【正文】 專 家 系 統(tǒng) 的 關(guān) 鍵 。 根 據(jù) 機(jī) 床 故 障 診 斷 專 家 系 統(tǒng) 在 知 識(shí) 庫 及 問 題 求 解 方 法 上 的 特點(diǎn) ， 在 組 織 知 識(shí) 庫 、 建 立 知 識(shí) 庫 時(shí) ， 首 先 確 定 采 用 的 知 識(shí) 表 達(dá) 方 式 與 推 理 技 術(shù) 。4).實(shí) 現(xiàn)為 了 產(chǎn) 生 體 現(xiàn) 數(shù) 控 機(jī) 床 故 障 診 斷 知 識(shí) 的 各 種 計(jì) 算 機(jī) 形 式 ， 使 這 些 知 識(shí) 在 計(jì)算 機(jī) 中 發(fā) 揮 有 效 的 作 用 以 產(chǎn) 生 問 題 的 求 解 能 力 ， 必 須 把 經(jīng) 形 式 化 的 知 識(shí) 表 示 成計(jì) 算 機(jī) 的 內(nèi) 部 語 言 。 還 要 針 對(duì) 系 統(tǒng) 的 要 求 ， 建 立 必 要 的 解 釋 機(jī) 制 和 良 好 的 用 戶界 面 。5).測(cè) 試19 / 49這 一 階 段 主 要 是 驗(yàn) 證 體 現(xiàn) 知 識(shí) 的 各 種 規(guī) 則 或 知 識(shí) 實(shí) 體 。 在 建 立 了 數(shù) 控 機(jī) 床 故障 診 斷 專 家 系 統(tǒng) 知 識(shí) 庫 后 ， 知 識(shí) 庫 中 可 能 會(huì) 有 大 量 冗 余 知 識(shí) 或 不 一 致 的 知 識(shí) ，進(jìn) 而 引 起 專 家 系 統(tǒng) 查 詢 功 能 的 低 效 。 測(cè) 試 的 主 要 目 的 就 是 要 確 證 所 建 立 的 數(shù) 控機(jī) 床 故 障 診 斷 專 家 系 統(tǒng) 知 識(shí) 庫 的 正 確 性 。6).維 護(hù)在 此 階 段 ， 擴(kuò) 充 、 修 改 知 識(shí) 庫 中 的 各 種 信 息 ， 以 使 數(shù) 控 機(jī) 床 故 障 診 斷 專 家系 統(tǒng) 更 進(jìn) 一 步 完 善 。 這 一 階 段 與 前 幾 個(gè) 階 段 有 著 密 切 的 聯(lián) 系 ， 如 實(shí) 現(xiàn) 階 段 中 的各 種 知 識(shí) 獲 取 手 段 。 實(shí) 際 上 ， 以 上 各 個(gè) 步 驟 都 有 密 切 的 聯(lián) 系 ， 而 且 為 了 使 數(shù) 控機(jī) 床 故 障 診 斷 專 家 系 統(tǒng) 投 入 實(shí) 用 而 日 益 完 善 ， 每 一 個(gè) 階 段 都 應(yīng) 重 復(fù) 多 次 。 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)本 文 用 了 IE 瀏 覽 器 ， 當(dāng) 瀏 覽 器 進(jìn) 行 操 作 時(shí) ， 自 動(dòng) 將 需 要 的 信 息 放 入 一 個(gè) 表單 中 ， 當(dāng) 觸 發(fā) 動(dòng) 作 時(shí) ， 將 此 表 單 的 信 息 傳 遞 到 java 類 中 ， 通 過 java 類 連 接MySQL 數(shù) 據(jù) ,查 詢 數(shù) 據(jù) 庫 中 的 表 單 信 息 ， 觸 發(fā) 的 動(dòng) 作 名 稱 在 中 定義 。 采 用 struts 結(jié) 構(gòu) 有 利 于 實(shí) 現(xiàn) jsp 的 動(dòng) 態(tài) 命 令 。系 統(tǒng) 的 工 作 流 程 分 為 ： 用 戶 首 先 進(jìn) 入 登 錄 首 頁 ， 分 別 有 管 理 員 用 戶 和 普 通 用戶 登 錄 ， 普 通 用 戶 登 錄 后 可 以 對(duì) 故 障 信 息 進(jìn) 行 查 詢 ， 也 可 以 讀 取 機(jī) 床 的 故 障 歷史 記 錄 。 管 理 員 用 戶 的 查 詢 動(dòng) 作 也 是 ， 管 理 的 模 塊 功 能 的 實(shí) 現(xiàn) 要 借 助 于struts。3． 