基于CBR算法的智能决策系统

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智能建筑是近几年随着科学技术的日新月异,特别是计算机技术的迅猛发展而新生的一种新的产物。它利用现代的高科技手段,以最优化的设计,提供给人们全面的、安全的、舒适的高质量的、快捷的综合服务功能。智能建筑中的突发事件主要是指那些事件类型可以确定,但发生时间、地点和方式不能确定的意外事件。目前,建筑的智能化程度越来越高,建筑智能化系统中对突发事件的处理是衡量智能建筑的一个重要标准。基于这种情况,我们提出一种基于事理推理(CBR)的系统集成方法学,充分收集和利用以前的经验,借鉴人类处理问题的方式,积累的知识和经验直接解决问题,借助CBR应用系统进行快速,高效的集成现有项目,引起专家和学者的关注,逐渐成为智能建筑领域的一个研究热点。   本文提出基于案例推理(CBR)技术来处理智能建筑中的突发事件的新方法,为智能建筑突发事件的处理提供有效的支持,给出了基于CBR的处理智能建筑突发事件的决策支持系统的总体框架,并对该系统中的关键技术、基于案例推理的综合推理模型、典型案例库系统分别进行了讨论。   该文首次提出基于案例的推理研究的逻辑体系结构,并在此逻辑分析的基础上,从基本理论、关键技术和实践应用三方面进行了综述,对其中关键、通用的方法和技术进行了比较和评价。然后着重研究了实现CBR的关键技术,包括案例的表示方法,提出了基于模拟和面向问题两种案例结构。案例的组织与存储,详细研究分析了基于案例向量矩阵,案例特征分量和数据库技术的3种案例检索方法,然后介绍了案例的修补模式和技术,以及案例的保留。   本文在详细介绍了CBR的体系结构和关键技术以后,基于已有的研究成果,开发了一个智能建筑突发事件决策系统,使得CBR思想在具体实际中得以实现。该系统采用SQL Sever 2000作为后台数据库,使用Visual C++作为前台开发工具。系统主要分为3个功能模块,一是系统用户登录及使用权限管理,确保系统的安全性;二是对智能建筑的数据库系统进行管理和操作,包括系统设备,监控报警,故障现象库,决策处理库,案例库;三是利用CBR算法的关键技术,进行案例推理,实现对突发事件的决策处理。该系统中的各个子系统,各个故障检测点,故障现象库,决策库都是根据实际建筑分析总结得出,具有很强的实用性。在利用CBR思想进行案例推理时,充分体现了文中研究总结的算法、技术。其中案例的表示主要采用了面向问题的案例结构,按照索引对案例进行组织与存储,方便对案例进行操作,案例的搜索基于案例向量矩阵,案例的修补主要采取本文所提出的取代式修补模式,案例修补后就自动存储到案例库中,完成了案例库的自动更新。   本文在实现CBR算法和系统功能的同时,还通过实例来验证了其可行性。在讨论案例的表示方法时,本文用空调系统的故障诊断案例分别来表示案例的两种结构,对其进行分析,比较,验证,充分说明了表示方法的合理性。还有在实现了智能决策系统的案例匹配搜索和案例推理模块后,利用一个实际的案例库和几个突发案例来检验了此系统的正确性和可行性。   在本文最后,从基本理论,关键技术和技术集成几个方面对CBR进行了研究展望,提出了现在还存在的一些问题,并针对这些问题提出解决方案,明确了以后的研究方向,力求CBR理论更加成熟,技术更加全面、先进,更好的运用于智能建筑系统中,使人们有一个舒适、安全的工作、居住环境。
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