技術(shù)系統(tǒng)的操控的制作方法
【專利摘要】為了針對(duì)有錯(cuò)的或者不充分地建模的觀察也能夠?qū)崿F(xiàn)高效的溯因推理，建議了放松的溯因推理問題，以便以盡可能少的假設(shè)解釋盡可能大部分的觀察。從而可以基于關(guān)于觀察的子集和假設(shè)的子集的兩個(gè)偏好秩來確定元組，使得理論連同假設(shè)的子集來解釋觀察的子集。通過作為多準(zhǔn)則優(yōu)化問題的表達(dá)而消除了所涉及的假設(shè)和所解釋的觀察相互平衡的必要性?；谠摲桨傅男问缴系姆€(wěn)固性，可以檢驗(yàn)結(jié)果集合的確定特性（如正確性、完整性等），這尤其是在安全重要的應(yīng)用中是有利的。借助對(duì)所基于的代表語言和偏好關(guān)系的選擇，可以影響問題解決過程的復(fù)雜性并且因此在域要求方面被靈活適配。本發(fā)明可以用于任意的技術(shù)系統(tǒng)，例如設(shè)備或發(fā)電站。
【專利說明】技術(shù)系統(tǒng)的操控
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及用于操控技術(shù)系統(tǒng)的方法和設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]基于模型的信息解釋(和其在基于模型的診斷范疇中的應(yīng)用)越來越重要。在此，基于模型的方法具有明確地并且可實(shí)行地描述域(例如待診斷的技術(shù)系統(tǒng))的優(yōu)點(diǎn)。這種明確的模型可以被研究并且被理解，這尤其是在診斷或解釋結(jié)果方面促進(jìn)了用戶的接受。此外，這些模型能以清楚的花費(fèi)適配于新的機(jī)器，利用新的域知識(shí)被擴(kuò)展并且視描述類型而定地甚至在其正確性方面被檢驗(yàn)。該模型的詞匯表也可以被用于人機(jī)交互并且由此用于實(shí)現(xiàn)交互的解釋過程。
[0003]在域模型的基于邏輯的代表的情況下，該解釋過程經(jīng)常借助所謂的(基于邏輯的)溯因推理來實(shí)現(xiàn)。由此嘗試在使用正式模型的情況下解釋所觀察的信息(如傳感器測(cè)量和預(yù)處理過程的結(jié)果)。這里，“觀察的集合(例如通過測(cè)量不精確性、傳感器的缺乏等)常常是不完整的”的事實(shí)通過如下方式被考慮，可以假設(shè)在解釋過程期間缺少的信息。因此，任務(wù)形式上在于，針對(duì)給定模型T(tk
稱為“理論”)以及觀察集合σ如此地確定假設(shè)集合,4 (通常作為來自所有可能假設(shè)中的
子集/I c A )，使得觀察O通過模型T以及假設(shè)/I C A來加以解釋。在此，該問題被
表達(dá)為優(yōu)化問題，也即尋 找假設(shè)的這種“最佳”集合/4 C ^4 (視優(yōu)化準(zhǔn)則例如最小集合、或者具有最小權(quán)重的集合而定)。
[0004]在自動(dòng)信息解釋和/或診斷的實(shí)踐中，除了缺少觀察的問題之外還存在如下問題:存在利用給定模型不能解釋的觀察。對(duì)此的典型原因例如是提供在規(guī)定范圍之外的測(cè)量值的故障的傳感器，但是或者是沒有考慮至少一個(gè)出現(xiàn)的觀察組合的不完整模型。這種問題明顯地限制了基于溯因推理的信息解釋的實(shí)際可用性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的任務(wù)在于，避免上面提到的缺點(diǎn)并且實(shí)現(xiàn)即使在有錯(cuò)誤的觀察情況下的溯因推理可能性。
[0006]該任務(wù)按照獨(dú)立權(quán)利要求的特征加以解決。有利的實(shí)施方式尤其是可從從屬權(quán)利要求中得到。
[0007]為了解決該任務(wù)，提出了用于操控技術(shù)系統(tǒng)的方法，
-在其中確定放松(relaxiertes)的溯因推理問題，
-在其中解決該放松的溯因推理問題并且對(duì)應(yīng)地操控該技術(shù)系統(tǒng)。
[0008]在此情況下應(yīng)當(dāng)注意:所述操控可以涉及或包括對(duì)技術(shù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的控制、診斷或其他處理。操控在此情況下尤其是也包括診斷，例如用于在維護(hù)間隔期間使用信息。
[0009]通過作為多準(zhǔn)則優(yōu)化問題的表達(dá)而消除了使所涉及的假設(shè)和所解釋的觀察相互平衡的必要性。
[0010]所介紹的方案很大程度上是一般性的，也即其除了直觀的設(shè)定之外不需要關(guān)于所使用的偏好關(guān)系的假設(shè)，(在不變的觀察集合的情況下)另外的假設(shè)的補(bǔ)充不能改善偏好并且(在假設(shè)集合不變的情況下)所解釋的觀察的補(bǔ)充不能使得偏好變差。
