【正文】 。稱(chēng)為的缺省本原蘊(yùn)含式，當(dāng)且僅當(dāng)不存在的真子子句，使得為的缺省蘊(yùn)含式。因此，從可知的每一個(gè)子句都包含的一個(gè)正文字，可滿足，于是也是一個(gè)含缺省約束的診斷。則將使得不可滿足而覆蓋。若不是，則存在使得不等于，但覆蓋，且對(duì)任意的，有。設(shè)系統(tǒng)如定義22，若有形如，且形如，下面用表示，表示，用表示的所有形如子句形式的缺省本原蘊(yùn)含式的合取式，形如，對(duì)其中每一，都有。由定義28，即。由定義28，是含缺省約束的基于模型的部分診斷，它又覆蓋了含缺省約束的基于模型的中心診斷，因此就是，因此是的缺省本原蘊(yùn)含。中包含的公式以及其中的定義信息和伴隨信息都和前文一致。當(dāng)然，也可以根據(jù)實(shí)際情況更改，或是被事實(shí)及其他的可靠推理結(jié)果反駁，這就涉及到進(jìn)一步的修正問(wèn)題。但并不是說(shuō)，假設(shè)越多診斷空間就一定會(huì)越小，即具有非單調(diào)性（Nonmonotonic）。然后我還要感謝我的同學(xué)和朋友，郭一晶常和我一起討論，李蕓和譚昌明是我最重要的精神后援。 我知道我需要感謝的人實(shí)在太多而無(wú)法一一列舉，但是請(qǐng)相信，我已將大家對(duì)我的無(wú)私關(guān)心和熱情幫助銘記在心。因此，在后續(xù)的工作中可以研究如何在此類(lèi)診斷系統(tǒng)中對(duì)假設(shè)集進(jìn)行不斷修正并研究其對(duì)診斷空間產(chǎn)生的影響。文獻(xiàn)中所提出的對(duì)于診斷系統(tǒng)的增補(bǔ)中所包含的公式的真值或者在最開(kāi)始就是確定為真的，或者是能與系統(tǒng)模型有沖突的，而本文中提出的缺省約束（Default constraints）的主要思想是構(gòu)造一個(gè)動(dòng)態(tài)集合，集合中包含的約束公式在被證偽前被認(rèn)為是真，這些公式也需要和已有的可靠系統(tǒng)模型描述一致，但可在被證偽后撤銷(xiāo)。這和我們的直觀得出的結(jié)論一致。設(shè)存在一個(gè)覆蓋且是一個(gè)含缺省約束的基于模型的部分診斷，那么由必要性部分證明可知一定是的蘊(yùn)含。因此中一定存在某一個(gè)缺省本原蘊(yùn)含式，使得是的子析取式，于是中一定存在某一，使得是的子合取式。定理16每一含缺省約束的基于模型的部分診斷都是含缺省約束的基于一致性部分診斷。于是對(duì)于這樣的，是可滿足的，這說(shuō)明不是中心診斷，矛盾。另一方面，設(shè)是的蘊(yùn)含，由于對(duì)于中的任一，有，所以對(duì)于任何被覆蓋的文字的合取式，有。定理14 系統(tǒng)的基于一致性部分診斷是該系統(tǒng)的所有最小沖突的蘊(yùn)含。證明：（必要性）設(shè)對(duì)部件集，是的一個(gè)沖突，則也是一個(gè)沖突，因此不是一個(gè)診斷，我們只需證明是一個(gè)沖突。定義28含缺省約束的基于模型的中心診斷是具有如下性質(zhì)的含缺省約束的部分診斷，即能覆蓋它的唯一的含缺省約束的部分診斷就是它本身。否則，這樣的在中的包含的沖突一定會(huì)形如，其中且。（充分性）設(shè)是系統(tǒng)的最小正沖突集，而則是最小正沖突集，并且是本原蘊(yùn)含。且若有使得也是一個(gè)診斷，則也是可滿足的，這與本題前提條件矛盾。（充分性）若是可滿足的，假設(shè) 不可滿足，則有但是又是一個(gè)子句，因此它一定屬于，那么這就和是可滿足的相矛盾。將含缺省約束的基于模型診斷系統(tǒng)的所有沖突構(gòu)成它的沖突集，稱(chēng)其沖突集是最小的當(dāng)且僅當(dāng)該集合的任意一個(gè)真子集都不再是沖突集。為此，我們可以采用別的辦法來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。定義22一個(gè)系統(tǒng)是一個(gè)五元組，其中： 為系統(tǒng)描述，是一個(gè)一階語(yǔ)句的集合； 為系統(tǒng)的組成部件，是一個(gè)有限常量集合； 是表示上下文數(shù)據(jù)，是一個(gè)基原子集合； 為觀察集，是一個(gè)一階語(yǔ)句集合； 為缺省約束集 ，是使得可滿足的由規(guī)范缺省理論中的規(guī)則轉(zhuǎn)化而成的公式集合。在前提不存在時(shí)，就只有。在第一章提及的診斷系統(tǒng)中，一般都默認(rèn)其有完備而可靠的模型，但這在實(shí)際中常常無(wú)法實(shí)現(xiàn)。稱(chēng)一閉集為的擴(kuò)充當(dāng)且僅當(dāng)是的不動(dòng)點(diǎn)。