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壓力容器分類系統

時間:2016-1-5 10:58:00 來源:中國壓力容器網

  事實號事實名激活標志斷言next一事實庫的結構一類壓力容器;再如第2條,它指明除第3條規定的中壓容器以外都是第二類壓力容器。這樣的規則對于人很好理解,但對于計算機是無法理解這樣的模糊的概念的,要使計算機能從事這項工作,就必須對知識重新進行描述。因此,本文嚴格從集合論的角度,對壓力容器分類方法進行了分析。對這些分類規則進行分析和整理得到38條產生式規則。其表示為:(1)規則1:如果:為高壓容器,且為非搪玻璃容器則:該容器為三類容器⑵規則2:如果:為中壓容器,且為管殼式余熱鍋爐則:該容器為三類容器。

  其它35條詳見〔3〕。

  用C++語言編制專家系統,可以把規則定義成對象,把規則的結構以及關于規則的推理使用定義成規則類(ruleclass),規則類生成所有規則對象(ruleobect)組成知識庫,對知識庫的操作方法由規則類的操作方法提供。知識庫的結構如所示:規則是規則鏈中的一個結點,一條規則鏈組成一個知識庫,對于產生式系統,除了由規則鏈組成一個知識庫以外,還有一個事實庫,也即綜合數據庫,記錄用戶與系統對話的結果及推理的中間結果,也是表示當前的環境事實庫是動態的,它初包括原始的所有斷言,但不知斷言是真是假,隨著與用戶對話,激活斷言有的為真,也有的為假,同時規則庫中的規則根據事實庫中斷言的真假作出推理。

  事實庫的結構如所示,其中事實號是事實的內部編號,斷言是事實的結論,取為“真”,“假”,事實庫也是一個動態鏈表,一個事實是鏈表中的一結點,確切地說,事實庫與知識庫是一個統一體,事實號是事實庫的關鍵字,知識庫中的規則通過事實號與事實庫發生聯系。

  3.2知識獲取壓力容器分類專家系統由38條規則組成可以根據一些簡單事實進行推理,判斷容器為幾類容器,在38條規則中,共出現22個事實(概念),每個事實給一個編號,編號從1到22,在規則中只存儲事實的編號,同樣規則的結論也是事實概念的編號。事實與規則的數據以常量表示,規則中出現的事實表示為:1介質易燃;2介質無毒;3介質毒性輕度危害;4介質毒性中度;5介質毒性高度或極度;6低壓容器;7中壓容器;8高壓容器;9超高壓容器;10反應容器;11換熱容器;12分離容器;13儲存容器;14管殼式余熱鍋爐;15搪玻璃容器;16lowpv(注:指低PV值設計壓力與容積積<0.2MPam3);19ukrohighpv(注:指高PV值設計壓力與容積積>=10MPam3);20―類容器;21二類容器;22三類容器;本文按順序把這些事實存入一指針數組str中,規則中的前提和結論用該數組表示。例如規則1的前提是:高壓容器,且非搪玻璃容器。與這兩個前提相對應的事實在數組str中的編號為(8,- 15),之所以取-15,是因為15在數組中代表搪玻璃容器,而負號代表與此相反,即為非搪玻璃容器。按這種規則,我們把規則前提放人以下數組。

  與前提相對應的規則結果相應存入下列數組。Intrulec規則數據由規則類的構造函數生成規則對象,這個構造函數需要三個參數,一個規則名,一個表示前提斷言編號的數組,還有一個結論斷言編號。

  4數據庫與推理機制為方便用戶,只需用戶輸入介質名稱,系統便自動得到介質的特性。為此需要在系統中使用兩個數據庫:介質毒性和易燃性數據庫,壓力容器品種數據庫。介質毒性和易燃性數據庫包含編號、介質中文名、英文名、毒性、易燃性幾個字段,其中,毒性是依據GB5044W劃分,分為極度危害、高度危害、中度危害和輕度危害四級。易燃性的劃分是以爆炸上下限確定的,易燃性介質是指與空氣混合的爆炸下限小于10,或爆炸上限和下限之差值大于等于20的氣體。壓力容器品種數據庫包含容器名稱和容器類型兩個字段。這兩個數據庫各收錄了二百個數據。

  規則對象是知識的實體,它包括知識的存儲和知識的使用,在壓力容器分類專家系統中,把推理機制同規則對象封裝在一起,形成一個獨立的知識單元體。推理過程如所示。

  I規則對象「事實對象集推理過程圖事實對象集記錄了當前狀態,規則對象首先拿出前提條件的斷言,詢問事實對象集,如事實對象集不知道,則詢問用戶,并將用戶的回答結果存入事實對象集和數據庫,如所有前提條件被證實則結論為真,否則系統不知道結論是真還是假。

  5對壓力容器分類專家系統的驗證為了考核驗證該專家系統的準確性,給出了50多個壓力容器分類例題進行驗證,該系統和人為判別的完全一樣,并且該系統能在極短的時間內給出正確的結果。

  6結論本文通過對壓力容器安全技術監察規程中壓力容器的分類方法的分析,得到38條產生式規則并以此組成知識庫。給出了壓力容器分類專家系統的知識表示,知識獲取,推理機制并編制了程序。

  該專家系統根據用戶輸入的簡單的信息,搜索知識庫中的知識及數據庫中有關信息,推理出容器的類別。經實踐檢驗,用該程序對壓力容器進行分類準確、快速。

  專家系統則是人工智能新的發展領域。如何將這些高科技計算機知識應用于化工設備及機械領域,實現化工設備管理的自動化、智能化。本文從壓力容器分類的角度進行了這方面的探索,為高科技在化工設備管理方面的應用提供了一種思路。

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