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诊断技术论文

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诊断技术论文范文第1篇

数学模型诊断技术是基于数学知识发展而来的诊断技术,同时,融合了动态检测技术及传感器技术。通过分析与处理采集的机电设备参数,实现对故障的诊断。该种技术应用的关键在于能够建立科学、合理的数学模型,才能确保故障诊断的高效性与有效性。

2智能诊断技术

智能诊断技术从本质上来讲属于特征比较技术,通过对人脑的模拟,对故障信息进行采集、分析与处理。该种技术的重点在于建立完善的机电设备故障特征数据库,当机电设备出现故障后,将其与数据库中的信息进行对比以实现对故障的诊断。目前来看,神经网络系统以及专家系统是比较常用的机电设备故障诊断技术。

3矿山机电设备故障诊断技术应用注意事项

仅仅掌握矿山机电设备故障诊断技术,还不能确保机电设备处于最佳的工作状态,最重要的还应能够注意应用时的事项,以充分发挥不同诊断技术优势,完成对机电设备故障的诊断与分析,为提高故障排除效率提供有力的支撑。那么矿山机电设备故障诊断技术应用应注意哪些问题呢?接下来进行详细的探讨。

3.1重视矿山机电设备日常故障检测

研究发现,矿山机电设备应用过程中很多故障的产生多由日常检测疏忽引起,因此,为及时发现机电设备故障,防止故障的进一步蔓延,应加强对其日常检测的重视。首先,制定详细的日常检测工作制度,明确对机电设备日常故障检测的工作细节,尤其应根据矿山技术人员实际情况,将相关的日常检测工作落实到个人,确保日常检测工作的顺利实施;其次,建立科学的日常故障检测工作机制。调查发现,部分技术人员依据相关工作制度,履行了日常检测的职责,但由于工作机制不科学,导致故障不能及时上报给上级部门,致使机电设备带病运转的情况较为常见,使机电设备发生重大故障带的机率大大提高;最后,加强诊断技术人员日常故障检测的思想教育。技术人员是矿山机电设备故障诊断的主要负责者,其职业素养的高低,会给机电设备故障诊断工作产生直接影响。因此,矿山开采单位应定期组织技术人员开展思想教育工作,使每一位技术人员提高对故障诊断工作重要性的认识,不断提高技术人员职业素养,从而能够在工作中自觉履行职责,确保矿山机电设备日常故障检测工作的圆满完成。

3.2注重重要矿山机电设备故障诊断

矿山开采中有很多比较重要的机电设备,例如高压异步电动机、采煤机、矿井提升机等,这些设备一旦出现故障,会严重影响矿山开采进度及产量,因此,对矿山机电设备故障诊断时应分清主次,借助专门的故障诊断技术,加强对重要机电设备的故障诊断。首先,要求技术人员不断学习重要机电设备的工作原理,总结重要机电设备常见故障,从而采取针对性故障诊断技术,以提高故障诊断有效率;其次,灵活运用多种故障诊断技术。一些重要的矿山机电设备处于较为复杂的工作环境中,引发故障的因素多而复杂。有时仅仅采用一种故障诊断技术很难对故障位置进行准确定位,这就要求技术人员能够熟练应用不同机电设备故障检测技术,以在最短的时间内定位故障;最后,不断进行总结与反思。技术人员应时常结合自身实践,不断总结与反思机电设备故障诊断技巧,总结出适合自身的一套有效的故障诊断方法,提高自身机电设备故障诊断水平。

4结语

诊断技术论文范文第2篇

医学论文是医学科研工作的最后阶段,通过文字形式记录医学研究的最新结果。因此,撰写医学论文要把握医学论文的基本要求、选题方法及一般体裁,从而达到主题和形式的和谐统一。

1 医学论文的基本要求

1.1 创新性 医学论文的创新性是指文章要有新意,要发展医学成就,破解医学问题。医学论文有无创新,选题是关键。选题创新是医学论文写作的灵魂,是衡量医学论文价值的重要标准。可体现在[1]:①理论方面的选题应有创新见解,既要反映作者在某些理论方面的独创见解,又要提出这些见解的依据;②应用方面的选题应有创新技术等,也就是要写出新发明、新技术、新产品、新设备的关键,或揭示原有技术移植到新的医学领域中的效果;③创新性还包括研究方法方面的改进或突破。

1.2 可行性 所谓选题的可行性,是指能够充分发挥作者的综合条件和可以胜任及如期完成医学论文写作的把握程度。选题切忌好高鹜远,脱离实际,但也不应过低,影响主客观的正常发挥,降低了医学论文的水平。影响选题的可行性因素有:①主观条件,包括作者知识素质结构、研究能力、技术水平及特长和兴趣等;②客观条件,包括经费、资料、时间、设备等。

1.3 实用性 撰写医学论文的目的是为了交流及应用。要从实际出发,选择能够指导科研、指导临床、造福人类的主题,因此,选题的实用性尤为重要。

1.4 科学性 医学论文是临床和医学科学研究工作的客观反映,其写作的具体内容应该是取材客观真实、主题揭示本质、科研设计合理、论证科学严谨、表达逻辑性强、经过实践检验。所以,严格遵守选题的科学性原则,是医学论文写作的生命。

1.5 前瞻性 要选择有研究价值及发展前途的主题,应积极开发研究新领域、新学科和新理论。

2 选题的基本方法[1]

2.1 根据课题研究的结论来确定主题 这是常用的方法,可分为:①以科研的结论或部分结论作为医学论文的主题;②科研结果与开题时预测不一致,待查出原因后,再寻找主题;③科研达不到预期结果,可总结经验,从反面挖掘主题。

2.2 在科研过程中选题 医学科研的过程中,有时会出现意外的现象或问题,作者如果能够细心观察、及时发现,可以在这些偶然中获得新的选题。

2.3 在临床实践中选题 临床工作是医学论文写作取之不尽的源泉,作者在临床中会经常遇到许多需要解决的实际应用问题或理论问题,对此,只要从本学科实际出发,用心思考,会从中产生很多好的主题。其包括:①探讨发病机制与预后情况;②分析临床症状与表现;③研究诊断方法和治疗方法;④疾病的多因素分析等。

2.4 从文献资料中选题 医学文献是人们长期积累的宝贵财富,是医学论文选题的重要来源。阅读最新文献资料,可以了解当前医学科学研究的进展情况,开拓思路、激发灵感,从而挖掘提炼出好的医学论文主题。

3 医学论文的一般体裁[2,3]

3.1 实验研究 一般为病因、病理、生理、生化、药理、生物、寄生虫和流行病学等实验研究。主要包括:①对各种动物进行药理、毒理实验,外科手术实验;②对某种疾病的病原或病因的体外实验;③某些药物的抗癌、抗菌、抗寄生虫实验;④消毒、杀虫和灭菌的实验。

3.2 临床分析 对临床上某种疾病病例(百例以上为佳)的病因、临床表现、分型、治疗方法和疗效观察等进行分析、讨论,总结经验教训,并提出新建议、新见解,以提高临床疗效。

3.3 疗效观察 指使用某种新药、新疗法治疗某种疾病,对治疗的方法、效果、剂量、疗程及不良反应等进行观察、研究,或设立对照组对新旧药物或疗法的疗效进行比较,对比疗效的高低、疗法的优劣、不良反应的种类及程度,并对是否适于推广应用提出评价意见。 转贴于

