[發明專利]基于本體的污水決策-支持系統和方法

有效

• 申請號: 201110201156.2
• 申請日: 2011-07-18
• 公開（公告）號: CN102254102A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發明（設計）人: 易建軍;范劍剛;程應;丘文桂;邢福能;姜輝;馬竹茂
• 申請（專利權）人: 華東理工大學;深圳寶德科技集團股份有限公司
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 上海翼勝專利商標事務所(普通合伙) 31218
• 代理人: 翟羽;曾人泉

1.一種基于本體的污水決策-支持系統，包括數據采集層、診斷層，和決策-支持層，其特征在于：

所述的數據采集層包括在線傳感器和實驗室數據，該數據采集層通過在線傳感器和實驗室得到在線傳感器數據、離線測量數據和經過計算的數據：在線傳感器數據包括各種從機械設備上采集的數字信號和污水信息數據；離線數據有定量和定性之分，通過分析抽樣數據來提供定量描述符，通過就地微觀監視和實驗室微觀檢查來提供定性描述符；經過計算的數據包括在污水處理過程中對眾多定量數據計算后的得到的數據；

所述的診斷層，包含基于規則的推理模塊、基于案例的推理模塊，和污水本體模塊，分別對來自數據采集層的數據進行處理診斷：如果兩個推理模塊的診斷結果相同的，則將結果發送到決策-支持系統，如果診斷結果不相同，而基于案例的推理模塊的得到的案例相似度高于定義域閾值，那么基于案例的推理成立，反之則是基于規則的推理成立；如果兩個推理模塊無法得出診斷結果，則采用污水本體模塊進行處理診斷；所述定義域閾值是指來自數據采集層的數據與數據庫里面案例的數據的相似度，所述診斷結果是污水本體類和明確的處理子類；

所述的決策-支持層，包括用戶界面和監控模塊，所述監控模塊根據來自診斷層的診斷結果提供完整的診斷信息和相應的本體類，所述用戶界面用于使用戶激活污水處理系統來選擇污水處理方式，用戶還可以查詢污水處理方式的具體原因。

2.根據權利要求1所述的基于本體的污水決策-支持系統，其特征在于：所述的污水本體模塊包括基于污水本體的知識庫，其將基于污水本體的知識表示方式同專家系統的知識庫相結合，包含四個部分：污水本體庫、污水規則庫、污水語義關系庫、污水實例庫；污水本體庫用來存放抽象的污水本體，包括類、方法、屬性的定義，所述污水本體是一個準確定義污水領域所有術語的模型，該污水本體里最基礎的分類是表現特殊屬性及關系的對象，該對象包括涉及的污水領域、決策支持，以及詳細的微生物類別；污水規則庫存放的是以用于專家系統推理的條件規則表示的知識；污水語義關系庫存放的是知識之間的語義關系；污水實例庫存放的是污水本體具體化后的知識點；污水本體庫、污水語義關系庫、污水規則庫和污水實例庫都單獨存放，并相互鏈接起來，以通過該機制表示的知識，實現污水知識的共享和重用。

3.根據權利要求2所述的基于本體的污水決策-支持系統，其特征在于：所述用于專家系統推理的條件規則表示的知識中，所述規則是通過污水語義關系的映射，將以條件規則形式的污水知識進行分解，形成一些有聯系的關鍵字，這些關鍵字和他們之間的關系存放在污水語義關系數據庫中；關鍵字在污水本體庫中找到相應的本體，通過污水本體的實例化形成包含相關語義、屬性和方法的知識點，存放在污水實例庫中；通過以上語義處理，污水規則庫中的規則就包含了語義；由于污水知識點是污水本體的實例化，污水知識庫中的知識有了明確的語義定義。

4.根據權利要求2所述的基于本體的污水決策-支持系統，其特征在于：所述污水本體庫采用一種框架結構的存儲形式來存儲本體，該些框架結構限制知識的表，當斷言邏輯的核心建模元語被確立以后，基于框架和面向對象的方法提供了不同的觀點，根據它們不同核心建模元語的屬性來分類，這些屬性沒有全局的范圍而只是適用于它們自己定義的類，也就是說當它們在不同的類之間時相同名字的屬性也許會對應不同的值。

5.根據權利要求2所述的基于本體的污水決策-支持系統，其特征在于：所述污水本體使用規則和描述污水過程的關系來表示語義，以自動推斷污水處理的相關問題的答案，污水公理推論被一系列能決定污水本體表達能力的問題所決定。

6.根據權利要求1所述的基于本體的污水決策-支持系統，其特征在于：所述的基于規則的推理模塊和基于案例的推理模塊各自獨立工作，同時各自輸出診斷結果，該些結果被傳遞給診斷集成器，該診斷集成器顯示診斷信息和相關聯的置信值給用戶，同時開始推理模式。

7.根據權利要求1所述的基于本體的污水決策-支持系統，其特征在于：在污水本體中，重用了本體框架，污水本體和上層本體均是由本體描述語言寫的，且都存儲在本體庫里面，故污水本體可以重用其他本體創建的元件庫。