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外文翻譯
為太陽能加熱系統診斷的智能系統
Chi Ki Suna, Christine W. Chana,*, Paitoon Tontiwachwuthikulb
摘要：在大學里，專家系統已經開發(fā)了太陽能供熱系統的故障排除。專家系統同時采用啟發(fā)式和一般知識，診斷在太陽能采暖系統中觀察到的異常行為。該啟發(fā)式和通用診斷知識來自太陽能采暖系統的設計師和教科書。專家系統實施了G2的診斷助理（GDA），可用于解決其他類似的太陽能供熱系統中。（q1999 Elsevier科學有限公司保留所有權利）
關鍵詞：專家系統，太陽能采暖系統，故障診斷
1， 簡介
當一個物理器材出現故障時，或者是一個人生病時，這就需要運用推理和觀察來做出診斷。診斷的目的就是為了確定原因。如果不能查出原因就不能對癥下藥。在復雜的系統里，比如說，生物體、電子器材、化學反應過程、機械系統，診斷都發(fā)揮著及其重要的作用。系統里的一個錯誤，往往會導致經濟損失，甚至人員傷亡。因此，診斷必須準確有效的進行，“troubleshooting”指的是對物理裝置例如機械、電子系統進行診斷。
在診斷應用領域，專家系統（ES）技術已經彰顯了很有希望的結果。很多新的方法已經被應用于生產更好的專家系統。其中，以規(guī)則為基礎的診斷專家系統是最成熟，最有前途的一個。一些 基于規(guī)則的專家系統已加強人力診斷能力，而其他的已經取代了人類診斷專家的作用。
這篇報告是關于一個實時的以規(guī)則為基礎的專家系統的發(fā)展問題，它發(fā)展為以方便監(jiān)測效益的任務和診斷的太陽能系統問題SAE的建設。專家系統收集測量由傳感器，監(jiān)測太陽的表現系統，測量和分析異常表現故障診斷。此外，專家系統可以比較實際測量值與預期的表現，以確定太陽系內的任何故障。
第2節(jié)提出了一些以相關文獻的規(guī)則為基礎的診斷專家系統。第3節(jié)討論了應用程序問題域的太陽能供熱系統。第4節(jié)介紹了知識獲取過程。第5節(jié)詳細介紹了實施工具開發(fā)系統，并介紹了第6節(jié)發(fā)展過程中使用的工具。第7節(jié)是一個簡短的用戶手冊。第8節(jié)展現從原型驗證的一些結果系統。第9節(jié)給出了一個結論，并概述今后工作的方向。
2， 知識背景
以規(guī)則為基礎的診斷專家系統在醫(yī)療診斷中的應用進行了研究。他們的表現診斷納入實驗知識，這被收購的人類專家對生物或物理系統或從課本或提取分析數據。經驗知識通常含有“規(guī)則拇指”或聯營公司的歷史資料癥狀可能出現的原因。最具吸引力的規(guī)則方面的診斷專家系統是，他們擁有的實時效率。許多診斷專家系統的開發(fā)完全或部分基于經驗知識實時診斷的應用。例如，Yeh et al.（1991）描述了一個專家系統診斷中的應用預應力混凝土樁。Liddle and Reilly（1993）專家系統在解決旋轉機械問題。Ng et al.（1990）討論了專家系統，診斷異常鋼板計劃視圖形狀中的中厚板軋機。Van
Blaricum et al.（1994年）提出了一種診斷專家系統陰極保護系統的故障排除。Yang and Okrent（1991）討論了專家系統在檢測傳感器在焚燒爐控制系統中的故障。Bernard and Durocher（1994）描述了一個專家系統，集成到現有的SCADA系統報警信息的分析在水電系統中的應用。
以規(guī)則為基礎的診斷專家系統有很多優(yōu)勢（鋼，1989年）：
·他們擁有的實時效率：主要的計算在以規(guī)則為基礎的診斷費用涉及搜索導致匹配問題的癥狀。今天的先進的硬件和軟件能夠在一個巨大的知識網絡中快速搜索基地，因此許多以規(guī)則為基礎的診斷專家系統被設計為實時診斷應用。
