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論文摘要：專家系統(tǒng)內(nèi)部含有大量的某個(gè)領(lǐng)域?qū)＜宜�平的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),能夠利用人類專家的知識(shí)解決問題的方法來(lái)處理該領(lǐng)域問題。它可被應(yīng)用于構(gòu)建整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)中每一個(gè)知識(shí)密集的環(huán)節(jié)，以輔助人的腦力決策工作。這篇論文介紹了一個(gè)關(guān)于重型車輛總體設(shè)計(jì)動(dòng)力傳動(dòng)及相關(guān)布置的專家系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程。它有較好的運(yùn)行界面，有基本的決策支持能力，能隨時(shí)為專業(yè)人員提供重型車輛總體設(shè)計(jì)動(dòng)力傳動(dòng)相關(guān)布置方面的知識(shí)，輔助設(shè)計(jì)人員制定動(dòng)力傳動(dòng)及相關(guān)布置的設(shè)計(jì)方案。
論文關(guān)鍵詞：專家系統(tǒng),知識(shí)提取,原型設(shè)計(jì),重型車輛,動(dòng)力傳動(dòng)
　　0引言
　　在裝甲防護(hù)空間內(nèi)外，合理的布置各部件、各分系統(tǒng)、裝置、武器和成員的相對(duì)位置，稱為坦克總體布置。布置的原則是力求完善的實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)術(shù)技術(shù)要求，突出主要性能水平，而不出現(xiàn)重大的缺點(diǎn)。專家系統(tǒng)就是將坦克總體設(shè)計(jì)知識(shí)，采用特定表示形式存放在知識(shí)庫(kù)中；然后用戶通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)或人機(jī)交互接口輸入信息、數(shù)據(jù)與命令，并借助數(shù)據(jù)庫(kù)等，運(yùn)用推理機(jī)構(gòu)控制知識(shí)庫(kù)和整個(gè)系統(tǒng)工作得到問題的求解結(jié)果。
　　專家系統(tǒng)一般由知識(shí)庫(kù)、推理引擎、專家知識(shí)獲取工具以及人機(jī)交互接口四個(gè)部分組成，如圖1所示。
　　圖1專家系統(tǒng)的基本組成
　　重型車輛總體設(shè)計(jì)動(dòng)力傳動(dòng)部分相關(guān)布置的專家系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)是基于知識(shí)的智能化設(shè)計(jì)，即根據(jù)動(dòng)力傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì)流程，結(jié)合基于實(shí)例推理的設(shè)計(jì)思想和基于知識(shí)的參數(shù)化設(shè)計(jì)，將設(shè)計(jì)知識(shí)融入設(shè)計(jì)全過程，使用基于實(shí)例推理的技術(shù)。
　　1知識(shí)庫(kù)
　　專家系統(tǒng)的可信度主要決定于知識(shí)庫(kù)中所包含知識(shí)的可信度。后者決定于知識(shí)收集的程序。本文嚴(yán)格按照裝甲車的內(nèi)部空間來(lái)區(qū)分，一般裝甲車內(nèi)部大致可分為駕駛室、戰(zhàn)斗室、動(dòng)力室、傳動(dòng)室共四個(gè)空間。這四部分在車中有時(shí)并非截然分開，而可能交叉或合并，由于各部分所占位置，特別是動(dòng)力和傳動(dòng)及部分布置不同，形成了不同的總體布置方案，及不同戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能的車輛。專家系統(tǒng)的知識(shí)主要有（1）如何實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)力傳動(dòng)布置設(shè)計(jì)中模式選型決策。首先確定各傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、類型、性能和總體指標(biāo)的分配及控制，最后完成性能與結(jié)構(gòu)匹配，將系統(tǒng)集成并優(yōu)化設(shè)計(jì)，其中動(dòng)力和傳送部分布置主要在發(fā)動(dòng)機(jī)的放置方位上。（2）設(shè)計(jì)決策的選型支持、自動(dòng)化設(shè)計(jì)程序的設(shè)計(jì)。這點(diǎn)主要是要求熟練WEB的系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)。
　　針對(duì)重型車輛開發(fā)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù)，提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量、效率和工藝文件的規(guī)范化。所研制的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)解決了裝甲車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)信息的結(jié)構(gòu)化和半結(jié)構(gòu)化的表達(dá)和管理，實(shí)現(xiàn)了推理過程的多參數(shù)、多規(guī)則約束的自動(dòng)求解，同時(shí)拓寬了該系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。
　　2原始知識(shí)源的知識(shí)形態(tài)
　　原始知識(shí)形態(tài)分為兩種，一種是機(jī)器推理形態(tài)，一種是人推理形態(tài)，下面根據(jù)原始知識(shí)源分別來(lái)分析。
　　2.1機(jī)器推理形態(tài)
　　機(jī)器推理形態(tài)即可以用計(jì)算直接推理得出所出數(shù)據(jù)。本題目中原始知識(shí)形態(tài)是分別給出四種不同布置方案的不同特點(diǎn)，總結(jié)如下:
　　（1）發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)后置
　　這種布置方式按發(fā)動(dòng)機(jī)的放置位置可分為三類，具體性能如表1，表2所示：
　　表1發(fā)動(dòng)機(jī)縱放(適用于主戰(zhàn)坦克)
　　

