[发明专利]一种专家系统的模拟时态逻辑的复杂征兆构建方法

说明书

本发明涉及一种专家系统的模拟时态逻辑的复杂征兆构建方法，应用于在基于规则的专家系统知识库中表达系统的动态特征。根据数据征兆表，匹配获得系统状态数据的基本征兆，每个征兆代表该数据的一种状态；如果满足开始时机不满足结束时机则判断是否满足所述复杂征兆的判读条件，如果满足，则输出所述复杂征兆给专家系统推理机。本发明针对传统专家系统知识库不足以表达系统的动态特征的问题，为专家系统知识库添加了动态知识模式，扩展了知识库的维度，增强了专家系统知识库的对人类专家知识的表达能力。设计了复杂征兆，实现了对时间相关的系统状态数据的特征描述，通过整数标识系统状态数据在某个时间区间内的状态变化，标识简单。

技术领域

本发明涉及一种专家系统的模拟时态逻辑的复杂征兆构建方法，属于故障诊断专家系统领域。

背景技术

专家系统的核心是知识库，知识库决定了专家系统具有怎样的“智能”、能够替代人类解决什么样的问题。基于规则的专家系统，比较常用的模式是关系型模式，即，每个模式由一个关系名(relation name),后跟任意多个槽(slot)以及它们的相关约束组成。使用模式和逻辑运算符来构成规则。模式按不同领域的需要来定义，每个模式由一个或多个约束构成。专家系统推理机根据规则的模式与输入的事实的匹配情况，判断是否触发该规则。

基于规则的专家系统的知识库，是由产生式规则构成。使用模式(pattern)和逻辑运算符来构成产生式规则。规则可以描述系统的特征。但是，由逻辑表达式描述的规则，往往不足以描述系统与时间相关的状态特征。原因是逻辑表达式使用的命题逻辑、谓词逻辑或者高阶逻辑，本身都是不具备表达时序关系的形式逻辑。

以下是一个关系型模式的例子，描述“设备A”的参数“开关”的状态值为“关”，可按以下模式定义：

(设备A(参数名开关)(状态值关))

这种关系型模式虽然能够灵活的描述系统的状态，但它描述的状态是一个静态的系统特征，也就是一种静态属性。静态属性与时间不相关，不足以表达一个系统运行中的状态属性。因此，关系型模式本身并不适用于描述系统的与时间相关的特征，也就是动态属性。系统动态属性的例子包括：

1.参数X一直满足X1状态直至参数Y满足Y1状态

2.参数X一直满足X1状态满足后，参数Y满足Y1状态

对于用于故障诊断的实时专家系统来说，诸如事件发生的先后顺序、系统状态的连续变化等特征，都是人类专家关注的领域知识，也是人类专家希望专家系统能够自动诊断和识别的系统特征。因此，我们有必要为专家系统扩展出新的知识模式，以满足描述复杂的动态特征的需要。

发明内容

本发明要解决的问题是，借鉴模型检查技术(model checking)中使用的线性时态逻辑(LTL)，利用时态逻辑中时态逻辑连接符的语义，把系统的动态属性抽象转化成可由软件实现的复杂征兆模型。每一种复杂征兆模型对应一种类型的动态模式。

本发明的技术方案如下：

提供一种专家系统的模拟时态逻辑的复杂征兆构建方法，包括如下步骤：

(1)在线实时采集系统状态数据；

(2)根据数据征兆表，匹配获得系统状态数据的基本征兆，每个征兆代表该数据的一种状态；

(3)遍历征兆的依赖关联列表，判断该基本征兆是否关联复杂征兆，如果关联复杂征兆则进入步骤(4)，如果不关联则进入步骤(6)；

(4)判断关联的复杂征兆，如果满足开始时机且不满足结束时机则进入步骤(5)；如果满足开始时机且满足结束时机则停止该复杂征兆的判断，进入步骤(6)；如果不满足开始时机，则进入步骤(6)；