3.4 病例报告 主要报告罕见病及疑难重症;虽然曾有少数类似报道但尚有重复验证或加深认识的必要。

3.5 病例(理)讨论 临床病例讨论主要是对某些疑难、复杂、易于误诊误治的病例,在诊断和治疗方面进行集体讨论,以求得正确的诊断和有效的治疗。临床病理讨论则以对少见或疑难疾病的病理检查、诊断及相关讨论为主。

3.6 调查报告 在一定范围的人群里,不施加人工处理因素,对某一疾病(传染病、流行病、职业病、地方病等)的发病情况、发病因素、病理、防治方法及其效果进行流行病学调查研究,给予评价,并对防治方案等提出建议。

3.7 文献综述 以某一专题为中心,查阅、收集大量国内外近期的原始医学文献,经过理解、分析、归纳、整理而写出综述,以反映出该专题的历史、现状、最新进展及发展趋势等情况,并做出初步的评论和建议。

3.8 专题讲座 围绕某专题或某学科进行系统讲授,介绍医学发展新动向,传播医学科研和临床上实用的新理论、新知识、新技术、新方法,更新传统的理论、知识和技术,改善知识结构,推动医学科技进步。根据对象不同,可分为普及讲座和高级讲座。

参考文献

1,强亦忠,范裕华,主编.医学写作.北京:中国协和医科大学北京医科大学联合出版社,1994.36-37,50-52.

诊断技术论文范文第3篇

1.1创新性医学论文的创新性是指文章要有新意,要发展医学成就,破解医学问题。医学论文有无创新,选题是关键。选题创新是医学论文写作的灵魂,是衡量医学论文价值的重要标准。可体现在:①理论方面的选题应有创新见解,既要反映作者在某些理论方面的独创见解,又要提出这些见解的依据;②应用方面的选题应有创新技术等,也就是要写出新发明、新技术、新产品、新设备的关键,或揭示原有技术移植到新的医学领域中的效果;③创新性还包括研究方法方面的改进或突破。

1.2可行性所谓选题的可行性,是指能够充分发挥作者的综合条件和可以胜任及如期完成医学论文写作的把握程度。选题切忌好高鹜远,脱离实际,但也不应过低,影响主客观的正常发挥,降低了医学论文的水平。影响选题的可行性因素有:①主观条件,包括作者知识素质结构、研究能力、技术水平及特长和兴趣等;②客观条件,包括经费、资料、时间、设备等。

1.3实用性撰写医学论文的目的是为了交流及应用。要从实际出发,选择够指导科研、指导临床、造福人类的主题,因此,选题的实用性尤为重要。

1.4科学性医学论文是临床和医学科学研究工作的客观反映,其写作的具体内容应该是取材客观真实、主题揭示本质、科研设计合理、论证科学严谨、表达逻辑性强、经过实践检验。所以,严格遵守选题的科学性原则,是医学论文写作的生命。

1.5前瞻性要选择有研究价值及发展前途的主题,应积极开发研究新领域、新学科和新理论。

2选题的基本方法

2.1根据课题研究的结论来确定主题这是常用的方法,可分为:①以科研的结论或部分结论作为医学论文的主题;②科研结果与开题时预测不一致,待查出原因后,再寻找主题;③科研达不到预期结果,可总结经验,从反面挖掘主题。

2.2在科研过程中选题医学科研的过程中,有时会出现意外的现象或问题,作者如果能够细心观察、及时发现,可以在这些偶然中获得新的选题。

2.3在临床实践中选题临床工作是医学论文写作取之不尽的源泉,作者在临床中会经常遇到许多需要解决的实际应用问题或理论问题,对此,只要从本学科实际出发,用心思考,会从中产生很多好的主题。其包括:①探讨发病机制与预后情况;②分析临床症状与表现;③研究诊断方法和治疗方法;④疾病的多因素分析等。

2.4从文献资料中选题医学文献是人们长期积累的宝贵财富,是医学论文选题的重要来源。阅读最新文献资料,可以了解当前医学科学研究的进展情况,开拓思路、激发灵感,从而挖掘提炼出好的医学论文主题。

3医学论文的一般体裁

3.1实验研究一般为病因、病理、生理、生化、药理、生物、寄生虫和流行病学等实验研究。主要包括:①对各种动物进行药理、毒理实验,外科手术实验;②对某种疾病的病原或病因的体外实验;③某些药物的抗癌、抗菌、抗寄生虫实验;④消毒、杀虫和灭菌的实验。

3.2临床分析对临床上某种疾病病例(百例以上为佳)的病因、临床表现、分型、治疗方法和疗效观察等进行分析、讨论,总结经验教训,并提出新建议、新见解,以提高临床疗效。

3.3疗效观察指使用某种新药、新疗法治疗某种疾病,对治疗的方法、效果、剂量、疗程及不良反应等进行观察、研究,或设立对照组对新旧药物或疗法的疗效进行比较,对比疗效的高低、疗法的优劣、不良反应的种类及程度,并对是否适于推广应用提出评价意见。

3.4病例报告主要报告罕见病及疑难重症;虽然曾有少数类似报道但尚有重复验证或加深认识的必要。

3.5病例(理)讨论临床病例讨论主要是对某些疑难、复杂、易于误诊误治的病例,在诊断和治疗方面进行集体讨论,以求得正确的诊断和有效的治疗。临床病理讨论则以对少见或疑难疾病的病理检查、诊断及相关讨论为主。

3.6调查报告在一定范围的人群里,不施加人工处理因素,对某一疾病(传染病、流行病、职业病、地方病等)的发病情况、发病因素、病理、防治方法及其效果进行流行病学调查研究,给予评价,并对防治方案等提出建议。

诊断技术论文范文第4篇

论文的参考文献是有标准的写作格式的,作者在写作时应该对引用是学术研究成果的完整和准确性负责任,那么我们要怎么来写论文的参考文献呢?以下是学术参考网小编整理的数控车床毕业论文参考文献范例,给大家欣赏。

数控车床毕业论文参考文献:

[1]吕斌杰,高长银,赵汶.华中系统数控车床培训教程[M].北京:化学工业出版社,2013.

[2]刘宏军.数控车床编程与操作实训教程[M].上海:上海交通大学出版社,2014.

[3]梁训,王宣,周延佑.世界制造技术与装备市场:机床技术发展的新动向[J].世界制造技术与装备市场,2001(3):13.

[4]吴祖育,秦鹏飞.数控机床[M].上海:上海科学技术出版社,1994:242.?

[5]毕妍.科技创新与应用:经济型数控机床改造的优化方案研究[J].科技创新与应用,2014:26.

数控车床毕业论文参考文献:

[1]彭烨.数控车床操作技术分析[J].硅谷,2011(5).

[2]田海超.数控车床操作技术分析[J].科技与企业,2013(16).

[3]姚雪莲.浅谈数控车床操作技术常见问题分析[J].科技创新导报,2012(35).

[4]秦晓寅.数控车床操作中的撞车原因及对策分析[J].科技资讯,2014(21).

[5]李莹,吴成义.复杂零件在数控车床加工的工艺探讨[J].中国科技投资,2013(A19):158.

[6]宋理敏,李俊川.复杂椭球部件的数控车削加工工艺研究[J].组合机床与自动化加工技术,2013(4):132-134.