·診斷知識的主要部分來自于人類專家，生產規(guī)則表現直觀，提供了一個自然手段代表和從診斷知識推斷。推斷過程模仿人類如何利用并存儲信息。這種表示方法之間的溝通機制，也增強人與計算機之間的溝通，因為人類獲得這些知識更舒適與更具體，而非通過定量信息去獲取。
·知識開發(fā)以規(guī)則為基礎的診斷專家系統這是一個沒有必要的診斷，因為它使用了啟發(fā)式的知識，高度編譯。因此，以規(guī)則為基礎的診斷專家系統更易于開發(fā)。
在以規(guī)則為基礎的診斷專家系統機制（Hayes-Roth，1984）中反向鏈接是最常用的推理方式，癥狀與原因的聯系以以下最有可能的方式存在：
如果一個癥狀被觀察（啟動報警）
那么原因1
和原因2
或其他原因
在基于規(guī)則的診斷專家系統，一些警報將被觸發(fā)時癥狀已被偵破。然后，專家系統將以其知識為基礎，嘗試匹配這個檢測癥狀并發(fā)掘診斷特征。
3，問題域
太陽能的直接作用是作為替代能源，提供給商業(yè)和空間加熱住宅樓宇。太陽能清潔，廉價，豐富。相對于傳統的加熱最為商業(yè)和住宅樓宇使用的系統，太陽能采暖系統有更多的組件。主要項目包括太陽能集熱器，太陽能儲熱系統，太陽能熱分布系統，輔助電力系統。
廣泛采用太陽能采暖系統可能是受制于普遍認為太陽能采暖系統是不可靠的。這種不可靠性可歸于如下原因：
·與傳統的加熱系統相比，每個太陽能加熱系統的體系結構是不同的。因此，太陽能采暖系統和專業(yè)知識人才稀缺。
·當太陽能加熱系統的組成部分開始被打破或出現故障時，問題不容易被檢測。
· 適當調整太陽能組件加熱系統是必要的，該系統優(yōu)化性能與這些調整通常是由初級用戶操作不當引起的。
以上所有的這些問題都會降低太陽能加熱系統的作用。
為了研究太陽能采暖系統的特點，我們審查了在里賈納大學特定系統的新的實用構造建設里賈納學生章學會汽車工程師協會（SAE）。新的SAE的建筑被設計用來為使用主動式太陽能供熱采暖系統提供空間。太陽能采暖系統采用黑色管道加熱的傳熱流體。被加熱的液體，然后分發(fā)，建筑物的混凝土樓板被加熱了。如果太陽能采暖系統無法提供足夠的建筑所需熱量，輔助動力系統將提供補充的熱量。
若干傳感器置于建筑物周圍的SAE和太陽能系統探測的溫度房與太陽能收集器，會檢測傳熱的流體，以及整體系統的壓力。霍尼韋爾公司溫控器（太陽能恒溫器），一個Johnson 19A條溫控器（太陽能集熱器溫控器），一個Polytherm恒溫（一輔助溫控器），雙桿，doublethrow（DPDT）開關，和一個主開關是用來控制太陽能系統運作的主要元件。
4， 知識習得
對知識獲取過程的目標是確定所需的知識進行故障診斷的主動式太陽能采暖系統。所獲得的知識包括對主動式太陽能采暖透徹的了解空間加熱所用的系統，預期的問題，和他們的解決方案。
采暖系統。所獲得的知識包括對主動式太陽能采暖透徹的了解空間加熱用的系統，預期的問題，和他們的解決方案。
知識是需要開發(fā)的知識來源這個專家系統的基礎，包括經營SAE的建設手冊和專門知識設計師為SAE的建設太陽能采暖系統。
知識獲?。↘A）與有關專家包括兩個階段，每個組成的三個步驟。本階段會議六個星期。在第一階段的第一作者，作為知識工程師，他會解釋太陽能系統是如何工作以及如何與其它組件配合工作的?；谥R獲取的要求，知識工程師構建了一個原型專家系統。在第二現階段，專家和知識工程師審查專家系統原型。知識工程師展示給專家如何診斷專家系統原型以及如何構建可用于排查太陽能系統的問題。然后，專家和知識工程師討論了如何做才能提高專家系統。期間進行三個步驟，第一和第二進程的階段包括畫像，問題，解釋。圖解過程包括或者專家展示了太陽能供熱系統，或者知識工程師展示了專家系統，并解釋其他各系統如何工作。在圖解后的過程中，涉及的問題過程將被提供資料，并要求各其他相關信息與之配合。對任何一方提出的問題作出解釋。
附錄三 外文翻譯原文
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