规则化描述方法及其验证技术的研究与应用

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随着信息处理、计算机、机器人等技术的发展,出现了一大批复杂的人造动态系统,这类系统不同于连续变量系统,它自身带有异步与并发特性,称之为离散事件动态系统。这类系统的特点是对象变量、状态数多,运行规则复杂,变更频繁。此时,面向问题求解的传统的程序设计方法已经难以应付这类新型人造系统的分析与设计。规则化描述方法将人工智能领域里的描述性思想引入到离散事件动态系统的分析与设计中,采用逻辑规则描述语言对系统对象变量的状态转移过程进行描述,形成规则库。规则库是系统的核心,其工作效率直接影响到整个系统的性能,所获得规则集合的正确性、一致性、完整性是影响系统性能的重要因素。所以对规则库的校验就显得极为重要。本论文首先对几种流行的形式化技术进行了讨论,并引入了课题组自行研发的一种形式化描述语言——规则化逻辑描述语言,该语言适合于一般的离散事件控制系统。领域工程师使用该语言可直接描述系统事件逻辑行为,形成近似自然语言的规则集文件。接着讨论和研究了规则化描述方法在离散事件动态系统中的设计与实现。其次,本文归纳出五类错误规则,在分析比较基于Petri网、决策表DT的规则验证方法基础上,提出了一种基于规则的逻辑规则验证方法,该方法的使用提高了规则库的正确性、一致性和完整性。最后,文章讨论了规则化描述方法在皮带传输控制系统中的应用,详细描述使用该方法的设计方案,并给出实例,针对这些实例研究了使用本文提出的一种基于规则的逻辑验证方法对规则库进行验证。
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