[7]刘仁春,袁维涛.提升数控机床复杂曲面零件加工效率[J].金属加工:冷加工,2013(14):12-14.

数控车床毕业论文参考文献:

[1]徐亮.浅析数控机床的故障及完善方法[J].科技致富向导,2010(24):56-57.

[2]薛福连.数控机床故障诊断及处理[J].设备管理与维修,2010(4):54-55.

[3]徐亮.浅析数控机床的故障及完善方法[J].科技致富向导,2010(24):56-57.

[4]刘瑞已,李平化.数控机床参数故障的维修技巧[J].制造技术与机床,2008(5):79-81.

诊断技术论文范文第5篇

关键词:变电站,设备,状态检修

 

随着社会经济的快速发展,对电力系统的稳定经济运行提出了越来越高的要求,传统的计划停电检修已不能满足电力发展的要求,即用最低的成本,建设具有足够可靠水平的输送电能的电力网络。科技论文,设备。电气设备的状态检修势在必行。各种微电子技术、通信测控技术的发展为电气设备的状态检修提供了必要的条件。本文主要就变电站设备的状态检修结合实际工作进行一些探讨。

1 状态检修的概念

状态检修是最近几十年来发展起来的一种新的检修模式,美国工业界认为:状态检修是试图代替固定检修时间周期,根据设备状态确定的一种检修方式。而在国内则认为:状态检修是利用状态监视和诊断技术获取的设备状态和故障信息,判断设备异常,预测故障发展趋势,在故障发生前,根据设备状态决定对其检修。设备状态检修是根据先进的状态监测和诊断技术提供的设备状态信息,判断设备的异常,预知设备的故障,在故障发生前进行检修的方式,即根据设备的健康状态来安排检修计划,实施设备检修。状态检修不是唯一的检修方式,企业根据设备的重要性、可控性和可维修性,需结合其他的检修方式(故障检修、定期检修、主动检修)一起,形成综合的检修方式。

相比以前的的检修体制是预防性计划检修。这种体制出的问题是:设备缺陷较多检修不足,设备状况较好的又检修过剩。也有国外的进口设备和一些合资企业产品,按设备的使用寿命运行,规定不允许检修,随着社会经济的发展和科学技术水平的提高,由预防性计划检修向预知性的状态检修过渡已经成为可能。状态检修可以减少不必要的检修工作,节约工时和费用,使检修工作更加科学化。科技论文,设备。

2 变电站的状态检修

变电站一次设备的检修应从实际出发,按照“该修的修,修必修好”的原则,并且结合变电站的具体情况进行合理选取。在新建或改建项目中可以率先引入状态检修把监测和诊断设备的安装事先融入规划设计之中。由于目前设备的状态检修依据大部分为根据检修历史及当前运行的实际情况,对设备进行评估后得出的结论。我们应挥设备的在线监测功能,完善设备的监测装置,为状态检修提供充足的依据。至于那些故障率较低或非重要地区的变电站,为了预防事故的发生而全部采用价格高昂的监测诊断系统,有时从经济上考虑是不合算的,可以只针对发生故障率较高的关键部件进行监测。安装实用并且功能简单的监测诊断设备,然后在探索设备使用寿命过程中,用科学的方法先逐渐延长变电站一次设备定期检修的周期,待变电站资金宽裕时,再予以完善安装监测装置。

 

3 一次设备的状态检修

3.1 变压器

(1)声音异常。变压器在正常运行时发出均匀的有节律的“嗡嗡”声,如果出现其它不正常声音,均为声音异常。科技论文,设备。变压器产生声音异常的主要原因有以下几方面:当有大容量的动力设备起动时,负荷突然增大;由于变压器内部零件松动;当低压线路发生接地或短路事故时。

(2)绝缘状态检测。变压器的绝缘状态主要是对变压器的受潮和老化现象进行检测。变压器绝缘状态检测通过电气绝缘特性试验、油简化试验、绝缘纸含水量、老化试验等进行状态评估、分析。

(3)引线部分故障。引线部分故障主要有引线烧断、接线柱松动等。引线部分与接线柱连接松动,导致接触不良。引线之间焊接不牢,造成过热或开焊。如果不及时处理,将造成变压器不能正常运行或三相电压不平衡而烧坏用电设备。

3.2 断路器

断路器常见的故障有:断路器拒动、断路器误动、断路器出现异常声响和严重过热、断路器分合闸中间态、断路器着火和断路器爆炸等。由于直流电压过低、过高,合闸保险及合闸回路元件接触不良或断线,合闸接触器线圈极性接反或低电压不合格,合闸线圈层次短路,二次接线错误,操作不当,远动回路故障及蓄电池容量不足等因素,都能造成断路器拒动。由于开关本体和合闸接触器卡滞,大轴窜动或销子脱落和操动机构等出现故障,都能造成断路器拒动。

由于合闸接触器最低动作电压过低和直流系统出现瞬时过电压,造成断路器操作机构误动;由于直流系统两点或多点接地造成二次回路故障;由于互感器极性接反、变比接错,造成二次回路错接线;由于绝缘降低、两点接地,造成直流电源回路故障以及误操作或误碰操作机构,这些都会导致断路器误动。

对此的处理方法是,先投入备用断路器继续供电,然后查明误动原因,设法及时排除误动的因素,使开关恢复正常运行。

3.3 隔离开关

隔离开关常见的故障主要有以下两方面:

(1)隔离开关载流接触面过热。由于隔离开关本身的特点和设计的局限,不少载流接触面的面积裕度较小,加上活动性接触环节多,容易发生接触不良现象。因此隔离开关载流接触面过热成为较为普遍的问题,隔离开关过热部位主要集中在触头和接线座。

(2)接触不良。由于制造工艺不良或安装调试不当,使隔离开关合闸不到位,造成接线座与触头臂接触不良从而导致接线座过热。科技论文,设备。进行刀闸大修时常发现接线座与触指(触头)臂连接的紧固螺母松动现象。这种情形一般是由于制造质量不良加上现场安装时没能检查出来造成的。科技论文,设备。接线座与引线设备线夹接触不良,多数是由于安装工艺不良造成的。科技论文,设备。例如安装时没有对接触面进行足够的打磨和进行可靠的连接,铜铝接触时不采用铜铝过渡材料等。

4 结束语

就技术层面看,目前在线监测得到的数据分析和综合评判还处于初步状态,最终的结论还需要人的参与,这与在线监测的数据积累不够充足有关,在数据的融合和判据的效用方面还有许多工作要做。同时在管理上客观要求提高运行人员的素质,打破目前按一次设备、二次设备、计量和通信等专业划分的运行、检修模式,以便详细地分析所有能得到的信息资料,综合判断设备的状态。

随着我国电力体制改革的不断深入,定期检修制度已经不能完全适应形势发展的需要。因此,迫切希望能实现对变电站一次设备检修管理由“到期必修、修必修好”的方针向“应修必修、修必修好”的观念转变,对变电站一次设备实施状态检修。随着国网公司智能化变电站的建设和在线监测技术、数字化变电站的快速发展,以及我国电力体制正逐步解除管制,对变电站一次设备实现状态检修将会极大地提高电网的供电可靠性,为社会的发展提供强劲、充足的电力能源。

参考文献:

[1]黄树红李建兰发电设备状态检修与诊断方法中国电力出版社.2008

[2]江苏省电力公司电力系统继电保护原理与实用技术中国电力出版社,2006

[3]关根志,贺景亮.电气设备的绝缘在线监测与状态维修[J]中国电力,2000,33(3)

[4]陈维荣,宋永华,孙锦鑫.电力系统设备状态监测的概念及现状[J].电网技术,2000,24(11);12-17.

