【正文】 功。 否則重新假設結論，直到找到條件為止。 屬目標驅動策略 反向推理 有盲目性 數(shù)據(jù)庫 知識庫 1 2 3 4 5 前提 1 前提 2 前提 3 前提 4 前提 5 結論 1 結論 2 結論 3 結論 4 結論 5 事實 1 事實 2 事實 3 正反向混合推理 正向 正向 反向 反向 中間結果相遇 應用： 1）條件不足 2）事實的可信度不高 3）懷疑是否有其它結論 沖突消解策略 在推理過程中，系統(tǒng)要不斷地用當前已知的事實與知識庫 中的知識進行匹配，可能出現(xiàn)以下三中情況： 1）已知事實不能與知識庫中的任何知識匹配成功 2）已知事實恰好與知識庫中的一條知識匹配成功 3）已知事實可與知識庫中的多個知識匹配成功， 或有多個已知事實與知識庫中的某一個知識匹配成功， 或有多個已知事實與知識庫中的多個知識匹配成功。 （ 稱這種情況為發(fā)生沖突，解決沖突的過程稱為沖突消解 ） 沖突消解辦法 對知識進行排序 特殊優(yōu)先策略 新知識優(yōu)先策略 差異性優(yōu)先策略 不精確推理 ? 基本框架 : 定量描述知識的不確定性 IF A THEN B f(B,A) 用圖表示為： A B f(B,A) 規(guī)則的前提條件 規(guī)則的結論 規(guī)則的強度 不精確推理 A為真時， B為真， f(B,A)為最大值 A為真時， B為假， f(B,A)為最小值 A對 B無影響， f(B,A)為單位元 f(B,A)一般由領域專家給出 ? 定量描述命題 A的不確定性 不精確推理 用 c(A)表示，刻劃命題為真的程度 A為真 c(A)為最大值 A為假 c(A)為最小值 A未知 c(A)為單位元 原始證據(jù)的不確定性一般由用戶提供。 不精確推理 1)證據(jù)的合成： c1(A)，新的 c2(A)，如何更新？ 2)證據(jù)的邏輯組合： c(A1 and A2)=g1(c(A1),c(A2)) c(A1 or A2)=g2(c(A1),c(A2)) 3)確定規(guī)則結論部分的不確定性：由 c(A)和 f(B,A),求 c(B) ? 基本算法的定義 第七章 專家系統(tǒng)的研制 ? 建好一個專家系統(tǒng)的關鍵： 1）總結領域的經(jīng)驗知識 2）選用合適的知識表示方法 3）選用合適的推理方法 領域專家與知識工程師的密切配合 領域專家 知識工程師 專家系統(tǒng) 詢問問題 分析、解答 總結經(jīng)驗寫成規(guī)則確定策略 專家系統(tǒng)的分類 ? 解釋型 ? 診斷型 ? 預測型 ? 規(guī)劃型 ? 設計型 ? 監(jiān)測型 ? 教育型 專家系統(tǒng)設計的三個階段 ? 第一：可行性研究 ? 第二：生成專家系統(tǒng)原型 ? 第三：生成實用專家系統(tǒng) 第二：建造原型專家系統(tǒng)的步驟 認識 問題 特征 找出概 念建立 關系 設計組 織知識 結構 編制 軟件 檢驗知識 庫及系統(tǒng) 的功能 再認識 再分析 再設計 再改造 提出 要求 形成 概念 原型系統(tǒng) 認識階段 概念化階段 形式化階段 實現(xiàn)階段 測試階段 建立知識表示推理方法 第八章 專家系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應用 第一節(jié) 應用的必要性和意義 隨著電力系統(tǒng)規(guī)模由小 __大 ,由簡單 __復雜的發(fā)展過程，電力系統(tǒng)的分析方法也經(jīng)歷了幾個階段： 在系統(tǒng)規(guī)模小、計算機未廣泛應用，此階段著重研究： 元件的數(shù)學模型及電力系統(tǒng)定性解的方法 ； 系統(tǒng)不斷擴大，運行復雜性不斷增加，由于定性分析已不能正確地、完整地反映實際情況，另外計算機技術不斷發(fā)展。 此階段將系統(tǒng)作為整體研究，建立整體數(shù)學模型 ； 大系統(tǒng)安全性很突出，故障后影響面大，即系統(tǒng)的安全性和經(jīng)濟性要求： 要研究在線控制問題 。 第八章 專家系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應用 第一節(jié) 應用的必要性和意義 大機組、大系統(tǒng)、大電網(wǎng)的精確規(guī)劃、設計及運行中存在許多特殊問題： 有些問題沒有精確的數(shù)學模型，例如：元件及系統(tǒng)的故障診斷； 系統(tǒng)規(guī)模太大，情況太復雜，求解太困難，如：大系統(tǒng)的信息報警處理，優(yōu)化設計問題（約束多）； 有些問題的求解不能用數(shù)學形式表示，而是經(jīng)驗性的、啟發(fā)式的、直覺的，如運行操作。 