指標(biāo)條件	實(shí)際工作情況
工作條件	溫度、震動(dòng)和噪音小
駕駛空間	大
防護(hù)性	正面、集體防護(hù)
拆裝與維修性	易于維修

表2發(fā)動(dòng)機(jī)橫放（適用于較小較輕的車輛）
　　

指標(biāo)條件	實(shí)際工作情況
工作條件	車輛整體小
駕駛空間	散熱困難
拆裝和維修性	拆裝困難

（2）發(fā)動(dòng)機(jī)后置、傳動(dòng)前置
　　由于技術(shù)的進(jìn)步，目前一般不采用這種設(shè)計(jì)方式。
　�。�3）發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)前置
　　表3發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)前置
　　

指標(biāo)條件	實(shí)際工作情況
工作條件	可用空間大
防護(hù)性	防護(hù)性差
拆裝和維修性	拆裝維修不方便

　�。�4）發(fā)動(dòng)機(jī)前置、傳動(dòng)后置
　　表4發(fā)動(dòng)機(jī)前置、傳動(dòng)后置
　　

指標(biāo)條件	實(shí)際工作情況
工作條件	空間大，易于冷卻
防護(hù)性	不利于正面防護(hù)

從以上條件中找出共同點(diǎn)，將所有知識(shí)按特點(diǎn)分為三個(gè)模塊，分別是工作條件（駕駛員、乘員），防護(hù)性（集體三防、正面防護(hù)）拆裝和維修性，再進(jìn)一步設(shè)置選擇標(biāo)準(zhǔn)，這樣就可以不同的需求特點(diǎn)進(jìn)行相關(guān)查詢，得到自己想要的結(jié)果，即重型車輛總體設(shè)計(jì)動(dòng)力傳動(dòng)相關(guān)布置設(shè)計(jì)方案。
　　2.2人推理形態(tài)
　　人推理形態(tài)就是根據(jù)專家系統(tǒng)給出的知識(shí)標(biāo)準(zhǔn)判斷選擇方案，選擇過程是由人的大腦思維來(lái)完成的。機(jī)器選擇在一定程度上有一定得局限性，機(jī)器有時(shí)只能提供一種最優(yōu)方案，但不一定是最適合的。本題目中如果用戶選定以工作條件為標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)就會(huì)提供三個(gè)可供選擇的方案，用戶可以根據(jù)自己的想法和對(duì)比前面知識(shí)庫(kù)選擇一種最合適的方案。
　　3知識(shí)的設(shè)計(jì)推理
　　推理機(jī)是專家系統(tǒng)的“思維”機(jī)構(gòu)，其任務(wù)是模擬領(lǐng)域?qū)＜业乃季S過程，控制并執(zhí)行對(duì)問題的求解面向?qū)ο蟮耐评硎轻槍?duì)抽象數(shù)據(jù)中事實(shí)和規(guī)則的推理機(jī)制，采用消息驅(qū)動(dòng)的控制推理方法。
　　首先設(shè)定選擇的標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù)，將指標(biāo)條件按標(biāo)準(zhǔn)劃分為三個(gè)不同的等級(jí)，分別為優(yōu)良、一般、和惡劣，按照定好的標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)方案，結(jié)果如表5所示，表中按分類分為發(fā)動(dòng)機(jī)縱放，發(fā)動(dòng)機(jī)橫放，發(fā)動(dòng)機(jī)斜放，發(fā)動(dòng)機(jī)后置、傳動(dòng)前置，發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)前置和發(fā)動(dòng)機(jī)前置、傳動(dòng)后置六種方案。
　　表5方案評(píng)價(jià)結(jié)果
　　

方案/條件	駕駛員	乘員	集體三防	正面三防	拆裝和維修性
方案1	優(yōu)良	優(yōu)良	有利	有利	容易
方案2	優(yōu)良	優(yōu)良	有利	有利	困難
方案3	一般	一般	一般	不利	容易
方案4	惡劣	優(yōu)良	一般	不利	容易
方案5	惡劣	一般	不利	不利	容易
方案6	一般	一般	不利	不利	困難