诊断技术论文范文第6篇

关键词:体层摄影术,冠状血管造影术,支架植入术,再狭窄

 

目前,介入支架手术已经成为冠心病治疗的主要手段,通常对于单支冠状动脉狭窄,或多支冠状动脉的局限性狭窄都可进行介入支架手术。支架植入术是通过导管技术完成的,仅需要局部麻醉,创伤小、痛苦轻,可短期住院,但是,它的最大缺点是仍然无法克服完全闭塞的冠脉病变,成功率高低不一,支架内再狭窄发生率高,症状不能缓解者最终还需要搭桥手术。论文写作,冠状血管造影术。一直以来,常规冠状动脉造影是诊断冠心病的金标准,但属有创检查,很多冠心病患者不易接受。无创性检查替代有创检查是影像学发展的趋势。16排螺旋CT冠脉成像技术的应用,开辟了冠状动脉无创检查的新方法。论文写作,冠状血管造影术。本文通过与冠脉造影结果对照,旨在探讨64层螺旋CT在诊断冠状动脉支架植入术后再狭窄中的价值。

1、材料与方法

1.1临床资料

对2009-2010年我院65例临床冠心病支架植入术后再狭窄的患者进行常规冠脉造影,全部患者在两周后行16排CT冠脉成像对比。其中男性患者36例,女性患者28例,男女比例为1.28:l,平均年龄62.54岁,其中糖尿病患者37例,全部患者中行长支架植入29例,多个支架植入36例.

1.2 16排螺旋CT冠脉成像与冠脉造影

65例患者先由心血管医生进行常规冠状动脉造影,并给出支架植入术后血管显影及狭窄、钙化的分析报告。两周后行16排螺旋CT冠脉成像,进过VITREA分析软件,进行MIP、CPR、MPR、VRT处理,得到相应血管的全貌图,进行全面的分析,比较。

1.4 评价标准

以常规冠状动脉造影结果为标准,评价CT冠脉成像诊断冠心病支架植入术后再狭窄的敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值、准确度。得到数据行统计学分析其差异性.

2、结果

65例患者均顺利完成了16层螺旋CT冠脉成像检查和冠脉造影检查,获得了满意的血管图像,对65例支架植入术后患者的190支血管进行病变判断。其中174支MSCT重建血管段获得图像满足影像学评价,不可评价血管节段共16段。16层螺旋CT冠脉成检查对冠心病支架植入术后再狭窄的敏感度分别为1、中度狭窄的敏感性和特异性分别为92.9%(39/42)和84.7%(94/111) ,阳性预测值为69.6% (39/56) ,阴性预测值为96.9%(94/97)。2、重度狭窄的敏感性和特异性为88.2%(15/17)和98.9%(94/95)(见表1)。阳性预测值为93.7%(15/16),阴性预测值为97.9%(94/96)。采用SPSS 12.0统计软件对数据进行分析,计量资料用配对t检验,计数资料用x2检验,以P<0.05为差异,有统计学意义。论文写作,冠状血管造影术。

16层螺旋cT冠脉成像和冠脉造影的结果对比(65例) ,P<0.05

 

 

MSCT 中度狭窄(≥50%,小于75%) 重度狭窄(≥75%) 正常或狭窄<50% 合计

 

CAG 合计 58 17 99 174  

 

中度狭窄 重度狭窄 正常或狭窄<50% 39 2 17  

1 15 1 3 2 94

诊断技术论文范文第7篇

关键词:电力设备,状态检修,策略

 

0 引言

目前我国电力系统中电力设备大多采用的计划检修体制存在着严重缺陷,如临时性维修频繁、维修不足或维修过剩、盲目维修等,这使每年在设备维修方面耗资巨大。随着传感技术、微电子、计算机软硬件和数字信号处理技术、人工神经网络、专家系统、模糊集理论等综合智能系统在状态监测及故障诊断中应用,使基于设备状态监测和先进诊断技术的状态检修研究得到发展,成为电力系统中的一个重要研究领域。

1 制约实现状态检修的主要因素

实现电力系统主要电力设备的状态检修,是检修策略发展的必然趋势,也是业内人士多年来的努力方向。但是就目前国内开展此项工作的情况而言,并没有形成有效的、系统的检修策略和管理方案。

1.1 主观因素

主观因素,即管理因素。没有形成系统的设备生命全过程管理是制约实现状态检修的最大因素。论文格式,策略。设计原理的合理性、制造工艺的科学性、出厂和安装质量的保证,将直接影响到该电力设备是否存在“先天不足”及运行后的潜伏性故障;供电系统设计的科学性及合理性,将影响到整个电力系统的绝缘配合和最优化经济运行;故障处理的正确迅捷性,表现为能否将故障的危害性遏制在最小范围内。上述几个方面都有可能给状态检修带来不必要的工作量和整个系统的不安全因素。论文格式,策略。论文格式,策略。

另外,管理机制、检修策略的不同观点、现有监测数据的利用力度及深入研究等方面的问题,是使状态检修工作进展缓慢的另一主要原因之一。论文格式,策略。

1.2 客观因素

客观因素,即技术因素。论文格式,策略。目前的监测技术手段还不能完全地、真实地反映运行中电力设备的状态,这是制约实现状态检修的另一个主要因素。

虽然现代的监测技术日新月异,但由于监测设备长期处于电力系统这样一个强大的电场和磁场之中,加之环境温度和湿度的影响、传感器灵敏度和抗干扰性等问题,使得监测数据不能正确地表征被监测设备的状态。即:设备故障的产生并不是没有先兆,而是我们无法从诸多的现有数据中去伪存真,发现问题。

另外,针对不同的电力设备还有其它的一些问题,诸如:监测手段的单一化、监测成本昂贵及监测过程中各种干扰的不能排除性等,是客观制约状态检修发展不可忽视的因素。

2 开展电力设备状态检修的几个误区

2.1 开展电力设备状态检修工作,必须立竿见影

目前,由于受各方面因素的影响,管理者往往将时效性强加于状态检修中,希望这项工作的开展能够马上看到效益,这样的观点是非常错误的!暂不言监测技术方面的问题,单单是大量的、全面的、真实的、可信的监测数据的获取、整理和分析以及设备故障发展、形成的机理研究等基础性工作就需要漫长的时间,而提出判据、建立设备的状态诊断系统和确定检修策略,只能在此工作完成的基础上实现。所以目前必须应有这样的观念:现在我们开展这方面的工作仅仅是整个电力设备状态检修工作最初的一小步。

2.2 视状态检修仅为技术方面的工作

仅仅将状态检修视为技术方面的工作是片面的。就现状而言,开展状态检修工作应更多地加强管理的作用。只有提高管理质量才能克服制约状态检修发展的最大不良因素。另外,将高质量的管理有效地加人状态检修策略中,不仅可以使状态检修早日实现,还能够将状态检修实现的效益反作用于整个电力行业的日常管理工作中—设计、制造、施工、运行、试验和检修等方面水平和质量的提高以及管理的规范化。

