推理诊断模块：专家系统的组织控制机构

推理诊断模块即所谓的“推理机”是专家系统的组织控制机构。推理机的主要功能是协调控制系统，通过运用用户提供的征兆数据，从知识库中选取相关的知识并按照一定的推理策略进行推理，直到得出相应的结论。（1）推理方法

推理方法主要分为精确推理和不精确推理两种。

精确推理，即把领域知识表示为必然的因果关系，推理的前提和推理的结论是肯定的或否定的，不存在第三种可能。

表13-11 征兆知识库

不精确推理的基本思想为：给规则库（知识库）中的每条规则赋上一个可信度因子，再利用一组启发式过程，根据具体问题初始证据的可信度值和规则的可信度因子，给出具体问题求解结论的可信度值。不精确推理主要有主观Bayes推理方法、模糊ES等。本节基于逻辑的故障诊断ES是采用精确推理方法。

（2）推理方向

推理引擎要决定何时激活哪条规则（知识）。选择规则时，有两个主要方向：前向链接（正向推理）和后向链接（反向推理）。

前向链接是数据驱动的推理技术。从已知数据开始展开推理，每一次只执行顶端的一条规则，当有规则被触发时，就有新事实加入数据库。前向链接是收集信息并推出信息的技术。

后向链接是目标驱动的推理技术。在后向链接中，专家系统有目标（一个假设的答案），推理引擎的任务是找出证明目标的论据。多数使用后向链接的ES多用于诊断性工作。(www.xing528.com)

正向推理至少具有以下的功能：①能用数据库中的事实去匹配规则的前提，若匹配不成功，能自动地进行下一条规则的匹配；若匹配成功，系统能将此规则的结论部分自动加入数据库；②能判断何时应结束推理；③能将匹配成功的规则记录下来。

正向推理比较直观，允许用户主动提供有用的事实信息，适用于设计、预测、监控等类型的问题。

针对本章的故障诊断ES，其正向推理示意图如图13-2所示。

反向推理机至少具有以下功能：①能根据用户要求或情况提出假设；②能验证此假设是否是在数据库中；③能把知识库中将结论部分包含此假设的规则都找出来；④能将找出来的规则的前提部分取出，并作为新的假设逐条验证；⑤能判断假设是否是证据节点，若是，能向用户提出相应的问题，并记录结果；⑥能将匹配成功的规则记录下来；⑦能判断何时应结束推理。

反向推理不必使用与总目标无关的规则，且有利于用户提供解释。针对本节的故障诊断ES，其反向推理示意图如图13-3所示。本节的ES将正向推理与反向推理结合起来应用，是精确推理。

图13-2 正向推理机示意图

图13-3 反向推理机示意图