[發(fā)明專利]一種智能IETM故障維修輔助系統(tǒng)的知識(shí)庫優(yōu)化方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911034416.4
• 申請(qǐng)日: 2019-10-29
• 公開（公告）號(hào): CN110750655B
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李愛國;張曉云
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F16/36
• 分類號(hào): G06F16/36;G06F16/31;G06F40/14
• 代理公司: 西安創(chuàng)知專利事務(wù)所 61213
• 代理人: 譚文琰

1.一種智能IETM故障維修輔助系統(tǒng)的知識(shí)庫優(yōu)化方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、繪制故障樹：根據(jù)設(shè)備故障類型，對(duì)設(shè)備故障條件進(jìn)行分析和經(jīng)驗(yàn)知識(shí)積累，繪制設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，對(duì)應(yīng)的故障樹；

所述故障樹由頂事件節(jié)點(diǎn)、中間事件節(jié)點(diǎn)和底事件節(jié)點(diǎn)三部分構(gòu)成，所述故障樹中的各個(gè)事件節(jié)點(diǎn)之間采用邏輯門進(jìn)行連接；

步驟二、生成決策表：根據(jù)故障樹的頂事件節(jié)點(diǎn)和中間事件節(jié)點(diǎn)之間的邏輯關(guān)系、以及中間事件節(jié)點(diǎn)和底事件節(jié)點(diǎn)之間的邏輯關(guān)系，遍歷故障樹的頂事件節(jié)點(diǎn)和所有底事件節(jié)點(diǎn)，以故障樹中底事件節(jié)點(diǎn)信息為屬性信息，以故障樹中頂事件節(jié)點(diǎn)信息為類別標(biāo)記，生成決策表，其中，故障樹的一個(gè)底事件節(jié)點(diǎn)信息為決策表的一個(gè)屬性信息，故障樹的頂事件節(jié)點(diǎn)信息為決策表的類別標(biāo)記，決策表的任一屬性信息的屬性值為0或1，決策表的類別標(biāo)記的參考信息為yes或no；

步驟三、生成決策樹，過程如下：

步驟301、根據(jù)決策表中的屬性信息的屬性值對(duì)決策表中的所有屬性信息進(jìn)行全排列，排列形式的個(gè)數(shù)有s個(gè)，決策表中的所有屬性信息取屬性值后的一個(gè)排列形式為一個(gè)數(shù)據(jù)樣本，根據(jù)公式計(jì)算數(shù)據(jù)樣本集合S的信息熵I(S)，其中，數(shù)據(jù)樣本集合S由s個(gè)數(shù)據(jù)樣本組成，s個(gè)數(shù)據(jù)樣本根據(jù)類別標(biāo)記的參考信息被分為m個(gè)類型，i為數(shù)據(jù)樣本類型編號(hào)，p_i為s個(gè)數(shù)據(jù)樣本屬于第i類數(shù)據(jù)樣本的概率；

步驟302、根據(jù)決策表中的屬性信息的屬性值對(duì)決策表中的任意屬性信息A進(jìn)行子集劃分，得到任意屬性信息A的v個(gè)子集，j為任意屬性信息A的子集編號(hào)，根據(jù)公式計(jì)算任意屬性信息A的樣本熵E(A)，其中，s_Aj為屬性信息A的第j個(gè)子集的個(gè)數(shù)，I(s_Aj)為屬性信息A的第j個(gè)子集的信息熵；

步驟303、根據(jù)公式Gain(A)＝I(S)-kE(A)，計(jì)算任意屬性信息A的信息增益Gain(A)，其中，k為影響因子且x_ij為任意屬性信息A的第j個(gè)子集在第i類數(shù)據(jù)樣本中的個(gè)數(shù)；

步驟304、選擇信息增益最大的屬性信息作為決策樹的頂節(jié)點(diǎn)；

步驟305、根據(jù)選中的頂節(jié)點(diǎn)的屬性值對(duì)該屬性信息進(jìn)行分支子集劃分；

步驟306、將每個(gè)分支子集視為新的決策表，循環(huán)步驟301至步驟305，直至所選中的屬性信息無法再進(jìn)行分支子集的劃分，并確定無法再劃分的分支子集的參考信息，無法再劃分的分支子集的參考信息作為決策樹的葉子節(jié)點(diǎn)；

步驟307、對(duì)選出的頂節(jié)點(diǎn)按照前后順序、以及葉子節(jié)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)位置，生成決策樹；

步驟四、規(guī)則知識(shí)的轉(zhuǎn)化：遍歷整個(gè)決策樹，從決策樹中頂節(jié)點(diǎn)到任一葉子節(jié)點(diǎn)構(gòu)成一條規(guī)則知識(shí)，將決策樹轉(zhuǎn)化為由所有規(guī)則知識(shí)組成的故障診斷知識(shí)庫；

步驟五、故障診斷知識(shí)庫優(yōu)化，過程如下：

步驟501、增加、刪除或修改一條規(guī)則知識(shí)；

步驟502、對(duì)故障診斷知識(shí)庫進(jìn)行冗余檢測，當(dāng)故障診斷知識(shí)庫冗余時(shí)，循環(huán)步驟501；當(dāng)故障診斷知識(shí)庫不冗余時(shí)，故障診斷知識(shí)庫優(yōu)化結(jié)束；

步驟六、故障診斷知識(shí)庫優(yōu)化驗(yàn)證：采用正向推理機(jī)制設(shè)計(jì)或反向推理機(jī)制設(shè)計(jì)，對(duì)故障維修輔助人員提出的故障維修問題進(jìn)行實(shí)施診斷輔助，根據(jù)維修人員提供的故障現(xiàn)象關(guān)鍵詞，提供故障排查以及排查指導(dǎo)；

步驟502中故障診斷知識(shí)庫的冗余檢測過程為：

步驟I、判斷步驟501中增加、刪除或修改的規(guī)則知識(shí)對(duì)應(yīng)的設(shè)備類型與步驟一中的設(shè)備類型是否一致，當(dāng)步驟501中增加、刪除或修改的規(guī)則知識(shí)對(duì)應(yīng)的設(shè)備類型與步驟一中的設(shè)備類型不一致時(shí)，對(duì)故障診斷知識(shí)庫進(jìn)行擴(kuò)充；當(dāng)步驟501中增加、刪除或修改的規(guī)則知識(shí)對(duì)應(yīng)的設(shè)備類型與步驟一中的設(shè)備類型一致時(shí)，執(zhí)行步驟II；

步驟II、判斷步驟501中增加、刪除或修改的規(guī)則知識(shí)的規(guī)則名稱與已有規(guī)則名稱是否重復(fù)，當(dāng)步驟501中增加、刪除或修改的規(guī)則知識(shí)的規(guī)則名稱與已有規(guī)則名稱不重復(fù)時(shí)，對(duì)故障診斷知識(shí)庫進(jìn)行擴(kuò)充；當(dāng)步驟501中增加、刪除或修改的規(guī)則知識(shí)的規(guī)則名稱與已有規(guī)則名稱重復(fù)時(shí)，則出現(xiàn)冗余，則執(zhí)行步驟501。

2.按照權(quán)利要求1所述的一種智能IETM故障維修輔助系統(tǒng)的知識(shí)庫優(yōu)化方法，其特征在于：步驟一中所述邏輯門包括與門和或門。