一种面向对象的实时故障诊断系统的设计和实现 电子信息工程管理专业

一种面向对象的实时故障诊断系统的设计 摘要：文章从分析传统专家系统入手，把 WINDOWS 下的可视化技术和面向对象技术引入到人工智能程序设计中来。讨论了故障树模型的面向对象表示方法及其推理算法。根据雷达故障诊断中的典型故障树，给出了一个基于 Visual Basic 语言的故障诊断专家系统设计实例。关键词：Visual Basic；故障诊断；专家系统；面向对象1 前言传统的专家系统开发一般有两种方法：一种是采用专用的人工智能设计语言，如逻辑处理语言 PROLOG 和列表语言 LISP，可以方便地编写出人工智能的程序；另一种是人工智能的外壳程序，如著名的专家系统 MYCIN 所开发的专家系统外壳工具 DMYCIN，利用它只需要按其格式填入相应的知识库，就可以开发出具有一定水平的专家系统。但是随着计算机软件技术的日益发展，这两种工具都难以满足专家系统的需要，主要问题有：（1）实时性差，两种工具主要是完成逻辑推理过程，不具备数学处理能力，也不进行数学运算，开发的应用程序的局限性大，无法结合数据采集处理程序形成实时的诊断系统；（2）开放性差，在 WINDOWS 平台上，无法利用其通用性和开放性。Visual Basic（以下简称 VB）语言开发人工智能程序有很大的优势。其作为一种面向对象的语言，不仅界面设计方便，可以把主要精力集中于专家系统的核心程序开发上，在短期内迅速开发出具有专业水平的软件。同时 VB 具有高级的接口函数，适应性好，虽然其低层控制能力比较差，但是它能通过高级 API 函数实现各种接口功能，也能连接 WINDOWS 下的动态连接库（DLL），功能大大扩展。另外，VB 可与多种数据库连接，它提供的开放式数据库功能，使专家系统中的知识库、事实库等许多数据库的建立与管理都变得容易。2 面向对象的故障树模型2.1 故障树模型的面向对象表示故障树分析就是当系统运行在某种不期望状态时，对系统进行分析，利用故障树提供的数据、信息，找到所有可能使不期望状态发生的途径。不期望事件或故障事件是根节点，引起这一事件的原因是子节点。在对树的每一枝节进行分析时，若某个节点无法继续分析（即无子节点），该节点称为目标节点，它是引起故障的基本事件，也是诊断的目标。对每个故障树节点事件用一个对象表示（如图 1）其成员数据表中包括该节点的代号、内容、类型、指向父、子节点的指针、路由选择以及所代表故障事件的细节。路由选择为在多个子节点的情况下的路径选择原则。故障事件的细节有该事件的...