[0011]基于該方案的形式上的穩(wěn)固性，可以檢驗(yàn)并且證明結(jié)果集合的確定特性(如正確性、完整性等)，這尤其是在安全準(zhǔn)則的應(yīng)用中是有利的。
[0012]借助所基于的代表語言和偏好關(guān)系的選擇，可以影響問題解決過程的復(fù)雜性并且因此適配可能的域要求。
[0013]一種擴(kuò)展方案是，基于關(guān)于觀察的子集和假設(shè)的子集的兩個(gè)偏好秩來確定元組，使得理論連同該假設(shè)的子集來解釋該觀察的子集。
[0014]這表達(dá)(formalisiert)如下的直觀方案:以盡可能少的假設(shè)解釋盡可能大部分的、所看見的觀察，這里，優(yōu)化對(duì)應(yīng)于涉及兩個(gè)偏好秩的帕累托優(yōu)化(因?yàn)橛^察的最大化和假設(shè)的最小化是相反的或者彼此不同的目標(biāo))。該問題的解在于帕累托優(yōu)化對(duì)(兒0\
[0015]通過一般而言的、基于一般秩的優(yōu)化定義可以使用各種優(yōu)化概念，這樣例如元素、子集和/或上位集關(guān)系的最小和/或最大數(shù)量或者所包含的元素的權(quán)重的最小和/或最大和。
[0016]另一個(gè)改進(jìn)方案是，放松的溯因推理問題被確定為= (；T,A a Zl4.誠 其中基于
-理論T,
-可溯因推理的公理的集合.4 ,
-觀察的集合O，其中
-jT P CJ以及 -偏好秩
【權(quán)利要求】
1.用于操控技術(shù)系統(tǒng)的方法， -其中確定放松的溯因推理問題， -其中解決該放松的溯因推理問題并且對(duì)應(yīng)地操控該技術(shù)系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中基于關(guān)于觀察的子集和假設(shè)的子集的兩個(gè)偏好秩來確定元組，使得理論連同所述假設(shè)的子集來解釋所述觀察的子集。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述放松的溯因推理問題被確定為
4.根據(jù)上述權(quán)利要求2或3所述的方法，其中放松的溯因推理問題被解決，其方式是，放松的溯因推理問題被轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑘D，使得元組(兒仍通過帕累托優(yōu)化路徑被編碼到超圖中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中借助標(biāo)簽方案來確定帕累托優(yōu)化路徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法，其中通過改寫預(yù)定規(guī)則來歸納超圖的超邊緣。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述預(yù)定規(guī)則如下地被確定:

8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，其中通過放松的溯因推理問題加以歸納的加權(quán)的超圖Hm.p.= (V, EJ通過下式來加以確定:
其中
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中將
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中在考慮兩個(gè)偏好的情況下確定最短超路徑。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中在考慮兩個(gè)偏好的情況下借助標(biāo)簽校正算法確定最短超路徑。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述標(biāo)簽對(duì)至超圖的迄今所找到的節(jié)點(diǎn)的帕累托優(yōu)化路徑進(jìn)行編碼。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中借助交集算子和/或借助并集算子來沿著超邊緣傳播改變。
14.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其中借助描述邏輯來確定所述放松的溯因推理問題。
15.用于操控技術(shù)系統(tǒng)的設(shè)備，包括處理單元，其被設(shè)立為使得 -能夠確定放松的溯因推理問題， -能夠解決該放松的溯因 推理問題并且能夠?qū)?yīng)地操控該技術(shù)系統(tǒng)。
【文檔編號(hào)】G05B23/02GK103782245SQ201280044282
【公開日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2012年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月12日
【發(fā)明者】T.胡鮑爾, S.拉姆帕特 申請(qǐng)人:西門子公司