【正文】 r pare. The methods showed of the straight link between modelbased diagnosis and the prime implicants / implicates in this assumptionadded modelbased diagnosis system. In the end, this paper indicates that the link is the generalization of kernel consistencybased diagnosis and kernel abductive diagnosis, which connects the theory with implementing.Key words: diagnosis problem containing default constraints。在此基礎上，對于新提出的含缺省約束的基于模型診斷給出了描述診斷空間的不同方法，即分別用最小診斷和中心診斷的方法來刻畫新系統(tǒng)的診斷空間。本文在目前已知的對待診斷設備的可靠描述之外，提出了可加入一部分假設性信息作為對無法完備模型的補充，并且這些假設采用了從規(guī)范缺省理論中的規(guī)則轉化而成的公式形式。四、 畢業(yè)設計（論文）成績評定每位同學的畢業(yè)設計（論文）成績由四部分構成： 導師評定的成績 15% 評閱教師評定的成績 15% 軟（硬）件系統(tǒng)演示成績 30% 答辯成績 40% 各部分成績按照百分制進行打分，最后按照以上比例計算出總評成績，并折算為五級計分（優(yōu)秀：90100分；良好：8089分；中：7079分；及格：6069分；不及格：059分）。 答辯要求每位學生的論文答辯時間為15分鐘，其中10分鐘為學生報告時間（包括軟件或硬件系統(tǒng)的演示時間），5分鐘為答辯小組教師提問時間。評閱教師在2008年6月6日（周五）將評閱意見和評閱成績上交學院羅斌老師。指導教師對學生的論文應進行認真的修改，包括論文內容和論文格式，特別是論文格式，應嚴格按照學校的要求執(zhí)行。學生提交給指導教師的論文初稿在格式上應嚴格按照學校的要求執(zhí)行（見附件），論文請按照“封面、中文摘要（400字）、中文關鍵詞（3~5個）、英文摘要（400字）、英文關鍵詞（3~5個）、中文目錄、英文目錄、第一章、第二章、…、第N章、致謝、參考文獻、附錄”的次序進行排列，可以按照以下方式安排章節(jié)：第一章為“引言”；第二章介紹系統(tǒng)的總體設計；第三章介紹系統(tǒng)的詳細設計；第四章給出系統(tǒng)的實現(xiàn)（運行）結果；第五章為“結束語”。二、 論文評閱時間學院將安排有關教師對學生的論文進行評閱，評閱教師認真填寫評閱意見，并給出評閱成績。 學院公開答辯2008年6月12日（周四）（上午8：3011：30），各小組評優(yōu)的學生（不超過占總人數的25%）將參加學院組織的公開答辯，具體名單和答辯地點另行公布。在校外進行實習的同學，如果確實無法將開發(fā)的軟件帶回學校進行演示，可采用截屏、拍照、攝像等方式，將自己所做的工作在答辯過程中展示出來，否則要影響答辯成績。但是在目前已有的診斷系統(tǒng)中，一般都默認其有完備而可靠的模型，這在實際中卻常常無法實現(xiàn)，因而造成診斷理論與現(xiàn)實過程的脫節(jié)。本文進一步給出了在加入這些假設后診斷系統(tǒng)的相關基本概念，包括含缺省約束的基于模型診斷、最小診斷、部分診斷、中心診斷、蘊含、蘊含式及本原蘊含等等。這兩種方法提出了含缺省約束的中心診斷與缺省本原蘊含/蘊含式的直接關系，并指出了這種刻畫即為含缺省約束的基于一致性中心診斷和中心溯因診斷刻畫的一般化情形，從而將理論與實現(xiàn)聯(lián)系了起來。它的主要思想如圖1所示[2]。如果這兩者出現(xiàn)了差異，就產生了診斷問題。模型可以分為不同的類型：結構型、功能型、行為型，或者他們的組合。Diagnostics使用的是窮舉法來一一檢驗所有的預期行為，直至發(fā)現(xiàn)一個異常的。因此，它所包容的故障類型是固定的且較少。 與基于規(guī)則系統(tǒng)方法的比較[2]傳統(tǒng)的基于規(guī)則系統(tǒng)(Rulebased systems)具有很強的設備依賴性，其使用規(guī)則將征兆與內在故障聯(lián)系起來，而這種聯(lián)系是基于專家對設備的經驗而不是基于設備的結構和行為。