2.3 对在线监测的要求过高

虽然在国内外对电力设备进行在线监测已在许多方面取得了成绩,但还有不少问题尚待进一步研究,需要在实际运行中考验各种监测方法的可行性。因此,目前对在线监测的要求不宜过高。这同时要求各使用部门选择在线监测设备时应采取谨慎的态度:不能只听供应商的介绍,更重要的是了解其工作原理、试验和鉴定资料及运行情况等方面的内容;有条件的情况下,可以采取先试用的办法,待其监测系统经运行考验且监测数据符合规律后再购置推广。

2.4 对监测数据和限值要求的不合理性

如果对监测数据的准确级要求过高,势必会造成监测系统成本的提高,而过高的监测成本将直接影响到状态检修的实用性。只要监测系统的抗干扰性较好,且监测数据能够真实地分辨出被监测设备状态的变化,对监测系统的总体设计、传感器和信号传输等要求可适当放宽。

另外,业摘要”的观点,将这一观点作为状态检修策略研究的一个基点更加有实际意义。

3 状态检修策略的设想

从我国现阶段实际情况出发,在市场经济环境下,对原有计划经济机制形成的有关电力设备运行、检修和更换的管理观念和制度进行根本性地调整和修改。这就要求,电力设备的检修策略应借鉴国外先进技术和经验,涵盖运行、检修和更换以及包括设计、制造和施工在内的前期管理,即实施对电力设备整个生命周期的全过程管理。并在此基础上,从故障模式、经济合理性和技术可行性等三方面综合考虑,逐渐建立并完善一个以状态检修策略为主体,可靠性为中心,以其它检修策略为辅的综合检修策略体系。论文格式,策略。

4 结语

作为设备检修的一种新策略,状态检修在理论和技术上还有许多值得进一步研究的地方。我们有理由相信:随着科学技术的不断进步和电力设备状态检修的实施,将极大地提高电力系统的安全、经济、稳定运行水平,并对电力企业的社会效益和经济效益产生深远的影响。

参考文献:

[1]许婧,王晶,高峰,等.电力设备状态检修技术研究综述[J].电网技术,2000.

[2]陆颂元,汪江,刘晓锋.关于我国发电设备状态检修实施模式的探讨[J].轮机技术,2004.

诊断技术论文范文第8篇

〔关键词〕知识图谱;专家系统;发展轨迹

DOI:10.3969/j.issn.1008-0821.2012.02.040

〔中图分类号〕G250.71 〔文献标识码〕A 〔文章编号〕1008-0821(2012)02-0159-08

Knowledge-based Expert System Development Overview MapLiao Yi

(Political Department,National University of Defense Technology,Changsha 410073,China)

〔Abstract〕Artificial intelligence expert system is the most important and most active areas of an application,which implements the artificial intelligence research from theory to practice,turning from the general reasoning strategies of a major breakthrough in the use of expertise.This chronological order,the expert system into the 1980s before the 1980s,1990s,2000,after four stages.Articles using bibliometric methods,analysis of the expert system development process,development and trends,pointing out that the current phase is the development of expert systems,expert systems into a variety of commercial operation,need to address the knowledge acquisition bottleneck,matching conflicts and other issues for expert systems to understand and master the subject structure,evolution,development and so provide an unique perspective and knowledge.

〔Key words〕knowledge maps;expert systems;the development trajectory

专家系统作为人工智能的一个重要分支,发展已经超过50年,在很多应用领域都获得了广泛使用,取得了丰硕成果。本文运用文献计量这一独特视角对专家系统进行了再回顾和再分析,将智能科技划分为初创期、成长期、低谷期、发展期,利用词频分析、共引分析、作者共现分析等方法揭示专家系统的学科结构、影响程度、关键节点与时间点等重要而独特的知识,为了解和掌握专家系统的发展与演化过程提供了独特视角。

1 数据来源

SCI(Science Citation Index)是美国科学情报研究所ISI(Institute for Science Information)出版的期刊文献检索工具,所收录的文献覆盖了全世界最重要和最有影响力的研究成果,成为世界公认的自然科学领域最为重要的评价工具。本文以Web of Science中的SCI数据库为数据来源,选用高级检索方式,以“Expert System/Experts System”作为主题词,于2011年5月在Web of Secience中进行检索,一共检索到14 500篇相关文献记录。获得的年度分布如图1。所示。虽然,专家系统研究从20世纪五六十年代就开始了,但是从图1可以看出直到1982年才有主题词与专家系统相关的论文出现。图1表明1991年左右,专家系统相关论文达到了峰值,但随后呈逐年下降的趋势。到1999年,只有494篇。但21世纪开始,专家系统相关论文又出现了增加的趋势,并维持在一个稳定的水平中。图1 专家系统在SCI数据库文献发表年度变化情况

2012年2月第32卷第2期基于知识图谱的专家系统发展综述Feb.,2012Vol.32 No.22 专家系统前40年的发展

本文利用基于JAVA平台的引文分析可视化软件Citespace,首先设定时间跨度为1950-1991年,时间切片长度为1年,聚类方式为共被引聚类(Cited Reference),阈值选择为(2,2,20)、(3,3,20)、(3,3,20)。Citespace得出这些引文的时间跨度为1950-1990年,可以绘制出该时间段的专家系统论文时区分布图,如图2所示。我们以年代先后为序,将20世纪80年代以前作为第一阶段,80年代至90年代作为第二阶段。图2 1950-1991年各年度专家系统论文之间的时区分布图

2.1 专家系统起源时期

根据图2显示,这段时期有7个突出节点,既有7位代表人物。第一个节点代表的是“人工智能之父”――英国著名科学家阿兰・麦席森・图灵(Alan Mathison Turing),他于1950年在《心灵》杂志上《计算机器与智能》,提出了著名的“图灵测试”,探讨了机器智能的可能性,为后来的人工智能科学提供了开创性的构思[1]。

第二个节点代表的是美国工程院院士、加州大学扎德(LA.Zadeh)教授,他于1965年在《信息与控制》杂志第8期上发表题为《模糊集》的论文,提出模糊集合理论,给出了模糊性现象定量描述和分析运算的方法,从而诞生了模糊数学。1978年,扎德教授提出了“可能性理论”,将不确定性理解为可能性,为模糊集理论建立了一个实际应用上的理论框架,这也被认为是模糊数学发展的第二个里程碑。同年,国际性期刊《International Journal of Fuzzy Sets and System》诞生,这使得模糊理论得到普遍承认,理论研究高速发展,实际应用迅速推广。

第三个节点代表的美国两院院士、卡内基-梅隆大学教授艾伦・纽厄尔(Allen Newell),1972年,他出版了《人怎样解题》(Human Problem Solving)一书,书中描述了他和西蒙试图建立一个计算机化的“通用问题求解器”的历程:20世纪50年代,他们发现,人类的问题解决,在一定知识领域内可以通过计算机实现,所以他们开始用计算机编程来解决问题,1956年,他们研发出了逻辑理论家和通用问题求解器(General Problem Solver),并建立了符号主义人工智能学派。我们可以看出,这本书是对他以前所作工作的总结与归纳,而逻辑理论家和通用问题求解器正是专家系统的雏形,为专家系统的出现奠定了坚实的基础。