系統(tǒng)的功 能結(jié)構(gòu)圖和流程圖通 過 用 戶 的 需 求 分 析 可 以 做 出 功 能 系 統(tǒng) 的 功 能 結(jié) 構(gòu) 圖 ， 結(jié) 構(gòu) 模 塊 分 為 用戶 登 錄 模 塊 、 機(jī) 床 信 息 模 塊 、 歷 史 信 息 記 錄 模 塊 、 故 障 診 斷 模 塊 ， 各 個(gè) 模 塊下 面 包 含 多 個(gè) 子 模 塊 ， 由 于 時(shí) 間 關(guān) 系 ， 有 些 子 模 塊 的 功 能 沒 有 完 全 實(shí) 現(xiàn) 。 根據(jù) 系 統(tǒng) 的 功 能 結(jié) 構(gòu) 圖 ， 可 以 做 出 系 統(tǒng) 的 流 程 圖 。 如 圖 3 32 所 示 ：20 / 49權(quán)限驗(yàn)證管理用戶模塊普通用戶模塊添加用戶修改用戶刪除用戶修改知識(shí)庫故障報(bào)修故障查詢用戶管理模塊機(jī)床基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理模塊故障診斷模塊知識(shí)庫管理模塊數(shù)據(jù)庫管理模塊機(jī)床廠故障診斷專家系統(tǒng)磨床信息出廠時(shí)間磨床更新遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊修改分析模塊故障分析模塊故障原因排除方法新信息錄入信息更改信息刪除查詢故障信息數(shù)據(jù)庫備份數(shù)據(jù)庫恢復(fù)圖 31 故障診斷各個(gè)功能模塊設(shè)計(jì)21 / 49普通用戶（ 員工 ）知識(shí)庫返回故障查詢結(jié)果機(jī)床報(bào)修數(shù)據(jù)庫故障查詢機(jī)床報(bào)修信息管理員審核生成維修單維修部門通過圖 32 系統(tǒng)的作業(yè)流程圖22 / 49第 四 章 java 語 言 的 簡(jiǎn) 介 組成Java 由 四 方 面 組 成 ： Java 編 程 語 言 、 Java 類 文 件 格 式 、 Java 虛 擬 機(jī) 和Java 應(yīng) 用 程 序 接 口 (Java API)平 臺(tái) 。 Java 平 臺(tái) 由 Java 虛 擬 機(jī) （ Java Virtual Machine， 簡(jiǎn) 稱 JVM） 和 Java 應(yīng) 用 編 程 接 口 （ Application Programming Interface， 簡(jiǎn) 稱 API） 構(gòu) 成 。 Java 應(yīng) 用 編 程 接 口 為 Java 應(yīng) 用提 供 了 一 個(gè) 獨(dú) 立 于 操 作 系 統(tǒng) 的 標(biāo) 準(zhǔn) 接 口 ， 可 分 為 基 本 部 分 和 擴(kuò) 展 部 分 。 在 硬件 或 操 作 系 統(tǒng) 平 臺(tái) 上 安 裝 一 個(gè) Java 平 臺(tái) 之 后 ， Java 應(yīng) 用 程 序 就 可 運(yùn) 行 。Java 平 臺(tái) 已 經(jīng) 嵌 入 了 幾 乎 所 有 的 操 作 系 統(tǒng) 。 這 樣 Java 程 序 可 以 只 編 譯 一 次 ，就 可 以 在 各 種 系 統(tǒng) 中 運(yùn) 行 。 Java 應(yīng) 用 編 程 接 口 已 經(jīng) 從 版 發(fā) 展 到 版 。常 用 的 Java 平 臺(tái) 基 于 ， 最 近 版 本 為 。 優(yōu)勢(shì)與 傳 統(tǒng) 程 序 不 同 ， Sun 公 司 在 推 出 Java 之 際 就 將 其 作 為 一 種 開 放 的 技 術(shù) 。全 球 數(shù) 以 萬 計(jì) 的 Java 開 發(fā) 公 司 被 要 求 所 設(shè) 計(jì) 的 Java 軟 件 必 須 相 互 兼 容 ?！癑ava 語 言 靠 群 體 的 力 量 而 非 公 司 的 力 量 ”是 Sun 公 司 的 口 號(hào) 之 一 ， 并 獲 得了 廣 大 軟 件 開 發(fā) 商 的 認(rèn) 同 。 這 與 微 軟 公 司 所 倡 導(dǎo) 的 注 重 精 英 和 封 閉 式 的 模 式 完全 不 同 。Sun 公 司 對(duì) Java 編 程 語 言 的 解 釋 是 ： Java 編 程 語 言 是 個(gè) 簡(jiǎn) 單 、 面 向 對(duì)象 、 分 布 式 、 解 釋 性 、 健 壯 、 安 全 與 系 統(tǒng) 無 關(guān) 、 可 移 植 、 高 性 能 、 多 線 程 和動(dòng) 態(tài) 的 語 言 。 