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烧结工程自动化控制系统 三、专家系统的构成、关键问题和实现方法与演示。 决定目标及系统结构→ 购买专家系统开发平台→ 编接口软件→ 编制规则（书本、规程、现场了解、请教专家）→ 现场运转专家系统→ 修改规则→ 长期运行→ 不断改善规则→ 验收→ 鉴定。 1. 专家系统的开发步骤 专家系统的开发步骤大致如下： 第1步。调查研究构筑专家系统的必要性和可能性； 第2步。收集有关专家系统的知识，包括书本、文章、经验汇编、特别是向熟练专家请教和交谈（最好是合作）并整理； 第3步。选择专家系统开发工具； 第4步。设计专家系统总体机构，包括功能及界面等； 第5步。编制程序（最好套用，稍加修改而成）及构成系统； 第6步。试验室调试及发运； 第7步。工厂安装和调试及试用与修改。 烧结工程自动化控制系统 2 专家系统的构成及开发工具的选择 专家系统的构成，包括知识库、推理机等。由于冯诺尔曼计算机主要是进行运算而专家系统则主要是逻辑推理，故要在计算机实现专家系统时必须先构筑包括知识库、推理机的框架（或称壳，Shell），国外开发专家系统大都不自行构筑框架，因为这要花费许多时间，而且若未经长期耗时的试验，很难可靠，故都购买专家系统开发工具，然后进行应用开发 [1]，由于专家系统开发工具规模功能不同，价格差别很大，故必须妥为选择，选择原则大致如下： （1）不必追求大而全，因为许多功能未必用得上，要按自己需要选择； （2）必须是可靠的，最好是实际应用过的； （3）必须有输入和输出接口，以便和在线数据采集系统相连，才能在工业控制中使用； ?（4）具有专家系统的较完备的功能和一定的规模，如正向、反向和联合推理方式，各种不同类型的可信度综合方式，可多个知识库，每个知识库应可容纳不少于5000条规则，100个以上的结论，200种以上的前提条件等； ??? （5）除了能进行逻辑推理以外，最好还能进行数学运算，必要时能调用外部程序； （6）价格可以承受； （7）使用容易、增添容易、修改容易。 （8）编程工作量最少,最好是面向用户的，可组态的和中文化的。 烧结工程自动化控制系统 Gensym公司的G2、Brokat公司的Blaze Expert等专家系统开发工具虽然功能很强，但价格太昂贵（4~8万美元），且这些开发工具都带监控器（‘看门狗’），一个这样的开发工具只能用于一个专家系统（至少要用运行版），这就导致很难负担得起，而且大部分功能用不上，故甚至在国外（如日本钢铁公司、韩国浦项钢铁公司等开始使用过G2，以后也不用了）也很少使用这样昂贵的开发工具了。 据此，我们选择了美国的EXSYS和ACQUIRE等专家系统开发工具，这些工具都能满足一般专家系统的要求，而且低成本（2~3千美元）。 烧结工程自动化控制系统 3 专家系统的知识获取及规则编制 这部分是至关重要的，即建立知识库和编写规则。在实际操作中应解决下列3个问题，首先是工作方法，其次是知识来源，第三是如何把知识变成专家系统可用的规则，并使之能有效推理和获得高的命中率。 3.1 知识的获取 由于领域专家往往不了解工艺的要求，而很难一下子提出满足知识专家构成专家系统所需的知识。此外，有些很熟练的操作员对处理操作问题及故障问题很有经验，但往往难以提出一整套完整的知识因此最好是双方（领域专家和知识专家）向对方的知识靠拢，最好是知识专家深入工艺和操作实际，提出初步知识框架，然后向领域专家请教、提出问题、讨论、删改与增添。这是最成功的方法。 知识的来源有书本和杂志有关文章、规程和手册、有经验的操作员和专家的知识以及现场实践等。 烧结工程自动化控制系统 3.2 规则的编制 规则编写方法可先把上述知识列成矩阵或表（如高炉炉况诊断用的表1），然后写成规则（例如If 征兆是3，Then结论是A，可信度为20%；结论是D，可信度为25%），但关键问题是可信度决定，如果确定不好，则会得出错误结论。表1的“边缘煤气过分”发展时有13种征兆，当然这13种征兆中某些征兆还表征“炉温向热”和“崩料”，如果这13种征兆写成13条规则时，若其可信度定得很低，就会出现已经出现多种征兆，其综合可信度仍然很低（例如50%）而使综合结论为未发生“边缘煤气发展过分”，并与实际不符。故必须按实际情况出现少于多少个征兆为“不会发生“，达到多少为个“有发生趋向“（51%综合可信度75%），超过多少个为“已发生“（综合可信度76%）来决定各个征兆的可信度，而且各个征兆的