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基于模糊Petri网的知识表示方法在变压器

【电力系统免费论文】王蓓蓓  郭基伟  谢敬东  唐国庆(东南大学电气工程系 南京市 210096)摘 要 本文给出了用模糊Petri网模型来表示变压器故障诊断专家系统中模糊产生式知识库的方法,在此模型基础上,给出了有效的推理算法,并用实例验证了其正确性和在变压器故障诊断专家系统中应用的可行性。 关键词 变压器 专家系统 故障诊断 模糊Petri网知识表示
1 引言 电力变压器是电力系统的重要设备,其异常情况的诊断对整个电力系统运行的安全性、可靠性及至经济性均有很大的意义。随着人工智能技术的发展,研究变压器的故障诊断专家系统已经成为变压器智能化诊断的重要发展方向,也已经取得了一定的成果[1~2]。 在专家系统中知识库的建立是反映专家系统性能的关键[3]。为此,人们提出了很多知识的表示方法,例如产生式规则、框架式表示方法、面向对象的表示方法等。但是,这些方法都存在这样或那样的不足,主要表现在以下三个方面: 1)知识获取的困难。首先专家经验的规则表达缺乏对专家思维过程的描述,因而只能是表象的、缺乏深度的;其次目前专家系统机器学习能力低下、人工方式知识获取效率差必然使专家系统知识难以完备。知识获取难已成为制约专家系统性能的“瓶颈”; 2)知识维护的困难。专家系统知识大多以定性概念的形式描述,如何进行定性概念的比较从而保证庞大知识库的知识完整性与非矛盾性,算法复杂,导致专家系统建造周期长; 3)基于知识的推理,存在着“匹配冲突”和“组合爆炸”的问题,尽管可以采取将规则知识分块等处理方法,专家系统的诊断推理尤其是基于不确定性知识的模糊推理仍然速度慢、效率差,难以适应监测控制实时性的要求。 Petri网是一种用网状图形表示系统建模的方法[4]。最近,由于模糊Petri网具有便于描述系统状态的变化、对系统运行特性便于分析和可以在不同层次上变换描述等特点,有些文章提出了用模糊Petri网构造专家系统的构想[5]。但是,在以往的研究中都未提出求解复杂问题的有效推理算法,限制了其应用。 本文考虑到Petri网同步、并发的能力,提出了模糊Petri网知识表示
 
 
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