基于移動設備的遠程故障診斷專家系統的研究

年昭華 韓威 航天恒星科技有限公司

1 專家系統

1.1 專家系統概述

專家系統是一個基于知識庫，推理機和界面的計算機化系統。其目的是判斷，解釋和認識特定領域的問題。但是，由于這個特定區域可能非常小，對認知的定義也有不同的解釋，因此可能會很小，例如一些汽車專家系統根據外觀特征只能識別十多種類型的車輛以及一些基于12萬種不同醫學特征的八千多種疾病的醫學專家系統。盡管專家系統的定義尚未完全定義，但基本上，當系統的復雜性，對專業知識的需求以及其實施的可靠性和有效性與專家的可比性相當時，我們可稱其為專家系統。因為專家系統可以提供智能決策和幫助，解決問題，并在一定程度上解釋解決過程，所以它被稱為“智能知識庫系統”。

1.2 專家系統的特點

（1）不顯眼的小時人類專家的工作時間有限，但專家系統是永久的。一旦開發出來，它就可以隨時獲得，并且可以連續運行24小時。（2）低運營成本的人才專家稀缺而昂貴，盡管專家系統在初期的開發中一定要花一小筆錢，但日常運營的成本要比人類專家便宜得多。因此，如果專家對專家不是或經濟上不利，專家系統仍然可以處理與專家相同的工作水平。（3）一致性人類專家通常會因為時間的推移或開箱即用的決定而判斷決策的結果，而專家系統對其處理的問題持續輸出。

2 專家系統關鍵技術

專家系統通常主要由以下部分組成：知識庫，推理機，解釋器，人機界面，知識獲取，全局數據庫（DataBase）。知識庫存儲有以某種形式表達的專業知識，經驗，書本知識和常識，并為系統推理做好準備。專家系統的性能取決于知識庫的完善程度。因此，知識庫的設計和建設是專家系統的一項關鍵任務。推理引擎是系統的控制部分，它利用知識庫中的知識通過推理策略解決具體問題。咨詢口譯員的功能主要是咨詢口譯和解釋結論。咨詢解釋主要是將推理的結論或答案輸入用戶，并根據用戶需求說明推理過程，并提供結論的可行性評估。人機界面是與專家系統的用戶界面，主要用于使系統用戶友好，了解用戶輸入的數據。知識獲取是專家系統與自然知識之間的“接口”。專家系統通常通過“人工移植”方法獲取知識，并通過系統自身的學習功能修改和擴展知識庫。集成數據庫也可以稱為“黑板”或全局數據庫。這是專家系統中用于存儲系統當前狀態的實際數據的地方。數據包括用戶輸入的事實，已知事實和從推理過程結果中獲得的中間點。

3 程設備在線故障診斷專家系統設計與實現

整體設計，系統架構設計作為項目的主題之一，亟待解決的主要問題之一是所有離岸平臺遠離陸地，設備故障診斷極為不便，因此系統充分考慮到用戶的需求基于B/S架構的用戶的使用。B/S的基本思想是使用Intemet的TCP/IP作為內部網絡的通信協議，使用PAIntemet的Web模型作為標準平臺，通過簡單的瀏覽器界面輕松提供電子郵件，文件傳輸，電子公告和新聞數據查詢等服務，還可通過防火墻或代理服務器等方式與互聯網連接，以實現內網用戶瀏覽互聯網進行瀏覽，同時提供信息服務。主要由三部分組成：瀏覽器，WWW服務器和后臺數據庫服務器。該模型由用戶，翻譯員，推理機，專家，知識庫，設備名片和歷史數據等七部分組成。為了體現專家系統的核心，該模型已經去除了故障庫，系統數據庫等的準備要素。

4 結束語

綜上所述，基于Internet遠程故障診斷技術，在當前廣泛使用的InternetTCP/IP協議上構建診斷專家系統，使遠程用戶能夠方便地使用該系統進行遠程故障診斷，為海上平臺設備帶來新的維修和維護機會。本文的主要工作和創新點如下：首先總結分析了專家系統及其知識庫，推理機技術的研究現狀，進一步闡明了兩者的核心作用;然后，在知識獲取和推理機設計中，本文介紹了粗糙集理論，闡述了基于粗糙集理論的知識獲取方法，并在知識庫基礎上設計了基于知識的推理規則。最后，設計了一個基于粗糙集約簡的粗糙集。

[1]沈永強.軌道交通自動門系統的遠程維護服務技術研究與系統開發[D].南京理工大學,2017.

[2]徐永新.可自動配置的制造裝備遠程監測、診斷與維護系統及相關技術研究[D].南京理工大學,2017.

[3]陳波.分布式遠程故障診斷專家系統的框架及若干關鍵技術的研究[D].大連理工大學,2017.