国外定性仿真应用评述

概括介绍了国外定性仿真在各个领域内的应用情况,并从应用理论和方法、应用领域、应用效果、发展方向等多方面加以评述。     

定性建模、仿真和控制

概括介绍了定性建模、仿真和定性控制的产生和发展,以及理论研究现状,并说明了在国外的应用情况,最后对该领域的发展前景作出评述。     

定性仿真中摆动变量的研究

摆动变量是OSIM产生奇异行为分支的主要原因之一，辨识摆动变量并利用有效的方式消除变量的摆动是提高OSIM运算效率和预测准确度的一个关键技术，这个问题一直是定性仿真的一个难题。认真分析了Kuipers的相关理论后，发现其判定摆动变量的判据与变量的摆动没有直接的因果关系。因此一套摆动变量辨识和利用变量的高阶导数约束变量摆动的改进方法被提出，并以两级级联水箱和多级级水箱系统为例对该方法进行了说明。改进的方法有效地利用了系统常识和QDE中蕴含的定性信息，对系统常识与QDE的结合进行了有益的探索。     

考虑参数变化的定性仿真

考虑了系统参数变化时,系统定性行为变化的定性仿真问题,作者结合ＱＳＩＭ算法得 种新的仿真算法,使用该算法对上抛小球以及绝热的气体容器从高温的热热爱热量的系统进行了定性仿真其,其结论与直观结果完全一致。     

一类离散系统的定性仿真

分析了一类具有离散时间分析和延时特性的离散系统定性仿真方法。通过将离散系统的不精确或不完备知识抽象为定性值、规则和约束,运用定性差分方程式形式定性建模,结合QSIM算法中的约束传播定量信息进行定性定量集成仿真,并给出仿真实例。     

定性仿真技术及应用

定性仿真以非数字化手段处理信息输入、建模、行为分析和结果输出等仿真环节,通过定性建模推导系统的定性行为描述。定性仿真是处理不完备信息的有效方法。定性仿真方法产生了多种流派,如模糊仿真法、归纳推理法、非因果关系推理方法、基于因果关系的推理方法、基于图表的推理方法、基于数据的结构化建模方法、基于定性空间的推理方法等。近年来,定性仿真已应用到故障诊断、生态和环境学、机械制造业和工业系统、医学研究、混杂非线性系统、教育系统、人类社会与经济、人工智能等领域中。最后从整体上简要评述了定性仿真的发展。     

模糊定性建模与仿真集成实现

定性推理是使用定性模型 ,推理演绎物理系统以获取有用信息的技术 ,在系统诊断、功能行为仿真、产品设计与分析等领域得以广泛应用 .其面对的主要挑战是定性模型构造比较困难 ,仿真效率不高 ,得到有效解的仿真过程代价较大 .本文就此进行了研究 :利用模型片断库和面向对象的方法实现图形化建模环境 ,使得建模过程直观且易操作 ;采用模型定性仿真技术 ,拓展了传统定性仿真算法 ,提高了仿真效率 .文章最后给出软件实现和实例验证 .     

机械装置的定性空间推理与仿真

对定性空间推理机械装置的配置给出了一个全新的途径，使得计算机能通过定性空间推理理论，初步判断人类对某个机械装置设计的概念思路是否合理。此方案在推理过程中运用了约束传播和符号代数的方法，预测所有可能合理的配置信息。其推理机制主要定位于机械装置的空间信息描述和其相关的定性动力学描述。对每个构成一般机械装置的基础机械部件提供其定性配置信息和动力学约束。通过有机的推理机械部件信息，得到复杂机械部件综合定性描述，从而对整个系统的有个形象直观的定性认识。     

模糊定性仿真系统的设计与实现

探讨了用模糊集理论实现定性与定量相结合的方法。通过引入模糊量表示,实现了定性定量的统一形式化描述,减少了定性仿真的岐义性分枝,提高了仿真算法的效率。文章介绍了模型定性仿真软件的实现,进行了实例验证,也为复杂系统研究中的定性定量综合集成环境的开发提供了新的研究思路。     