這樣做的目的在于希望加上可修正的假設(shè)后，能縮小最終的診斷結(jié)果空間。如前所述，基于模型的診斷常常被理解為不斷迭代的診斷產(chǎn)生、診斷測(cè)試和診斷辨別過(guò)程。（5）不確定因果理論[17]使用經(jīng)典因果理論的診斷具有一定的局限性，因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)世界中的許多知識(shí)往往具有不確定性，如知識(shí)的可靠程度是不同的，有的知識(shí)是普遍性真理，是確定無(wú)疑的。此時(shí)對(duì)它的兩個(gè)輸出端做測(cè)量，實(shí)際觀測(cè)值中一個(gè)與正常值相等，另一個(gè)不等。這一結(jié)果可用于測(cè)試選擇的策略。如果沒(méi)有定義理論，那么僅僅從上面的經(jīng)典因果理論和觀測(cè)出發(fā)，計(jì)算不出任何一個(gè)基于一致性的診斷。一經(jīng)典因果理論為三元組，其中為原因集，是的原子集；是包含原因和結(jié)果關(guān)系信息的領(lǐng)域理論，是的語(yǔ)句集。通過(guò)比較，指出對(duì)于一個(gè)已知的領(lǐng)域或問(wèn)題，選擇哪一個(gè)邏輯定義更為合適。 診斷空間常常過(guò)大由于基于一致性診斷對(duì)診斷空間的限制太弱，即不要求任何觀測(cè)被診斷邏輯推出，這導(dǎo)致診斷空間中可能包含了大量的無(wú)用解，因此影響了診斷效率。開(kāi)發(fā)故障模型在90年代成為很活躍的研究領(lǐng)域[2]。定義15[14]已知一個(gè)系統(tǒng)，其中系統(tǒng)的相關(guān)定義如定義2，又設(shè),稱(chēng)為關(guān)于的一個(gè)基于模型的診斷當(dāng)且僅當(dāng)以下兩個(gè)條件同時(shí)成立： 若，則； 。考慮汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)部件油杯的行為模型。定理2[6] 若存在關(guān)于的溯因診斷，則是可滿足的，且也是可以滿足的。定義11[3] 的一個(gè)基于一致性的部分診斷為一可滿足文字的合取式，使得任一被覆蓋的可滿足的文字的合取式，是可滿足的。定義7[1] 的一個(gè)沖突是指從出發(fā)推出的一個(gè)子句。和是有區(qū)別的，前者是一些相關(guān)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)并不能用診斷來(lái)解釋?zhuān)热玑t(yī)學(xué)診斷中患者的年齡和性別。目前，無(wú)論是從理論研究還是實(shí)際應(yīng)用上來(lái)看，都可以將這3個(gè)階段結(jié)合在一起，或至少將診斷產(chǎn)生和診斷測(cè)試結(jié)合起來(lái)。另外，這種方法具有很強(qiáng)的設(shè)備獨(dú)立性，也就是說(shuō)，給出一個(gè)設(shè)備的模型，那么對(duì)該設(shè)備的診斷工作可立即開(kāi)始，而一旦給出另一設(shè)備的模型，那么對(duì)那個(gè)設(shè)備的診斷工作也可立即開(kāi)始。而基于模型的診斷方法將故障行為定義為“與預(yù)期不符的任何行為”。模型是可重用的[2]。實(shí)際設(shè)備診 斷模 型 預(yù) 觀 言 測(cè)觀測(cè)到行為差 異預(yù)期行為圖1 基于模型診斷的基本思想從圖中可以看出，基于模型診斷推理的基本觀點(diǎn)[1]是可以使用有關(guān)某個(gè)待診斷設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與行為的知識(shí)來(lái)診斷該設(shè)備，這是該方法與傳統(tǒng)診斷推理方法的最主要區(qū)別。在此基礎(chǔ)上，對(duì)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(lái)刻畫(huà)新系統(tǒng)的診斷空間。四、 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)?cè)u(píng)定每位同學(xué)的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)由四部分構(gòu)成： 導(dǎo)師評(píng)定的成績(jī) 15% 評(píng)閱教師評(píng)定的成績(jī) 15% 軟（硬）件系統(tǒng)演示成績(jī) 30% 答辯成績(jī) 40% 各部分成績(jī)按照百分制進(jìn)行打分，最后按照以上比例計(jì)算出總評(píng)成績(jī)，并折算為五級(jí)計(jì)分（優(yōu)秀：90100分；良好：8089分；中：7079分；及格：6069分；不及格：059分）。