但是艾伦・纽厄尔的尝试无法解决大的实际问题,也很难把实际问题改造成适合于计算机解决的形式,并且对于解题所需的巨大搜索空间也难于处理。为此,美国国家工程院院士、斯坦福大学教授费根鲍姆(E.A.Feigenbaum)等人在总结通用问题求解系统成功与失败的经验基础上,结合化学领域的专门知识,于1965年研制了世界上第一个专家系统dendral,可以推断化学分子结构。专家系统进入了初创期,其代表有dendral、macsyma(数学专家系统)等,第一代专家系统以高度专业化、求解专门问题的能力强为特点,向人们展示了人工智能应用的广阔前景[2]。

第四个节点代表人物是美国麻省理工学院著名的人工智能学者明斯基(Minsky)。1975年,他在论文《表示知识的框架》(A Framework for Representating Knowledge,McGraw-Hill)中提出了框架理论,框架理论的核心是以框架这种形式来表示知识。理论提出后,在人工智能界引起了极大的反响,并成为了基于框架的专家系统的理论基础,基于框架的专家系统适合于具有固定格式的事物、动作或事件。

第五个节点代表人物是美国普林斯顿大学教授格伦谢弗(Glenn Shafer),他在1976年出版了《数学理论的证据》(A mathematical theory of evidence)一书,介绍了由他和Dempster于1967年提出的D-S理论(即证据理论)。证据理论可处理由不知道因素引起的不确定性,后来,该理论被广泛应用于计算机科学和工程应用,是基于D-S证据理论的专家系统的理论基础。

第六个重要节点代表是美国斯坦福大学爱德华・汉斯・肖特利夫(Shortliff EH)教授,他于1975年在著名杂志《数学生物科学》上发表《A model of inexact reasoning in medicine》(《在医学模型的不精确推理》)一文,他结合自己1972-1974年研制的世界第一个医学专家系统――MYCIN系统(用于诊断和治疗血液感染及脑炎感染,是第二代专家系统的经典之作),提出了确定性理论,该理论对专家系统的发展产生了重大影响。

第七个节点代表人物是美国麻省理工学院计算机科学和人工智能实验室的戴维斯(Randall Davis)教授,他于1976年提出元知识的概念,并在专家系统的研制工具开发方面做出了突出贡献――研制出知识获取工具Teiresias,为专家系统获取知识实现过程中知识库的修改和添加提供了工具[3],关Teiresias,他于1977年在《Artificial Intelligence》杂志上中进行了详细介绍,而这也为本时期专家系统的快速增多和广泛应用奠定了坚实基础。

20世纪70年代后期,随着专家系统应用领域的不断开拓,专家系统研发技术逐渐走向成熟。但同时,专家系统本身存在的应用领域狭窄、缺乏常识性知识、知识获取困难、推理方法单一等问题也被逐渐暴露出来。人们从各种不同类型的专家系统和知识处理系统中抽取共性,人工智能又从具体研究逐渐回到一般研究。围绕知识这一核心问题,人们重新对人工智能的原理和方法进行探索,并在知识的获取、表示以及知识在推理过程中的利用等方面开始出现一组新的原理、工具和技术。

2.2 专家系统发展的黄金时期

20世纪80年代是专家系统突飞猛进、迅速发展的黄金时代,根据图2显示,这段时期共有论文982篇,有7个突出节点。

1980年,出现了第一个节点代表――美国斯坦福大学计算机科学系系主任尼尔森(NILS J.NILSSON),他出版的《人工智能原理》(《Principles of artificial intelligence》)一书,表明了拉近理论和实践的距离的目标,书中对基于规则的专家系统、机器问题解决系统以及结构对象的代表等都进行了具体的论述。

1981年,出现了第二个节点代表――英国赫特福德大学教授Clocksin,威廉F,他出版的《PROLOG语言编程》一书,引起了计算机科学界的极大兴趣,并已被证明是一个重要的编程语言和人工智能系统的新一代基础,是专家系统的重要编程语言。

1982年,出现了第三个节点代表――美国匹兹堡大学教授米勒(Miller RA),他在《英格兰医药分册》上发表了《基于计算机的医学内科实验诊断顾问》(An Experimental Computer based Diagnostic Consultant for General Internal Medicine.N Engl J Med,307,468-76,1982)一文,属当时诊断专家系统的代表力作,书中介绍了著名的内科疾病诊断咨询系统INTERNIST-1,之后将其不断完善成改进型INTERNIST-2,即后来的CADUCEUS专家系统,其知识库中包含了572种疾病,约4 500种症状。

1983年,出现了第四个节点代表――美国的海斯罗斯(Hayes-Roth,F)教授,他于1983年发表著作《建立专家系统》,对专家系统建立的原则和要素、开发的生命周期等重要问题进行了详细讲解,为研究与开发各种类型的专家系统提供了理论依据。

1984年,出现了第五个节点代表――美国匹兹堡大学计算机科学、哲学和医学教授布鲁斯・布坎南(Bruce G.Buchanan),他于1984年发表著作《规则的专家系统:斯坦福启发式编程项目Mycin实验》(《Rule Based Expert Systems:The Mycin Experiments of the Stanford Heuristic Programming Project》,这是有史以来关于医疗诊断系统MYCIN的实验规则库公布。基于规则的专家系统MYCIN是专家系统开发过程中一个里程碑,研究其开发思路与方法具有非常重要的意义。

1985年,出现了第六个节点代表――美国人工智能专家、加州大学教授哈蒙(Harmon P),他出版了《专家系统:人工智能业务》(《Expert systems:artificial intelligence in business》)一书。书中阐述了专家系统如何解决问题,代表知识,并得出推论,并介绍了人工智能的具体制度,确定了专家系统的市场。

1986年,出现了第七个节点代表――著名的专家系统学者沃特曼(Waterman DA),他出版了《专家系统指南》一书,该书对专家系统的概念、组成、建立过程、建立工具、应用领域等做了深入浅出的系统介绍与论述,是当时全面介绍专家研发与应用的经典书籍。

20世纪80年代初,医疗专家系统占主流,主要原因是它属于诊断类型系统且容易开发。80年代中期,出现大量投入商业化运行的专家系统,为各行业带来了显著的经济效益。从80年代后期开始,大量新技术成功运用到专家系统之中,使得专家系统得到更广泛的运用。在这期间开发的专家系统按处理问题的类型可以分为:解释型、预测型、诊断型、设计型等。应用领域扩展到农业、商业、化学、通信、医学等多个方面,成为人们常用的解决问题的手段之一。

然而,与此同时,现有的专家系统也暴露出了自身严重的缺陷,使不少计算机界的知名学者对专家系统产生了怀疑,认为专家系统存在的问题有以下几点:(1)专家系统中的知识多限于经验知识,极少有原理性的知识,系统没有应用它们的能力;(2)知识获取功能非常弱。为了建造专家系统,必须依赖于专家获取知识, 不仅费时, 而且很难获取完备性和一致性的知识;(3)求解问题的方法比较单一,以推理机为核心的对问题的求解尚不能反映专家从认识问题到解决问题的创造性过程;(4)解释功能不强[4]。等到学者们回过头重新审视时,20世纪90年代的专家系统理论危机已然爆发。

