【正文】 。稱為的缺省本原蘊含式，當且僅當不存在的真子子句，使得為的缺省蘊含式。因此，從可知的每一個子句都包含的一個正文字，可滿足，于是也是一個含缺省約束的診斷。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，且對任意的，有。設系統(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含式的合取式，形如，對其中每一，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。當然，也可以根據(jù)實際情況更改，或是被事實及其他的可靠推理結果反駁，這就涉及到進一步的修正問題。但并不是說，假設越多診斷空間就一定會越小，即具有非單調(diào)性（Nonmonotonic）。然后我還要感謝我的同學和朋友，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在太多而無法一一列舉，但是請相信，我已將大家對我的無私關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診斷系統(tǒng)中對假設集進行不斷修正并研究其對診斷空間產(chǎn)生的影響。文獻中所提出的對于診斷系統(tǒng)的增補中所包含的公式的真值或者在最開始就是確定為真的，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）的主要思想是構造一個動態(tài)集合，集合中包含的約束公式在被證偽前被認為是真，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。這和我們的直觀得出的結論一致。設存在一個覆蓋且是一個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含。因此中一定存在某一個缺省本原蘊含式，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。于是對于這樣的，是可滿足的，這說明不是中心診斷，矛盾。另一方面，設是的蘊含，由于對于中的任一，有，所以對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含。證明：（必要性）設對部件集，是的一個沖突，則也是一個沖突，因此不是一個診斷，我們只需證明是一個沖突。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形如，其中且。（充分性）設是系統(tǒng)的最小正沖突集，而則是最小正沖突集，并且是本原蘊含。且若有使得也是一個診斷，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 不可滿足，則有但是又是一個子句，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)的所有沖突構成它的沖突集，稱其沖突集是最小的當且僅當該集合的任意一個真子集都不再是沖突集。為此，我們可以采用別的辦法來解決這個問題。定義22一個系統(tǒng)是一個五元組，其中： 為系統(tǒng)描述，是一個一階語句的集合； 為系統(tǒng)的組成部件，是一個有限常量集合； 是表示上下文數(shù)據(jù)，是一個基原子集合； 為觀察集，是一個一階語句集合； 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)則轉化而成的公式集合。在前提不存在時，就只有。在第一章提及的診斷系統(tǒng)中，一般都默認其有完備而可靠的模型，但這在實際中常常無法實現(xiàn)。稱一閉集為的擴充當且僅當是的不動點。這樣做的目的在于希望加上可修正的假設后，能縮小最終的診斷結果空間。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、診斷測試和診斷辨別過程。（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，因為現(xiàn)實世界中的許多知識往往具有不確定性，如知識的可靠程度是不同的，有的知識是普遍性真理，是確定無疑的。此時對它的兩個輸出端做測量，實際觀測值中一個與正常值相等，另一個不等。這一結果可用于測試選擇的策略。如果沒有定義理論，那么僅僅從上面的經(jīng)典因果理論和觀測出發(fā)，計算不出任何一個基于一致性的診斷。一經(jīng)典因果理論為三元組，其中為原因集，是的原子集；是包含原因和結果關系信息的領域理論，是的語句集。通過比較，指出對于一個已知的領域或問題，選擇哪一個邏輯定義更為合適。 診斷空間常常過大由于基于一致性診斷對診斷空間的限制太弱，即不要求任何觀測被診斷邏輯推出，這導致診斷空間中可能包含了大量的無用解，因此影響了診斷效率。開發(fā)故障模型在90年代成為很活躍的研究領域[2]。定義15[14]已知一個系統(tǒng)，其中系統(tǒng)的相關定義如定義2，又設,稱為關于的一個基于模型的診斷當且僅當以下兩個條件同時成立： 若，則； 。考慮汽車發(fā)動機的一個部件油杯的行為模型。定理2[6] 若存在關于的溯因診斷，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] 的一個沖突是指從出發(fā)推出的一個子句。和是有區(qū)別的，前者是一些相關數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)并不能用診斷來解釋，比如醫(yī)學診斷中患者的年齡和性別。目前，無論是從理論研究還是實際應用上來看，都可以將這3個階段結合在一起，或至少將診斷產(chǎn)生和診斷測試結合起來。另外，這種方法具有很強的設備獨立性，也就是說，給出一個設備的模型，那么對該設備的診斷工作可立即開始，而一旦給出另一設備的模型，那么對那個設備的診斷工作也可立即開始。而基于模型的診斷方法將故障行為定義為“與預期不符的任何行為”。模型是可重用的[2]。實際設備診 斷模 型 預 觀 言 測觀測到行為差 異預期行為圖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[1]是可以使用有關某個待診斷設備的內(nèi)部結構與行為的知識來診斷該設備，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。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）。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。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”。 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(shù)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。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)。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。如果這兩者出現(xiàn)了差異，就產(chǎn)生了診斷問題。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。 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(nèi)在故障聯(lián)系起來，而這種聯(lián)系是基于專家對設備的經(jīng)驗而不是基于設備的結構和行為。如上所述，基于模型的診斷方法可克服判定樹方法的缺點。以下是文獻中對基于一致性診斷給出的相關定義和定理。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 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。 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。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。而使用溯因診斷方法產(chǎn)生的診斷只有一個：。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(chǎn)生的診斷空間。前面提出的開發(fā)故障模型即為其中的一種。（2）經(jīng)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。該系統(tǒng)的組成部件，假設其經(jīng)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(jīng)典因果理論的基礎上，有人認識到只使用經(jīng)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。而加入后的基于一致性最小診斷只有一個。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(jīng)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。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。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。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(chǎn)生新的假設，或者需要撤銷某些假設。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。定理5[18] 設是閉缺省理論的擴充，且，則也是的擴充。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(jīng)獲得的關于待診斷設備的知識均是可靠的。事實上，改變假設實際上意味著改變主體的信念狀態(tài)。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。一個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。類似地，很容易證明定理9。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。但這與是的本原蘊含矛盾。由于我們已經(jīng)證明了是可滿足的，因此是滿足該性質的最小集合。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。 （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。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。 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。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。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。由和定理14，是含缺省約束的基于一致性部分診斷。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，則在根據(jù)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。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(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?shù)膶W術態(tài)度讓我受