基于定性推理与定量仿真集成的故障诊断推理

阐述了故障诊断推理过程中知识的概念、类别和关系，从知识的获取、组织和表示等方面对定性和定量知识的集成进行了研究，并提出了基于定性推理和定量仿真集成的综合诊断推理方法，结合复杂系统试车数据的仿真诊断结果表明，该方法能有效地消除推理结果中的奇异性，从而改善了定性推理方法的性能。     

基于定性推理的开关∕继电器电路故障诊断

为实现开关/继电器电路的故障诊断,考虑将人工智能中的定性推理技术应用于电路故障分析。通过建立简单直观的权值电阻网络形式的电路定性模型,并研究了相关的算法进行静态、动态的定性仿真,再根据仿真结果判断系统是否发生故障,并利用元器件的状态信息通过推理方式实现故障定位。最后以某大型测试设备紧急断电电路为例进行了分析,结果证明了所述方法的可行性、有效性。     

基于过程知识库的行为激励定性模拟研究

首先构建了适用于行为激励系统的基于过程知识库的定性模拟方法，然后，建立了过程性综合行为激励定性模拟模型，最后，通过基于过程知识库的定性模拟方法研究了不同的激励策略对行为激励系统的影响，认为只有不断采用新措施使奖酬价值与工作绩效变化方向相同，才能使行为激励系统进入良性循环。     

定性趋势分析在过程故障诊断中的应用研究

为了用计算机对传感器数据的瞬态演化进行建模,提出了定性趋势分析(Qualitative Trend Analysis,QTA),趋势是基于三种基元:{不变,上升,下降},用这三个基元组合的七种形状来描述过程的趋势,这种定性的过程趋势描述是一种很有用的方法。系统介绍用于过程故障诊断的定性趋势分析(Qualitative Trend Analysis,QTA)两个重要算法:趋势提取算法和趋势识别算法。为了使得趋势提取算法和趋势识别算法有更大的适应性,采用了分级阈值的办法来动态地获得趋势提取和识别中所需要的阈值。获得过程的趋势后,用一种趋势匹配的策略构架来诊断故障。对于过程工业的故障诊断,定性趋势分析的优点是能够简洁、快速地诊断故障。     

用于企业市场营销策略的混合定性模拟方法

首先指出计算机模拟技术在管理领域推广的障碍，在归纳了定量模拟方法的本质的基础上，改进基于定性过程理论的定性模拟，提出并设计了基于规则的模糊定性模拟方法，然后集成这两种定性模拟方法，用于企业市场营销策略的选择过程，实验表明，贯穿于这两种定性模拟方法中的不确定性思想和处理办法比传统的方法更符合实际，得到的模拟结果也更加可信。     

基于符号定向图(SDG)深层知识模型的定性仿真

定性仿真是系统仿真技术中的重要研究和应用方向，同时也是人工智能技术的一个重要方面。近年来，随着现代计算机技术的日新月异，使得基于符号定向图(SDG)深层知识模型的定性仿真研究和应用取得了显著进展。SDG模型能够表达复杂的因果关系，具有包容大规模潜在信息的能力，因此特别适合于过程系统危险评价(PHA)、危险识别与故障诊断。SDG模型结构简单，易于建立和修改。然而高质量的SDG模型必须采用经验数据和定量动态仿真检验和校正。采用SDG模型进行定性仿真的关键技术是高效双向推理“引擎”，由计算机软件自动完成。目前，在计算机辅助过程系统危险评价方面，SDG是最有效的方法；在过程系统故障诊断方面，其完备性较好，但诊断分辨率尚待提高。今后的研究应解决：定性仿真和定量仿真相结合；SDG自动建模；通用推理软件平台；大系统高分辨率故障诊断等问题。