基于本體和規(guī)則的計(jì)算機(jī)故障診斷研究.pdf

1、故障診斷是利用各種檢測(cè)方法判斷系統(tǒng)和設(shè)備是否存在故障,確定故障的大致部位和原因,給出解決方案,排除故障,最終實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)正常運(yùn)行的過(guò)程。由于系統(tǒng)和設(shè)備發(fā)生故障的普遍性和復(fù)雜性,故障診斷技術(shù)一直是人們不斷研究和探索的熱點(diǎn)。目前,計(jì)算機(jī)應(yīng)用遍及社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域,對(duì)人類的生產(chǎn)和社會(huì)活動(dòng)產(chǎn)生了巨大影響。作為推動(dòng)社會(huì)現(xiàn)代化發(fā)展的核心智能電子設(shè)備之一,計(jì)算機(jī)一旦出現(xiàn)各種故障,就會(huì)導(dǎo)致有關(guān)系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行,甚至于會(huì)影響到正常的社會(huì)生活。因此,作為系統(tǒng)設(shè)備故

2、障診斷的首要問(wèn)題,計(jì)算機(jī)故障診斷成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。為了更好地解決現(xiàn)有計(jì)算機(jī)故障診斷系統(tǒng)在知識(shí)共享和復(fù)用方面的缺陷,以及在自動(dòng)語(yǔ)義推理和擴(kuò)展等方面的問(wèn)題,本文運(yùn)用本體和語(yǔ)義網(wǎng)規(guī)則語(yǔ)言SWRL(Semantic Web Rule Language)給出了一個(gè)通用設(shè)備故障診斷系統(tǒng)框架描述,提出了一種基于本體和規(guī)則的計(jì)算機(jī)故障診斷方法。本文的主要工作如下:
　　1.設(shè)計(jì)了知識(shí)獲取接口與診斷控制器,可以接收領(lǐng)域?qū)＜液椭R(shí)工程師的知識(shí)以及客

3、戶的診斷需求,并向客戶反饋診斷結(jié)果;
　　2.構(gòu)建了診斷領(lǐng)域本體庫(kù)、SWRL規(guī)則庫(kù)和OWL知識(shí)庫(kù)。故障診斷領(lǐng)域本體是整個(gè)系統(tǒng)的概念基礎(chǔ),提供了本體的層次結(jié)構(gòu)。以領(lǐng)域本體庫(kù)為基礎(chǔ),構(gòu)建相關(guān)的SWRL規(guī)則。以Protégé作為構(gòu)建本體的工具,用由頂向下法構(gòu)建了計(jì)算機(jī)的OWL本體,主要描述了涉及的概念、屬性和實(shí)例。還使用RACER本體推理機(jī)對(duì)本體進(jìn)行推理,發(fā)現(xiàn)隱含知識(shí),建立了更好的層次關(guān)系,使OWL知識(shí)庫(kù)中信息更加完整;
　　3.

4、轉(zhuǎn)換本體知識(shí)庫(kù)和SWRL規(guī)則庫(kù)為Jess事實(shí)庫(kù)和規(guī)則庫(kù),并用Jess推理引擎進(jìn)行推理。調(diào)用SWRLJESS TAB插件將OWL知識(shí)庫(kù)轉(zhuǎn)換為Jess事實(shí)庫(kù),將SWRL規(guī)則庫(kù)轉(zhuǎn)換為Jess規(guī)則庫(kù)。運(yùn)用Jess推理機(jī),結(jié)合事實(shí)庫(kù)和規(guī)則庫(kù),進(jìn)行推理,得出新的事實(shí)。最后,調(diào)用SWRLJESS TAB插件將Jess推理出的結(jié)果進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換,并保存到原來(lái)的知識(shí)庫(kù),達(dá)到更新和擴(kuò)充本體知識(shí)庫(kù)的目的。
　　本文提出的基于本體和規(guī)則的計(jì)算機(jī)故障診斷方法

5、的優(yōu)點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面:在與領(lǐng)域?qū)＜疫M(jìn)行交流的同時(shí),對(duì)故障進(jìn)行分析,使獲取的知識(shí)更加準(zhǔn)確和完備。根據(jù)計(jì)算機(jī)故障的復(fù)雜性,采用本體完成知識(shí)的表示,用由頂向下法構(gòu)建了計(jì)算機(jī)硬件的OWL本體,有助于知識(shí)的共享和重用。本體和規(guī)則的結(jié)合,克服了OWLDL在推理上的缺陷,提供了更強(qiáng)大的知識(shí)表示和推理能力。
　　最后,本文在基于本體和規(guī)則的診斷系統(tǒng)框架基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一個(gè)仿真演示系統(tǒng),模擬計(jì)算機(jī)故障診斷與處理過(guò)程。分析結(jié)果表明,本文構(gòu)建的系統(tǒng)具