評(píng)閱教師在2008年6月6日（周五）將評(píng)閱意見(jiàn)和評(píng)閱成績(jī)上交學(xué)院羅斌老師。學(xué)生提交給指導(dǎo)教師的論文初稿在格式上應(yīng)嚴(yán)格按照學(xué)校的要求執(zhí)行（見(jiàn)附件），論文請(qǐng)按照“封面、中文摘要（400字）、中文關(guān)鍵詞（3~5個(gè)）、英文摘要（400字）、英文關(guān)鍵詞（3~5個(gè)）、中文目錄、英文目錄、第一章、第二章、…、第N章、致謝、參考文獻(xiàn)、附錄”的次序進(jìn)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(shè)計(jì)；第三章介紹系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)；第四章給出系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)（運(yùn)行）結(jié)果；第五章為“結(jié)束語(yǔ)”。 學(xué)院公開(kāi)答辯2008年6月12日（周四）（上午8：3011：30），各小組評(píng)優(yōu)的學(xué)生（不超過(guò)占總?cè)藬?shù)的25%）將參加學(xué)院組織的公開(kāi)答辯，具體名單和答辯地點(diǎn)另行公布。但是在目前已有的診斷系統(tǒng)中，一般都默認(rèn)其有完備而可靠的模型，這在實(shí)際中卻常常無(wú)法實(shí)現(xiàn)，因而造成診斷理論與現(xiàn)實(shí)過(guò)程的脫節(jié)。這兩種方法提出了含缺省約束的中心診斷與缺省本原蘊(yùn)含/蘊(yùn)含式的直接關(guān)系，并指出了這種刻畫(huà)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(huà)的一般化情形，從而將理論與實(shí)現(xiàn)聯(lián)系了起來(lái)。如果這兩者出現(xiàn)了差異，就產(chǎn)生了診斷問(wèn)題。Diagnostics使用的是窮舉法來(lái)一一檢驗(yàn)所有的預(yù)期行為，直至發(fā)現(xiàn)一個(gè)異常的。 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(qiáng)的設(shè)備依賴(lài)性，其使用規(guī)則將征兆與內(nèi)在故障聯(lián)系起來(lái)，而這種聯(lián)系是基于專(zhuān)家對(duì)設(shè)備的經(jīng)驗(yàn)而不是基于設(shè)備的結(jié)構(gòu)和行為。如上所述，基于模型的診斷方法可克服判定樹(shù)方法的缺點(diǎn)。以下是文獻(xiàn)中對(duì)基于一致性診斷給出的相關(guān)定義和定理。另外，我們采用一元謂詞表示“abnormal（反常）”，當(dāng)部件反常時(shí)，為真。定義 9[1] 設(shè)是命題公式的集合，稱(chēng)一可滿足的基文字合取式是的一個(gè)蘊(yùn)涵（Implicant）當(dāng)且僅當(dāng)能推出中的每一個(gè)語(yǔ)句。 溯因診斷溯因診斷的基本思想是除了要求診斷結(jié)果與診斷背景一致以外，還要求從診斷結(jié)果出發(fā)，能推出觀測(cè)結(jié)果。許多學(xué)者都認(rèn)識(shí)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。而使用溯因診斷方法產(chǎn)生的診斷只有一個(gè)：。而一旦模型不是完備的，則有可能丟失掉了真正的解。用該方法可指出在某些觀察下必須正常運(yùn)行的部件，即排除了它們出故障的可能性，并能縮小針對(duì)正常行為模型的最小診斷所產(chǎn)生的診斷空間。前面提出的開(kāi)發(fā)故障模型即為其中的一種。（2）經(jīng)典因果關(guān)系[9]還有一種重要的對(duì)診斷空間進(jìn)行限制的方法就是利用因果關(guān)系。該系統(tǒng)的組成部件，假設(shè)其經(jīng)典因果關(guān)系理論為，其中表示因果關(guān)系信息的理論為： 原因集結(jié)果集圖2 電路圖（3）擴(kuò)展因果關(guān)系[13]在經(jīng)典因果理論的基礎(chǔ)上，有人認(rèn)識(shí)到只使用經(jīng)典因果理論有一定的局限性，因?yàn)槌艘蚬P(guān)系以外，還存在著其他類(lèi)型的信息，如定義信息[13]： （11） （12）此外，還有表示伴隨關(guān)系的信息[13]，如 （13） （14）伴隨關(guān)系不可能由因果關(guān)系推出，否則就不必列出，也起不到縮小診斷空間的作用。