因此，基于模型方法的使用費用相對低一些。如上所述，基于模型的診斷方法可克服判定樹方法的缺點。（3）診斷辨別的基本任務：當有多個診斷通過測試時，應該要搜集什么樣的額外信息才能辨別它們，以得出最后的診斷。以下是文獻中對基于一致性診斷給出的相關定義和定理。顯然定義1和定義2最大的區(qū)別在于定義2增加了的部分。另外，我們采用一元謂詞表示“abnormal（反常）”，當部件反常時，為真。定義6[1] 稱一個基于一致性診斷為最小基于一致性診斷當且僅當對于的任意一個真子集都不是一個診斷。定義 9[1] 設是命題公式的集合，稱一可滿足的基文字合取式是的一個蘊涵（Implicant）當且僅當能推出中的每一個語句。由于基于一致性的最小診斷無法刻畫診斷空間，為此文獻[3]提出了基于一致性的中心診斷。 溯因診斷溯因診斷的基本思想是除了要求診斷結果與診斷背景一致以外，還要求從診斷結果出發(fā)，能推出觀測結果。此處不再贅述。許多學者都認識到基于一致性診斷提供的可能的解空間很大，需要限制它以找出真正的解。舉一個簡化的例子如下[13]。而使用溯因診斷方法產生的診斷只有一個：。正是由于我們已知溯因診斷的結果空間被包含在基于一致性診斷的結果空間中[23]，因此，可以采用一種統(tǒng)一的定義機制來包含兩種不同的基于模型診斷方法。而一旦模型不是完備的，則有可能丟失掉了真正的解。不過有人已經證明，在這種情況下，使用最小診斷這個概念沒有任何實際用途。用該方法可指出在某些觀察下必須正常運行的部件，即排除了它們出故障的可能性，并能縮小針對正常行為模型的最小診斷所產生的診斷空間。1998年，有人在教育系統(tǒng)中使用了GDE來診斷學習者的學習行為[5]。前面提出的開發(fā)故障模型即為其中的一種。有人將診斷看成是帶一致性約束的溯因問題，并提出了一個如前文所示的統(tǒng)一定義[14]，使得不同的邏輯定義都可在這一定義中進行表示，并能夠進行比較。（2）經典因果關系[9]還有一種重要的對診斷空間進行限制的方法就是利用因果關系。定義16[9] 假設是命題語言。該系統(tǒng)的組成部件，假設其經典因果關系理論為，其中表示因果關系信息的理論為： 原因集結果集圖2 電路圖（3）擴展因果關系[13]在經典因果理論的基礎上，有人認識到只使用經典因果理論有一定的局限性，因為除了因果關系以外，還存在著其他類型的信息，如定義信息[13]： （11） （12）此外，還有表示伴隨關系的信息[13]，如 （13） （14）伴隨關系不可能由因果關系推出，否則就不必列出，也起不到縮小診斷空間的作用。例如，設觀測。而加入后的基于一致性最小診斷只有一個。已經證明，在封閉的擴展因果理論中，溯因診斷和基于一致性的診斷是一樣的。目前，對于上述的能夠刻劃基于模型診斷空間的廣義因果理論上的基于模型中心診斷的診斷過程已經進行了形式化[15]，并給出了更具有一般性的對診斷的刻畫結果[13]：一方面，得到的診斷不僅可以描述部件的正?；蚍闯?，還可描述部件的各種故障行為方式；另一方面，當需要被邏輯推出的觀測原子集取從空集到觀測全集一系列不同的觀測子集時，可得到從廣義因果理論上的從基于一致性診斷到溯因診斷等一系列診斷的計算方法。圖中給定了一組合法的電路輸入值，并把電路輸出的正常值放在方括號里面。增加這個約束后，計算到的極小診斷只剩下一個，即出故障的是，這也是最可能的診斷。且這種含約束的診斷與溯因診斷并不相同。因為對機械設備的診斷問題第一原理的知識很缺乏或者很復雜以至于難以使用。 診斷效率不高對于復雜一些的診斷問題，診斷的效率不高。但在實際診斷過程中，征兆不是一次性全部得知的，有時會因為做些額外的觀測或者改變輸入值，而要重新產生新的假設，或者需要撤銷某些假設。這些假設將加入到可以肯定為真的對待診斷設備的已知可靠描述中，形成對設備的新描述，并在新描述的基礎上進行推斷得出診斷結果。本文還給出了對于含缺省約束的最小診斷和中心診斷的刻畫方法，其中包括兩種刻畫含缺省約束的中心診斷的方法及其比較。定義20[18] 設是上一閉缺省理論，為閉公式集，定義為滿足以下條件的最小集：；；若，且，則。定理5[18] 設是閉缺省理論的擴充，且，則也是的擴充。