3 90年代专家系统向多个方向发展

由于20世纪80年代专家系统研究迅猛发展,商业价值被各行各业看好,导致90年代大批专家系统从实验室走出来,开始了它们的工程化市场化进程。从图1看以看出,在20世纪90年代,专家系统的相关论文不增反减,进入一个局部低谷期,这期间以“Expert System/Experts System”为主题词的论文共7 547篇。本文利用Citespace软件,设置参数为(4,4,20)(4,3,20)(4,4,20),获取了该时期论文的引文聚类图(如图3所示)。图2 专家系统1990-2000年的论文引文聚类图

从图3中我们可以看出,全图的节点比较分散,没有形成大的聚类,这表示该阶段没有形成重点研究方向,也没有重大科研成果和标志性著作产生,专家系统的市场化进程严重牵引了研究者们的注意力,这是专家系统研究陷入低谷期的重要原因。

这段时间专家系统的研究工作大致分以下几个方面:第一个研究方向依旧是建立在扎德(LA.Zadeh)教授模糊理论上的模糊专家系统,它同样是该年代专家系统研究的重点方向。

第二个研究方向是骨架专家系统,代表人物有美国斯坦福大学的爱德华・汉斯・肖特利夫(Shortliff EH)教授。1974年末,MYCIN系统基本建成后,MYCIN的设计者们就想到用其它领域的知识替换关于感染病学的知识,可能会得到一个新的专家系统,这种想法导致了EMYCIN骨架系统的产生。EMYCIN的出现大大缩短了专家系统的研制周期,随后,AGE、OPS5、KEE、KBMS、GESDE等骨架系统应运而生,它们在20世纪90年代专家系统的研究进程中,发挥着重要作用。

第三个研究方向是故障诊断专家系统,代表人物有美国麻省理工学院的兰德尔・戴维斯(Randall Davis)教授。他于1984年在《人工智能》杂志上发表了《基于结构和行为的诊断推理 》(《Diagnostic Reasoning Based on Structure and Behavior》)一文,该论文描述了一个利用知识结构和行为,在电子电路领域进行故障诊断排除的专家系统。之后,故障诊断专家系统在电路与数字电子设备、机电设备等各个领域已取得了令人瞩目的成就,已成为当今世界研究的热点之一。

第四个研究方向是基于规则的专家系统,布鲁斯・布坎南(Bruce G.Buchanan)的著作对基于规则的专家系统在这个时期的发展仍有着积极的指导作用。多种基于规则的专家系统进入了试验阶段。传统基于规则的专家系统只是简单的声明性知识,而目前,规则的形式开始向产生式规则转变,并趋向于提供较完善的知识库建立和管理功能。

第五个研究方向是知识工程在专家系统中的运用。代表人物是美国斯坦福大学的克兰西教授(Clancy W J),他于1985年在《人工智能》杂志上发表了重要论文《启发式分类》(《Heuristis classification》),启发式分类即对未知领域情况的类的识别过程。它是人类思维解决问题的重要方法,在人工智能、专家系统中可常用启发式设计计算机程序,模拟人类解决问题的思维活动。

第六个研究方向是机器学习在专家系统中的运用。代表人物是机器学习领域前辈、澳洲悉尼大学著名教授John Ross Quinlan。他于1986年在《机器学习》(《Mach.Learn》)杂志上发表《决策树算法》(《Induction of Decision Trees》)一文,文中他详细描述了决策树算法的代表――ID3算法。之后,有大量学者围绕该算法进行了广泛的研究,并提出多种改进算法,由于决策树的各类算法各有优缺点,在专家系统的实际应用中,必须根据数据类型的特点及数据集的大小,选择合适的算法。

第七个研究方向是神经网络专家系统,代表人物有人工智能专家Stephan I.Gallant和美国加利福尼业大学教授巴特・卡斯科(Bart Kosko)。Gallant于1988年在《ACM的通信》上发表了《连接主义专家系统》(《Connectionist expert systems》)一文,文中讲述Gallant 设计了一个连接主义专家系统(Connectionist expert system),其知识库是由一个神经网络实现的(即神经网络知识获取),开创了神经网络与专家系统相结合的先例。

第八个研究方向是遗传算法在专家系统中的运用。代表人物是遗传算法领域著名学者、美国伊利诺伊大学David Goldberg教授和人工智能专家L.Davis。1989年,Goldberg出版了专著《搜索、优化和机器学习中的遗传算法》,该书系统总结了遗传算法的主要研究成果,全面而完整地论述了遗传算法的基本原理及其应用;1991年,Davis编辑出版了《遗传算法手册》,书中包含了遗传算法在科学计算、工程技术和社会经济中的大量应用实例,该书为推广和普及遗传算法的应用起到了重要的指导作用。这些都推动了基于遗传算法的专家系统的研发推广。

第九个研究方向是决策支持系统在专家系统中的运用,代表人物是美国加利福尼亚大学伯克利分校教授埃弗雷姆・特班(Efraim Turban)。他于1990年出版了《决策支持和专家系统的管理支持系统》(《Decision support and expert systems:management support systems》)一书。20世纪80年代末90年代初,决策支持系统开始与专家系统相结合,形成智能决策支持系统,该系统充分做到了定性分析和定量分析的有机结合,将解决问题的范围和能力提高到一个新的层次。

第十个研究方向是各种理论知识在专家系统中的综合运用,代表人物是美国加利福尼业大学教授巴特・卡斯科(Bart Kosko)和美国伊利诺伊州研究所教授Abdul-Rahman K.H。卡斯科(Kosko)于1992年出版《神经网络和模糊系统:一个拥有机器智能的动力系统方法》(《Neural networks and fuzzy systems:a dynamical systems approach to machine intelligence》)一书,这是第一本将神经网络和模糊系统结合起来的读本,也是神经网络与模糊理论综合应用于专家系统建设的经典著作;Abdul-Rahman K.H教授于1995年,在美国电气和电子工程师协会的《电力系统及自动化》(《Transactions on Power Systems》)会议刊上发表了《人工智能模糊无功负荷的最优VAR控制方法 》(《AI approach to optimal VAR control with fuzzy reactive loads》)一文,论文提出了一个解决无功功率(VAR)控制问题,这个方法包含了专家系统、模糊集理论和人工神经网络的重要知识。

虽然专家系统大量建造,但投入实际运行的专家系统并不多,且效率较低,问题求解能力有待进一步提高。原因之一就是专家系统主要是模拟某一领域中求解特定问题的专家的能力,而在模拟人类专家协作求解方面很少或几乎没有做什么工作。然而在现实世界中,协作求解具有普遍性,针对特定领域、特定问题的求解仅仅具有特殊性,专家系统虽然在模拟人类专家某一特定领域知识方面取得了成功,但它仍然不能或难以解决现实世界中的问题。其次,开发的专家系统的规模越来越大,并且十分复杂。这样就要求将大型专家系统的开发变成若干小的、相对独立的专家系统来开发,而且需要将许多不同领域的专家系统联合起来进行协作求解。然而,与此相关的分布式人工智能理论和实用技术尚处在科研阶段。只有分布式系统协作求解问题得以解决,才能克服由于单个专家系统知识的有限性和问题求解方法的单一性等导致系统的“脆弱性”,也才能提高系统的可靠性,并且在灵活性、并行性、速度等方面带来明显的效益[5]。

