表达与推理方法——因果图和软件实现技术。本项研究基于张勤教授所提出的因果图的概率知识表达方式和推理计算原理，立足于建立具有我国自主知识产权和特色的不确定知识表达和推理的理论模型和工具，发展具有我国自主知识产权的人工智能软件产业，改变我国在人工智能领域跟踪国外研究的状况。本文详细介绍了因果图的基本理论和推理过程。作者的核心工作是该理论的软件实现与应用。在完成理论验证的基础上，目前正在对系统进行重构，以开发出能够适应工业领域的一个故障诊断系统，具有标准的数据表达和足够的稳定性。为了实现上述要求以及开发过程的可控性，采用了Rational统一开发过程规范整个开发。文中对涉及的软件工程技术有较详细的介绍，并给出了该系统的体系结构设计。本文最后以汽车发动机润滑系统的故障诊断为例，给出了因果图用于故障诊断的设计要素和推理过程。诊断结果符合实际情况、诊断迅速和效果较好。利用文章介绍的技术手段，已经完成了《基于因果图的智能平台》的开发工作，目前正在进行软件的系统重构和商业包装。

【关键词】：
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2003
【分类号】：TP311.52
【目录】：

中文摘要3-4

英文摘要4-8

1 绪论8-10

1．1 论文研究背景8-9

1．2 作者硕士期间的主要工作9

1．3 论文总览9-10

2 因果图理论综述10-26

2．1 引言10-11

2．2 概率推理知识11-13

2．2．1 概率推理11

2．2．2 条件独立性11-12

2．3．2 信度网知识表达及其研究现状12-13

2．3 因果图的研究现状13-14

2．4 因果图知识表达14-16

2．4．1 因果图知识表达14-15

2．4．2 因果图动态特性15-16

2．5 图果图推理算法16-19

2．5．1 逻辑化简16-19

2．6 算法分析19-22

2．6．1 推理计算时的逻辑运算研究19

2．6．2 因果图编译计算的规模19-22

2．7 多值因果图22-25

2．7．1 多值因果图的概念22-24

2．7．2 连续因果图24-25

2．8 小结25-26

3 软件设计理论基础和本系统的结构26-50

3．1 引言26-27

3．2 软件工程的研究方法27-29

3．2．1 计算机软件及其特征27

3．2．2 软件工程和软件过程27-29

3．3 面向对象的软件工程29-33

3．3．1 面向对象的模型29-30

3．3．2 面向对象的概念30-31

3．3．3 标识对象模型的元素31-32

3．3．4 面向对象的软件项目管理32-33

3．4 基于ＵML的软件开发过程33-38

3．4．1 UML简介33-37

3．4．2 统一开发过程37-38

3．5 软件系统的设计思路38-42

3．5．1 系统整体简介38-39

3．5．2 专家知识输入子系统结构39-41

3．5．3 诊断推理子系统41

3．5．4 系统的主要数据及存储41-42

3．6 本软件系统的核心部分设计42-48

3．6．1 use-case的捕获42-43

3．6．2 系统主要类图和顺序图43-48

3．6．3 因果图物理数据存储48

3．7 开发小结48-49

3．8 总结49-50

4 因果图用于汽车发动机润滑系统故障诊断50-59

4．1 引言50

4．2 解环模型的软件性能研究50-52

4．3 汽车发动机润滑系统的简单故障诊断模型52-58

4．3．1 建模过程52-57

4．3．2 故障推理过程57-58

4．4 小结58-59

5 结论59-61

致谢61-62

参考文献62-65

附录A：系统类图65-66

附录B：发表论文情况66

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