從人類認識過程看，知識是在認識的進化過程中從不完全到相對完全，并不斷接近客觀真理，因此知識的不完全性與認識的特定階段相關，而非單調理論所描述的也僅僅是關于某一問題特定階段的知識，知識中的錯誤和新知識是在認識過程中，當它與人們的預測及試驗不一致時和遇到了新的觀測事實后才被發(fā)現(xiàn)，推理的非單調性也是在對錯誤的修正時才呈現(xiàn)出來，因而在含缺省假設的條件下，我們可以討論基于認識進程的診斷過程，研究知識的進化對于診斷結果的影響。我們同時也注意到，雖然完備模型可能一時難以取得，但我們可以保證已經獲得的關于待診斷設備的知識均是可靠的。而轉化后的公式為，其中表示不被相信。事實上，改變假設實際上意味著改變主體的信念狀態(tài)?；谝陨纤枷耄覀兲岢隽讼旅娴暮腥笔〖s束的診斷系統(tǒng)，或稱診斷問題。當分別取為和時，可以分別得到含缺省約束的系統(tǒng)的基于一致性診斷和溯因診斷的定義。在僅僅用正確行為的模型來刻畫一個設備時，我們可以得出結論“若是系統(tǒng)的一個含缺省約束的基于模型最小診斷，且有，則也是一個診斷”，但若在正確行為的模型中加入了對錯誤行為的描述，則上面的結論就并不一定成立了，因為一個最小診斷的錯誤部件集的超集并不一定構成一個診斷。一個正的子句是指其所有的文字都是正文字。一個沖突稱為最小的，當且僅當該沖突的任一真子子句都不是沖突。為此，我們提出了含缺省約束的部分診斷和中心診斷的概念。又因為是一個沖突集，根據沖突集的定義，它是由推出的子句集，因此是可滿足的。類似地，很容易證明定理9。由定理8有是一個診斷。定理11 （對含缺省約束的最小診斷的刻畫）已知含缺省約束的診斷系統(tǒng)如定義22，是它的一個含缺省約束的最小診斷當且僅當是系統(tǒng)的最小正沖突集的本原蘊含。于是，而中只有正文字，因此可知從而是的蘊含，而是一個最小診斷，任何一個的子集都沒有以上的性質，因此也是的本原蘊含。但這與是的本原蘊含矛盾。我們下面證明這樣的在中的包含的沖突一定會形如。由于我們已經證明了是可滿足的，因此是滿足該性質的最小集合。當分別取為和時，可以分別得到含缺省約束的系統(tǒng)的基于一致性部分診斷和部分溯因診斷的定義。定理12說明可以使用含缺省約束的中心診斷來刻畫含缺省約束的基于模型診斷。定理13 若是系統(tǒng)的一個含缺省約束的基于模型最小診斷，則也是一個含缺省約束診斷的充分必要條件是的所有最小沖突都是正的。 （充分性）設是系統(tǒng)的一個含缺省約束的基于模型最小診斷，且。證畢。設是一個含缺省約束的部分診斷，我們證明對于中的任一，有。這與是部分診斷矛盾。 刻畫含缺省約束的基于模型中心診斷定理15 含缺省約束的基于模型系統(tǒng)的基于一致性的中心診斷是的所有最小沖突的本原蘊含。因此，對于每個被覆蓋的可滿足的文字的合取式，有。若不是，則存在一個合取式，使得覆蓋，但不等于，且滿足也是一個部分診斷。用表示的所有形如子句形式的缺省本原蘊含式的合取式，形如，對其中每一，都有，特別地，若，則。證明（必要性）設為一個含缺省約束的基于模型的中心診斷，由定理16可得也是一個含缺省約束的基于一致性的部分診斷。這就是說是的一個蘊含式。由和定理14，是含缺省約束的基于一致性部分診斷。（充分性）設是的缺省本原蘊含，由上面證明可知它一定是一個含缺省約束的基于模型的部分診斷。當分別取為和時，可以分別得到含缺省約束的系統(tǒng)的基于一致性中心診斷和中心溯因診斷的刻畫。如果觀測到的結果是，并且我們相信造成觀測結果的所有原因都在中，那么可以取，則根據定理17計算得 ，即診斷為電源和電線都是正常的，燈泡壞了。 如果觀測到的結果是，則在根據定理17得出的診斷結果會較多，可能是電線中的一根或者兩根壞了，也可能是燈泡壞了，還可能是電線和燈泡都壞了。第四章 總結我們提出的含有假設性約束的診斷系統(tǒng)與文獻[5]和文獻[6]中的貢獻并不相同。而我們所得到的對于含缺省約束的系統(tǒng)的中心診斷的刻畫，實際上是將求中心診斷的過程分成了沖突識別和候選產生兩步，直觀上看，該系統(tǒng)下的中心診斷是在基于一致性部分診斷上加上了最少的文字，從而保證它不光與一致，還能邏輯推出。我們提出含缺省約束的診斷系統(tǒng)的目的是希望在模型不完備的情況下，先以已有的可靠模型描述和待證偽的假設為前提計算診斷空間，若這些假設中某條被后來的觀測或者其他的可靠描述反駁，則需要對假設集合進行修正。我首先要感謝我的指導教師鄧安生教授和曾文華教授，他們高超的學術水平、不懈的治學追求和嚴謹的學術態(tài)度讓我受益良多。沒有了他們，我的生活將了