而加入后的基于一致性最小診斷只有一個(gè)。目前，對(duì)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(guò)程已經(jīng)進(jìn)行了形式化[15]，并給出了更具有一般性的對(duì)診斷的刻畫(huà)結(jié)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(dāng)需要被邏輯推出的觀測(cè)原子集取從空集到觀測(cè)全集一系列不同的觀測(cè)子集時(shí)，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(jì)算方法。增加這個(gè)約束后，計(jì)算到的極小診斷只剩下一個(gè)，即出故障的是，這也是最可能的診斷。因?yàn)閷?duì)機(jī)械設(shè)備的診斷問(wèn)題第一原理的知識(shí)很缺乏或者很復(fù)雜以至于難以使用。但在實(shí)際診斷過(guò)程中，征兆不是一次性全部得知的，有時(shí)會(huì)因?yàn)樽鲂╊~外的觀測(cè)或者改變輸入值，而要重新產(chǎn)生新的假設(shè)，或者需要撤銷(xiāo)某些假設(shè)。本文還給出了對(duì)于含缺省約束的最小診斷和中心診斷的刻畫(huà)方法，其中包括兩種刻畫(huà)含缺省約束的中心診斷的方法及其比較。定理5[18] 設(shè)是閉缺省理論的擴(kuò)充，且，則也是的擴(kuò)充。我們同時(shí)也注意到，雖然完備模型可能一時(shí)難以取得，但我們可以保證已經(jīng)獲得的關(guān)于待診斷設(shè)備的知識(shí)均是可靠的。事實(shí)上，改變假設(shè)實(shí)際上意味著改變主體的信念狀態(tài)。當(dāng)分別取為和時(shí)，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。一個(gè)正的子句是指其所有的文字都是正文字。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。類(lèi)似地，很容易證明定理9。定理11 （對(duì)含缺省約束的最小診斷的刻畫(huà)）已知含缺省約束的診斷系統(tǒng)如定義22，是它的一個(gè)含缺省約束的最小診斷當(dāng)且僅當(dāng)是系統(tǒng)的最小正沖突集的本原蘊(yùn)含。但這與是的本原蘊(yùn)含矛盾。由于我們已經(jīng)證明了是可滿足的，因此是滿足該性質(zhì)的最小集合。定理12說(shuō)明可以使用含缺省約束的中心診斷來(lái)刻畫(huà)含缺省約束的基于模型診斷。 （充分性）設(shè)是系統(tǒng)的一個(gè)含缺省約束的基于模型最小診斷，且。設(shè)是一個(gè)含缺省約束的部分診斷，我們證明對(duì)于中的任一，有。 刻畫(huà)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(yùn)含。若不是，則存在一個(gè)合取式，使得覆蓋，但不等于，且滿足也是一個(gè)部分診斷。證明（必要性）設(shè)為一個(gè)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(gè)含缺省約束的基于一致性的部分診斷。由和定理14，是含缺省約束的基于一致性部分診斷。當(dāng)分別取為和時(shí)，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(huà)。 如果觀測(cè)到的結(jié)果是，則在根據(jù)定理17得出的診斷結(jié)果會(huì)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?jí)牧?。而我們所得到的?duì)于含缺省約束的系統(tǒng)的中心診斷的刻畫(huà)，實(shí)際上是將求中心診斷的過(guò)程分成了沖突識(shí)別和候選產(chǎn)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。我首先要感謝我的指導(dǎo)教師鄧安生教授和曾文華教授，他們高超的學(xué)術(shù)水平、不懈的治學(xué)追求和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)術(shù)態(tài)度讓我受