知識庫結構
§1知識庫概述
知識庫同知識表示和推理機構成專家系統的三個核心組成部分。知識表示研究如何將專家的知識和經驗以一定的結構合乎邏輯地表達出來，而知識庫則是研究知識的存貯結構，保證知識的明確性、相容性、簡潔性及可維護性。嚴格地說，知識表示和知識庫是分不開的，有何種知識表示，就有基於該種知識表示的知識庫結構。
1. 2.
3. 4.
§2燃氣輪機知識庫分類及總體結構41
圖4－1
燃氣輪機知識分類
41424211
11333
6
圖4－2
燃氣輪機知識庫分類
圖4－3
燃氣輪機知識庫模型
§3知識元庫43
36例4－1
主機系統由壓氣機、燃燒室和渦輪等子系統構成；壓氣機包括出口溫度、出口壓力、壓比和葉片等物件（引數和部件）；燃燒室包括燃油噴射量等物件（引數）；渦輪包括輪間溫度、平均排氣量和靜子、密封件等物件（引數和部件）。而每一物件有過高、過低、過大、過小、變形、磨損和斷裂等狀態描述（異常狀態）。
圖4－4
例4－1的**表示
系統名庫：
子系統名庫：
物件名庫：
狀態描述庫：
41 §4
關聯庫
一級關聯庫：系統名庫
子系統名庫
二級關聯庫：子系統名庫
物件名庫
**關聯庫：物件名庫
狀態描述庫
414541
§5斷言庫1133
關聯的連線運算。
斷言1主機系統透平輪間溫度過高
圖4－5
例4－1的深層知識庫結構33
3
（框架名：斷言1）
（槽1：主機系統）
（槽2：透平）
（槽3：輪間溫度）
（槽4：過高）
45（框架名：斷言1）
（槽1：1）
（槽2：3）
（槽3：6）
（槽4：1）
1361（114
5136
1ass111
con1=11
23ass1
3con133
con2=36
789ass1
6con266
con3=61
2ass1
1con313
61con1
con2
con3
con1
con2
con313
62()
con1*con2*con3 *
定義4－1
設為任意關聯項，
為關聯項
的首部，
為關聯項
的第個關聯體。
又令關聯項
分別屬於
一、二、**關聯庫，如果且
那麼稱關聯項
經過連線生成斷言集 =
記為其中，
為的關聯體數量，*為連線運算子。
41 結論4－1
設分別為
一、二、**關聯庫，
,則對於任意的
，通過連線運算
而生成的斷言集構成斷言庫。
4546
圖4－6
由圖4－5生成的斷言庫結構
§6規則庫r=
（故障現象，故障原因，規則強度，行動方案〕
r=（故障現象；故障原因）＝（a；b）:
1.b形式1： 2.
b形式2： 3.
b形式3： 4.
b形式4： 4
[5]321
13形式1形式313
n=1313
3
a3b47
圖4－7
規則的儲存結構圖
實際儲存時，為了節省儲存容量，提高匹配速度，上述各斷言均採用該斷言在斷言庫中的索引號表示。如圖4－7中的規則1在規則庫中的實際形式為：
圖4－8
規則的實際儲存形式
燃氣輪機實際執行過程中，經常遇到的乙個問題是效率和壓比過低，根據專家經驗可能是由於壓氣機葉片變形、磨損或斷裂引起，當然也有可能是由輔助系統的故障引起，如放氣機構工作不正常，進氣導流氣結冰等。為了能夠沿用圖4－6中例4－1的斷言庫，這裡只考慮壓氣機葉片的故障引起壓比過低的情況，因為關於壓氣機效率和輔助系統的斷言在圖4－6中並未列出。以前面討論的形式3對這一規則作一描述：
設斷言a1＝主機系統壓氣機壓比過低； a2
＝主機系統壓氣機葉片變形； a3
＝主機系統壓氣機葉片磨損； a4
＝主機系統壓氣機葉片斷裂；
則上述專家經驗可表示為規則
r=(a1
；(a2，ct1,act1)
ú(a3,ct2,act2)
ú(a4,ct3,act3))
其中，ct1,ct2,ct3為規則強度，act1，act2，atc3為行動方案。以圖4－7的斷言庫為例，這條規則在規則庫中的儲存結構如下：
圖4－9
規則r在規則庫中的儲存結構
§7徵兆庫正如前面所述，燃氣輪機的同一故障現象可能對應多個原因，即多個故障可能誘發同一現象。例如，當渦輪效率有變化時，可能是下述幾種原因引起： 1.
渦輪工作葉片拉長 2.
渦輪氣流通道零件燒毀 3.
渦輪工作葉片扯斷 4.
軸承和篦齒密封圈斷裂 5.
排氣裝置損壞
而燃氣輪機實際執行時，可能只發生其中一種或少數幾種故障原因，並非所有的故障同時出現，為保證故障診斷的深度，必須對上述5個故障原因中實際沒有發生的故障予以排除。當某一故障發生時，必然會表現出與之相關的確定的徵兆，可以通過檢查這些徵兆是否出現來判斷該故障是否發生，從而達到保證診斷深度、縮小診斷範圍的效果。這也是設立徵兆庫的原因。
第三章中，提出了徵兆的知識表示模型如下：
（故障狀態；故障表現）
這裡故障狀態單一，並非多種故障狀態的組合，而故障表現則是該故障狀態發生時所表現出來的所有徵兆的組合，同樣，它們均由斷言構成。因此，徵兆在徵兆庫中的儲存形式如下圖所示：
圖4－10
徵兆在徵兆庫中的形式
這裡，m為故障狀態在斷言庫中的序號，n1,n2,...,nn分別為故障m的n個徵兆在斷言庫中的序號。
本章小結
本章在燃氣輪機知識分類的基礎之上引出燃氣輪機知識庫的分類，並以燃氣輪機知識之間的層次關係來構築其知識庫，提出了燃氣輪機知識庫的層次化模型。該模型中，各類知識自成一體，不同類知識之間的關係通過其相應的知識庫之間的結構準確地體現出來。為了提高知識庫的搜尋和匹配效率，對知識庫中的知識儲存形式作了**。
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