4 21世纪专家系统进入稳定发展时期

进入21世纪,专家系统开始缓慢发展,这期间以“Expert System/Experts System”为主题词的论文共5 964篇。本文利用Citespace软件,设置参数为(6,6,20)(5,5,20)(5,5,20),获取了该时期论文的引文聚类图(如图4所示)。图4 专家系统2000-2010年的论文引文聚类图

这个时期专家系统有3个主要研究方向:第一个是研究方向是节点明显的基于模糊逻辑的专家系统研究方向。90年代以来,模糊控制与专家系统技术相结合,进一步提高了模糊控制器的智能水平。基于模糊逻辑的专家系统有以下优点:一是具有专家水平的专门知识,能表现专家技能和高度的技巧以及有足够的鲁棒性(即健壮性);二是能进行有效的推理,能够运用人类专家的经验和知识进行启发性的搜索和试探性的推理;三是具有灵活性和透明性。

第二个是研究方向是Rete模式匹配算法在专家系统中的应用,代表人物是美国卡内基―梅隆大学计算机科学系的Charles L.Forgy教授,1979年,他首次提出Rete算法。专家系统工具中一个核心部分是推理机,Rete算法能利用推理机的“时间冗余”特性和规则结构的相似性,并通过保存中间运算结果的方法来提高推理的效率。1982年,他在《人工智能》杂志上发表《Rete算法:许多模式/多对象的模式匹配问题的一个快速算法》(《Rete:A Fast Algorithm for the Many Pattern/Many Object Pattern Match Problem》)一文,该文解释了基本算法的概念,介绍了详细的算法,描述了模式和适当的对象交涉算法,并说明了模式匹配的执行操作。

第三个是研究方向是专家系统在电力系统中的运用。世界各国的专家们开始热衷于在电力生产的各个环节使用专家系统,代表人物有日本的福井贤、T.Sakaguchi、印度的Srinivasan D、美国伊利诺伊州研究所的Abdul-Rahman K.H、希腊雅典国立技术大学的Protopapas C.A、和中国的罗旭,他们在美国电气和电子工程师协会的《电力传输》(《IEEE transactions on power delivery)会议刊及《电源设备系统》会议刊(《On Power Apparatus and Systems》)上发表了多篇有影响力的论文,内容涉及系统恢复、电力需求预测、变电站故障诊断和报警处理等多方面。

这十年间,专家系统的研究不再满足于用现有各种模型与专家系统进行简单结合,形成基于某种模型的专家系统的固有模式。研究者们不断探索更方便、更有效的方法,来解决困扰专家系统的知识获取瓶颈、匹配冲突、组合爆炸等问题,而这也推动了研究不断向深层次、新方向发展。但是,由于专家系统应用的时间长、领域广,他们遭遇的瓶颈问题一时得不到有效解决,导致了这一时期末,专家系统研究呈现出暂时的下滑现象。

5 专家系统发展趋势分析

图一发展曲线上第二个时间节点是1992年,从该年起专家系统相关论文呈下降趋势,然后在2002年又开始缓慢增长,近一年多来又开始下降,这标志着专家系统研究在布满荆棘的道路上前行,前景是光明的,但道路是曲折的。本文以5年为一个单位,统计了1990-2009年20年期间专家系统相关论文中高频词的变化情况,如表1所示,从该表可以获得这个时期专家系统研究的一些特点。

(1)在1990-1999年期间,人工智能出现新的研究,由于网络技术特别是国际互连网技术发展,人工智能开始由单个智能主体研究转向基于网络环境下的分布式人工智能研究,使人工智能更加实用,这给专家系统带来了发展的希望。正因为如此,我们从词频上可以看出,人工智能(artificial intelligence)一词在这十年一直位居前两位,在专家系统研究中处于主导地位,而与其相关的知识表示(knowledge representation)、知识获取(knowledge acquisition)等,也成为了学者们研究的重点方向。

(2)该时期的第二个特点是神经网络研究的复苏。神经网络是通过模拟人脑的结构和工作模式,使机器具有类似人类的智能,如机器学习、知识获取、专家系统等。我们从词频上可以看出神经网络(neural network)一词得以快速增长,1995年时位列第一,进入21世纪也是稳居第二位,神经网络很好地解决了专家系统中知识获取的瓶颈问题,能使专家系统具有自学习能力,它的出现为专家系统提供了一种新的解决途径[6],同时也显示出他独有的生机与活力。

(3)该时期是模糊逻辑的发展时期。模糊理论发展至今已接近三十余年,应用范围非常广泛,它与专家系统相结合,在故障诊断、自然语言处理、自动翻译、地震预测、工业设计等方面取得了众多成果。我们从词频上可以看出,模糊逻辑(fuzzy logic)一词,除在1990-1994年期间位居第六位外,之后都位居前三甲,2000-2004年期间更是位列第一。模糊控制与专家系统技术相结合,进一步提高了模糊控制器智能水平,这种控制方法既保持了基于规则的方法的价值和用模糊集处理带来的灵活性,同时把专家系统技术的表达与利用知识的长处结合起来,能处理更广泛的控制问题。

(4)故障诊断成为专家系统研究与应用的又一重要领域。故障诊断专家系统的发展起始于20世纪70年代末,虽然时间不长,但在电路与数字电子设备、机电设备等各个领域已取得了令人瞩目的成就,已成为当今世界研究的热点之一。这从高频词分布可以开出,故障诊断(fault diagnosis)从1995-1999年间的最后一位攀升至2005-2009年间的第一位,足见其强大的生命力。在专家系统己有较深厚基础的国家中,机械、电子设备的故障诊断专家系统已基本完成了研究和试验的阶段,开始进入广泛应用。

(5)遗传算法的应用逐渐增多。20世纪90年代,遗传算法迎来了发展时期,无论是理论研究还是应用研究都成了十分热门的课题。尤其是遗传算法的应用研究显得格外活跃,不但应用领域扩大,而且利用遗传算法进行优化和规则学习的能力也显著提高。进入21世纪,遗传算法的应用研究已从初期的组合优化求解扩展到了许多更新、更工程化的应用方面。这在高频词分布中可以看出,以2000作为临界点,遗传算法(genetic algorithms)从20世纪90年代的10名之后,到位于高频词前六强之中,充分反映出它发展的良好势头。

6 小 结

专家系统是20世纪下半叶发展起来的重大技术之一,它不仅是高技术的标志,而且有着重大的经济效益。“知识工程之父”E.Feignbaum在对世界许多国家和地区的专家系统应用情况进行调查后指出:几乎所有的ES都至少将人的工作效率提高10倍,有的能提高100倍,甚至300倍[7]。

专家系统技术能够使专家的专长不受时间和空间的限制,以便推广稀缺的专家知识和经验;同时,专家系统能促进各领域的发展,是各领域专家专业知识和经验的总结和提炼。

专家系统发展的近期目标,是建造能用于代替人类高级脑力劳动的专家系统;远期目标是探究人类智能和机器智能的基本原理,研究用自动机模拟人类的思维过程和智能行为,这几乎涉及自然科学和社会科学的所有学科,远远超出了计算机科学的范畴。

随着人工智能应用方法的日渐成熟,专家系统的应用领域也不断扩大。有人类活动的地方,必将有智能技术包括专家系统的应用,专家系统将成为21世纪人类进行智能管理与决策的工具与助手。

参考文献

[1]百度百科[EB].http:∥baike.省略/view/2130.htm.

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