基于B／S模式的贝叶斯网络平台设计和应用.pdfVIP

· 企业管理与信息化 · 赵鹏飞 基于B／S模式的贝叶斯网络平台设计和应用 15 基于B／S模式的贝叶斯网络平台设计和应用 赵鹏飞 (西北工业大学 机电学院，陕西 西安 710072) 摘要：研究了B／S模式下贝叶斯网络平台的设计和应用，详细描述 了贝叶斯网络平台的功能设 计、贝叶斯网络平台的开发框架、贝叶斯网络 图形和贝叶斯网络数字信息的构建以及贝叶斯网络 推理算法。由于采用B／S模式进行平台构建，该平台在使用方便性、使用成本和维护成本等方面 都具有巨大的优势。最后利用该贝叶斯网络平台对CarStarts实例进行了网络建模和网络推理。 经验证，该平台完全满足贝叶斯网络模型实际应用，能为贝叶斯网络模型的远程构建和推理提供 良好的支持。 关键词：贝叶斯网络平台；网络建模；网络推理 中图分类号：TP393 文献标识码 ：A 文章编号：1672—1616(2011)17—0015—05 贝叶斯网络…1是以贝叶斯公式为基础的图形 计的关键技术问题，并利用该平台对 CarStarts实 化概率推理网络，由于其在不确定性信息及条件独 例进行建模与推理，应用表明该B／S模式贝叶斯 立关系表达方面的优势，已经成为处理不确定性信 网络平台能为智能领域实际问题的解决提供 良好 息技术的主流技术之一。目前，贝叶斯网络已广泛 的环境支持。 应用于故障诊断、预测、军事决策、智能机器人、医 学上的病理诊断等许多智能化系统中，并在实际应 1 贝叶斯网络简介 用中取得了重大成果2。 贝叶斯网络又称信度网络，于 1988年由Pearl 贝叶斯网络平台是指为贝叶斯模型建模和推 提出_3J。贝叶斯网络实现了概率论和图论的完美 理提供支持的软硬件环境，由于贝叶斯网络在各研 结合，一方面采用图论的语言直观地揭示了问题的 究及工程领域的广泛应用及推广，众多研究机构及 结构，使得贝叶斯网络直观易懂，另一方面又按照 公司纷纷独立开发了功能完善的贝叶斯网络平台， 概率论的原则对问题的结构加以利用，将复杂问题 如法国tMyesia公司的BayesiaLab，美国微软公司 简单化。正是由于贝叶斯网络的这些特点，使得贝 的MSBNX，丹麦阿尔堡大学的Hugin等。但是， 叶斯网络的应用在多个领域取得了重大的成功并 随着贝叶斯软件在大规模复杂系统领域的广泛使 引起人们广泛关注。 用，现有单机版的贝叶斯网络平台在使用成本、数 1．1 贝叶斯 网络的构成 据安全性、方便性和软件维护以及扩展方面暴露出 贝叶斯网络是一个有向无循环图(DirectedA— 了一些问题：(1)在单机版贝叶斯网络平台下构建 cyclicGraph，DAG)【，其构成要素为节点、有向弧 的贝叶斯网络模型是分散在各台计算机上的，数据 段和节点概率。其中，节点代表随机变量；有向弧 不便于集中管理，用户同时需要考虑数据的安全 段代表节点之间的父子关系，由父节点指向子节 性；(2)对于单机版贝叶斯网络平台的维护需对每 点；节点概率用于表达父子节点关系的强弱，没有 台计算机进行维护，增加了维护成本和企业负担； 父节点的节点概率用先验概率进行描述。 (3)单机版贝叶斯网络平台在集成性上存在一定的 1．2 贝叶斯网络的建模 不足，不便于不同部门数据信息的直接共享和有效 贝叶斯网络模型的建模是贝叶斯网络推理的 传递，对于数据信息的传递只有通过手工的方式， 基础，主要包括贝叶斯网络结构的构建和概率参数 不便于企业不同部门协作运转。 的确定。贝叶斯网络建