第八章 專家系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應用 第二節(jié) ES在電力系統(tǒng)中應用的分類 監(jiān)視類：包括故障診斷、報警處理、事故評估。 分析、控制類：包括正常、緊急狀態(tài)下的控制，如系 統(tǒng)安全性的分析及對策的研究、電壓 /無功控制專家系統(tǒng)。 系統(tǒng)規(guī)劃類：系統(tǒng)規(guī)劃、運行規(guī)劃、基建規(guī)劃。 第八章 專家系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應用 第三節(jié) 電力系統(tǒng)故障診斷和恢復處理 ES 電力系統(tǒng)故障診斷包括： 故障檢測 ——測定判斷故障時所需的數(shù)據(jù)、信息； 故障分析 ——根據(jù)故障信息，分析故障地點、性質和原因； 故障處理 ——根據(jù)故障分析結果，提出處理意見 （包括報警、轉移負荷、設備停運等）。 電力系統(tǒng)故障診斷和恢復處理 ES的總體結構 電力系統(tǒng) SCADA實時庫 接口 2 接口 1 故障判斷和處理的內(nèi)核部分 屏幕顯示 打印機 人機接口 故障判斷部分的內(nèi)核結構： 數(shù)據(jù)庫：存放原始數(shù)據(jù)，如電網(wǎng)拓撲數(shù)據(jù)、故障信息、潮流信息 和推理過程中的初步結果。 知識庫：存放故障判斷中用到的專家經(jīng)驗、書本知識等 推理機：利用知識庫中的知識，按一定的推理方法，獲得問題的 解答 推理控制策略：一般線路故障搜索用正向推理，簡單母線故 障用反向推理，而復雜母線故障用混合推理。 開始 1線路 16母線 11聯(lián)絡變 18復雜故障 13復雜故障 3復雜故障 17簡單故障 2簡單故障 12簡單故障 22母差不閉鎖高頻 21母差閉鎖高頻 14母聯(lián)分 15母聯(lián)合 4單母線側斷路器拒動 6母聯(lián)分 7母聯(lián)合 9母聯(lián)分 10母聯(lián)合 20母聯(lián)合 19母聯(lián)分 5雙母線側斷路器拒動 8其他母線側斷路器拒動 高壓斷路器故障分析專家系統(tǒng)實例 ? 用途：借助專家系統(tǒng)對斷路器故障進行診斷并輔助檢修人員提高業(yè)務水平。 ? 通過通過告知故障位置、原因及檢修措施 系統(tǒng)總體結構 控制策略 總體數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)輸入 知識庫 人機交互 顯示診斷結果 顯示檢修措施 解 釋 知識擴充 知識表示技術 產(chǎn)生式表示法 以 SW6110高壓斷路器所配 CY3液壓操作機構的建不起壓力故障為例： Rule1: IF 分合閘一、二級閥口密封不嚴， THEN 機構將建不起壓力； Rule2: IF 閥口有磨損或合閘一級閥小球托翻倒或分閘小球托翻倒， THEN 分合閘一、二級閥口密封不嚴； Rule3: IF 閥口有磨損， THEN 請用研磨膏研磨閥口或用鋼球硌一下閥口； 推理機制 ? 目標驅動的反向推理 故障 機構建不起壓力 油泵建壓時間過長 油泵啟動頻繁 分閘不成功 絕緣損壞 分合閘一、二級閥 口密封不嚴 熱偶繼電器脫扣 分閘小球托翻道 合閘一級閥小球托翻道 閥口被磨損 油泵柱塞研壞或間隙配合過大 因果關系圖 不確定性推理策略 前提的不確定性：系統(tǒng)前提的可信度，用 01之間的數(shù)表示 1表示事實完全確定， 0表示完全不確定 不知道取 例如：診斷 “ 斷路器合閘不成功 ” 故障時，用規(guī)則： IF 合閘電磁鐵線圈斷線 0r 匝間短路 0r 線圈接觸不良 THEN 合閘回路故障 取三前提的可信度 a為： , , ，則： 前提的可信度 a=max( , , )= 不確定性推理策略 IF A THEN B y 結論的可信度 ： cf=a*y 如 :y=,那么： cf=*= 解釋系統(tǒng)： （ 1）怎樣得出診斷結論？ （ 2）為什么提出這個問題？ （ 3）可用規(guī)則有哪些？ （ 4）舍棄規(guī)則有哪些？ 課外考試 ? 每人查閱五篇人工智能基本技術在電力系統(tǒng)中應用文獻，并進行綜述。 1000字，手寫， b5紙，在課堂考試時與答卷一起交。（ 30分）