語言特點(diǎn)Java 不 同 于 一 般 的 編 譯 執(zhí) 行 計(jì) 算 機(jī) 語 言 和 解 釋 執(zhí) 行 計(jì) 算 機(jī) 語 言 。 它 首 先將 源 代 碼 編 譯 成 二 進(jìn) 制 字 節(jié) 碼 （ bytecode） ， 然 后 依 賴 各 種 不 同 平 臺(tái) 上 的 虛 擬機(jī) 來 解 釋 執(zhí) 行 字 節(jié) 碼 。 從 而 實(shí) 現(xiàn) 了 “一 次 編 譯 、 到 處 執(zhí) 行 ”的 跨 平 臺(tái) 特 性 。23 / 49不 過 ， 每 次 的 執(zhí) 行 編 譯 后 的 字 節(jié) 碼 需 要 消 耗 一 定 的 時(shí) 間 ， 這 同 時(shí) 也 在 一 定 程 度上 降 低 了 Java 程 序 的 運(yùn) 行 效 率 。Java 語 言 是 簡(jiǎn) 單 的 Java 語 言 的 語 法 與 C 語 言 和 C++語 言 很 接 近 ， 使 得大 多 數(shù) 程 序 員 很 容 易 學(xué) 習(xí) 和 使 用 Java。 另 一 方 面 ， Java 丟 棄 了 C++中 很 少 使用 的 、 很 難 理 解 的 、 令 人 迷 惑 的 那 些 特 性 ， 如 操 作 符 重 載 、 多 繼 承 、 自 動(dòng) 的強(qiáng) 制 類 型 轉(zhuǎn) 換 。 特 別 地 ， Java 語 言 不 使 用 指 針 ， 并 提 供 了 自 動(dòng) 的 廢 料 收 集 ，使 得 程 序 員 不 必 為 內(nèi) 存 管 理 而 擔(dān) 憂 。Java 語言是面向?qū)ο蟮? Java 語言提供類、接口和繼承等原語，為了簡(jiǎn)單起見，只支持類之間的單繼承，但支持接口之間的多繼承，并支持類與接口之間的實(shí)現(xiàn)機(jī)制（關(guān)鍵字為 implements） 。Java 語言全面支持動(dòng)態(tài)綁定，而 C++語言只對(duì)虛函數(shù)使用動(dòng)態(tài)綁定。Java 語言是動(dòng)態(tài)的。Java 語言的設(shè)計(jì)目標(biāo)之一是適應(yīng)于動(dòng)態(tài)變化的環(huán)境。Java 程序需要的類能夠動(dòng)態(tài)地被載入到運(yùn)行環(huán)境，也可以通過網(wǎng)絡(luò)來載入所需要的類。這也有利于軟件的升級(jí)。另外，Java 中的類有一個(gè)運(yùn)行時(shí)刻的表示，能進(jìn)行運(yùn)行時(shí)刻的類型檢查 [3]。24 / 49第 五 章 數(shù) 據(jù) 庫 設(shè) 計(jì)后 臺(tái) 數(shù) 據(jù) 庫 的 設(shè) 計(jì) 在 本 系 統(tǒng) 中 占 有 十 分 重 要 的 地 位 ， 數(shù) 據(jù) 庫 設(shè) 計(jì) 的 優(yōu) 劣 將 直接 影 響 系 統(tǒng) 的 準(zhǔn) 確 性 、 工 作 效 率 及 其 實(shí) 現(xiàn) 效 果 ， 合 理 的 設(shè) 計(jì) 能 提 高 數(shù) 據(jù) 存 儲(chǔ) 效率 ， 保 證 數(shù) 據(jù) 的 完 整 性 和 一 致 性 。 數(shù)據(jù)庫環(huán)境的建立 安裝 mySQL 數(shù)據(jù)庫本 課 題 安 裝 使 用 的 是 MySQL 數(shù) 據(jù) 庫 ， 先 導(dǎo) 出 數(shù) 據(jù) 庫 SQL 腳 本 ， 再 導(dǎo) 入 。 安裝 mySQL 管理軟件 Navicat for mySQL打 開 Navicat,在 數(shù) 據(jù) 庫 中 建 立 新 的 數(shù) 據(jù) 庫 名 ab,界 面 如 下 圖 51 所 示51 數(shù) 據(jù) 庫 的 操 作 界 面25 / 49在 database“ab”中 建 立 新 的 表 單 ， 此 處 以 知 識(shí) 庫 的 表 “kb”為 例 ， 如圖 52 所 示 : 圖 52 知 識(shí) 庫 表 “kb”的 信 息 數(shù)據(jù)庫需求分析通 過 調(diào) 查 、 收 集 和 分 析 ， 獲 得 潛 在 用 戶 對(duì) 專 家 系 統(tǒng) 的 要 求 ， 設(shè) 計(jì) 出 模 塊 結(jié) 構(gòu)功 能 圖 ， 總 結(jié) 出 用 戶 需 求 信 息 。 