　　最終根據(jù)表中的結(jié)果得到推理結(jié)果。這就是整個(gè)知識(shí)推理的過程。
　　4技術(shù)支持
　　本系統(tǒng)基于ASP技術(shù),將用戶界面設(shè)計(jì)成HTML格式。專家系統(tǒng)的推理機(jī)和知識(shí)獲取機(jī)可分別設(shè)計(jì)成JavaScript或VBScript腳本程序。WEB瀏覽器用作專家系統(tǒng)的接口界面，用戶和領(lǐng)域?qū)＜曳謩e通過WEB瀏覽器以HTML網(wǎng)頁(yè)形式與專家系統(tǒng)的推理機(jī)和知識(shí)獲取機(jī)構(gòu)進(jìn)行交互，如圖2所示。
　　用戶可以選擇不同方面的不同級(jí)別，根據(jù)這個(gè)選擇，系統(tǒng)能夠自動(dòng)提示適合方案.在編程中主要用到的是表單對(duì)象網(wǎng)頁(yè)的設(shè)計(jì)和請(qǐng)求命令,及Request.QueryString和Request.Form這兩個(gè)集合。它們的功能是獲取Html表單(HTMLForms)提交的信息。
　　
　　圖2ASP技術(shù)專家系統(tǒng)的模型
　　5運(yùn)行實(shí)例
　　5.1設(shè)計(jì)相關(guān)
　　戰(zhàn)斗指標(biāo)要求：現(xiàn)有一個(gè)戰(zhàn)斗技術(shù)指標(biāo)要求，希望以拆裝和維修性為主要準(zhǔn)則，集體三防為次要準(zhǔn)則，設(shè)計(jì)一個(gè)動(dòng)力傳動(dòng)及相關(guān)布置設(shè)計(jì)方案。
　　5.2用戶對(duì)系統(tǒng)的操作過程
　　首先進(jìn)入主頁(yè)，選擇設(shè)計(jì)推理功能界面，選中拆裝和維修性下拉框中的“容易”選項(xiàng)，然后選擇集體三防下拉框中的“有利”選項(xiàng)，點(diǎn)擊右下角的“確定”按鈕，系統(tǒng)提示如圖3所示。
　　圖3設(shè)計(jì)推理功能界面
　　用戶自己通過對(duì)比總結(jié)，初步選擇發(fā)動(dòng)機(jī)后置、傳動(dòng)前置方案，返回知識(shí)庫(kù)查看發(fā)動(dòng)機(jī)縱放的結(jié)構(gòu)布置圖和基本布置特點(diǎn)，或者直接點(diǎn)擊方案上的超鏈接，結(jié)果如圖4所示。一目了然的是發(fā)動(dòng)機(jī)后置、傳動(dòng)前置的布置結(jié)構(gòu)圖，也可以通過拉動(dòng)滾動(dòng)欄查看發(fā)動(dòng)機(jī)后置、傳動(dòng)前置布置特點(diǎn)，辨別這種方案是否符合自己的需要，如果還不確定是否符合戰(zhàn)斗需求，可以點(diǎn)擊右側(cè)的播放按鈕，預(yù)覽一些使用這種方案的實(shí)例，并且旁邊文字部分附有動(dòng)力傳動(dòng)及相關(guān)布置的結(jié)構(gòu)組成及相關(guān)特點(diǎn)。
　　圖4總體布置特點(diǎn)
　　三．驗(yàn)證運(yùn)行結(jié)果
　　為了驗(yàn)證系統(tǒng)提供的結(jié)果是否正確，根據(jù)第二章總結(jié)的推理部分的表格。經(jīng)過比對(duì)，顯示結(jié)果是正確的，完全符合表1-1所表達(dá)的邏輯。
　　發(fā)動(dòng)機(jī)后置、傳動(dòng)前置的工作條件是發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)部件分置在前后端，容易保證縱向平衡，車輛繞橫軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大，縱向角振動(dòng)周期增長(zhǎng)，有利于改善乘員的工作條件。另一方面，駕駛室和傳動(dòng)室相鄰，致使駕駛員工作條件惡劣。
　　發(fā)動(dòng)機(jī)后置、傳動(dòng)前置的拆裝和維修性是傳動(dòng)操縱拉桿或管道的距離短，甚至操縱裝置可以直接伸向駕駛員而不必經(jīng)過甲板上的支座，簡(jiǎn)便可靠。車內(nèi)可能接近傳動(dòng)和操縱部件，在戰(zhàn)場(chǎng)上排除故障可以不出到車外。
　　經(jīng)過比對(duì)，此方案完全符合戰(zhàn)斗對(duì)拆轉(zhuǎn)和維修性及乘員工作條件方面的要求。
　　四、運(yùn)行結(jié)果評(píng)價(jià)
　　經(jīng)過運(yùn)行實(shí)例二的檢測(cè)，確定這個(gè)系統(tǒng)沒有錯(cuò)誤。檢查整個(gè)過程，檢查用戶輸入和系統(tǒng)的輸出結(jié)果完全匹配，證實(shí)系統(tǒng)功能能夠符合用戶的需求。
　　6結(jié)論
　　重型車輛總體設(shè)計(jì)的動(dòng)力傳動(dòng)及相關(guān)布置設(shè)計(jì)的知識(shí)系統(tǒng)原型實(shí)現(xiàn)這個(gè)課題是一個(gè)擁有廣闊應(yīng)用前景的研究領(lǐng)域。本文先對(duì)知識(shí)源進(jìn)行了分析，依據(jù)分析得出的知識(shí)形態(tài)對(duì)進(jìn)行了整理歸納并設(shè)計(jì)推理內(nèi)容。根據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行原型設(shè)計(jì)。最后利用ASP語(yǔ)言開發(fā)了相應(yīng)的專家系統(tǒng)。
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