本系統(tǒng)的用戶分為管理員用戶和普通用戶管 理 員 能 夠 對(duì) 知 識(shí) 庫 、 歷 史 庫 、 用 戶 信 息 進(jìn) 行 增 加 、 刪 除 、 修 改 等 操 作 ， 普通 用 戶 能 夠 進(jìn) 行 故 障 查 詢 ， 機(jī) 床 故 障 歷 史 信 息 記 錄 查 詢 等 操 作 。歷 史 庫 的 作 用 是 用 來 存 儲(chǔ) 機(jī) 床 故 障 的 歷 史 記 錄 ， 包 括 故 障 機(jī) 床 的 類 型 ， 故障 機(jī) 床 的 名 稱 ， 故 障 的 原 因 ， 故 障 發(fā) 生 時(shí) 間 及 修 好 的 時(shí) 間 ， 歷 史 庫 有 助 于 用 戶26 / 49對(duì) 各 個(gè) 機(jī) 床 的 工 作 狀 態(tài) 有 著 清 晰 的 了 解 。 甚 至 可 以 從 故 障 發(fā) 生 的 頻 率 判 斷 出 機(jī)床 可 能 發(fā) 生 故 障 的 時(shí) 間 ， 從 而 做 出 相 應(yīng) 的 針 對(duì) 措 施 。知 識(shí) 庫 的 作 用 是 用 來 支 持 各 種 用 戶 故 障 查 詢 ， 提 供 解 決 故 障 的 方 法 ， 是 本 系統(tǒng) 的 核 心 功 能 部 分 。 管 理 員 可 以 根 據(jù) 最 新 的 信 息 及 時(shí) 的 更 新 知 識(shí) 庫 ， 保 證 軟件 的 功 能 不 會(huì) 停 滯 、 落 伍 。機(jī) 床 信 息 管 理 時(shí) 能 根 據(jù) 不 同 的 客 戶 及 時(shí) 更 新 系 統(tǒng) 的 機(jī) 床 類 型 ， 清 晰 了 解 該 客戶 所 擁 有 的 機(jī) 床 類 型 、 數(shù) 量 ,或 由 根 據(jù) 客 戶 的 要 求 ， 由 相 關(guān) 人 員 根 據(jù) 客 戶 所 擁有 的 機(jī) 床 更 新 數(shù) 據(jù) 庫 中 機(jī) 床 信 息 。 數(shù)據(jù)庫概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1)數(shù) 據(jù) 模 型 是 對(duì) 現(xiàn) 實(shí) 世 界 數(shù) 據(jù) 特 性 的 抽 象 ， 也 就 是 說 ， 數(shù) 據(jù) 模 型 是 用 來 描 述 數(shù)據(jù) 、 組 織 數(shù) 據(jù) 和 對(duì) 數(shù) 據(jù) 進(jìn) 行 操 作 的 。 數(shù) 據(jù) 模 型 是 數(shù) 據(jù) 庫 系 統(tǒng) 的 核 心 和 基 礎(chǔ) 。 概念 模 型 是 對(duì) 信 息 世 界 建 模 ， 概 念 模 型 的 表 示 方 法 有 很 多 ， 此 處 用 ER 圖 來 描述 概 念 模 型 ， 該 系 統(tǒng) 面 向 的 用 戶 是 固 定 的 ， 主 要 為 機(jī) 床 的 相 關(guān) 人 員 ， 構(gòu) 建 該系 統(tǒng) 的 ER 圖 如 圖 53 所 示 :27 / 49圖 53 系統(tǒng)的 ER 圖2)專家系統(tǒng)的實(shí)體有：管理員、普通用戶、設(shè)備、知識(shí)庫、歷史庫數(shù)據(jù)庫的表單構(gòu)建如下：表 設(shè)備數(shù)據(jù)表（equipment）名稱 字段名稱 類型 長(zhǎng)度 是否主鍵標(biāo)識(shí) Eid number 10 Y設(shè)備名稱 Ename Varchar 50設(shè)備數(shù)量 Enumber number 5人人人人人人人 N10人人人 VA20人人 N10人人人人 VA30人人 BL人人 N20人人人人 DT人人人人人人人人人 VA20人人人人人人人 VA20人人人人人人人人 N10人人人人 VA50人人人人 N5人人人人 VA100人人人人 VA100人人人人 DT人人人人人 N10人人人人人人人 N10人人 VA200人人人人 A10人人人人人人人 VA20人人人人 VA50人人人人 VA20人人人人 VA20人人人人人人人 VA60人人人人 VA100