專利名稱：專家系統(tǒng)測試器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明系針對一種專家系統(tǒng)測試器，此測試器可對專家系統(tǒng)的規(guī)則庫作廣泛的測試而無須其測試程序?qū)Ρ粶y試的特殊規(guī)則庫具有任何知識，具體地說，本發(fā)明提出了一種在規(guī)則庫更新之后分析其變化的既省錢又可顯著提高規(guī)則庫品質(zhì)的回歸測試方法。
專家系統(tǒng)規(guī)則庫通常包括一千條以上的規(guī)則，而這樣一個系統(tǒng)通常有數(shù)以百計的傳感器輸入。如果采用提供兩個輸入值之一的數(shù)字傳感器，因其輸入值的可能組合數(shù)太多而將其一一予以測試實際上是不可能的。當采用模擬傳感器，則因其有無限數(shù)目的可能輸入值，測試問題更是難以實現(xiàn)。當對一個大規(guī)則庫制定一些新規(guī)則時，有關專家要進行正常的調(diào)測型或生產(chǎn)型試驗。在此情況下每當專家制定一條新的規(guī)則時，他便需要用受試傳感器在整個預期值的范圍內(nèi)相應置入的模擬數(shù)據(jù)，對該系統(tǒng)進行實驗，以驗證新規(guī)則是否如預期地運行，亦即當期望時產(chǎn)生預期的診斷，在此種情況下，除了由該新規(guī)則使用的傳感器值之外的傳感器值都保持在正常值。其結(jié)果，生產(chǎn)型測試不能確定其它傳感器對新規(guī)則的作用或者不能確定新規(guī)則與其余諸規(guī)則的相互作用。一種第二類測試是使該專家系統(tǒng)與實際的連續(xù)置入的數(shù)據(jù)相聯(lián)機，并要由專家仔細地試驗所作的診斷，以確定該診斷是否與擬想的相符合。顯然對大規(guī)則庫和大數(shù)量輸入系統(tǒng)的操作驗證需要更有效的(測試)技術和工具。
本發(fā)明的基本目的是要提供一種能對診斷規(guī)則庫進行驗證的測試系統(tǒng)，它無須利用被測試的規(guī)則庫內(nèi)的任何知識去初始化和實驗該測試工具。
為此目的，本發(fā)明提出了一種用來測試一個專家系統(tǒng)的測試系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括用于存儲一個正常測試集和一個專門化的測試集的測試存儲裝置;和用于利用該正常測試集和專門化測試集測試該專家系統(tǒng)的測試裝置。上述系統(tǒng)其特征在于所述測試裝置包括用于將響應于專門化測試集的專家系統(tǒng)的輸出與一個例外狀況進行比較并報告何時出現(xiàn)符合的例外裝置。
在結(jié)合附圖閱讀了下面僅用作為例子的本發(fā)明的最佳實施例的描述之后，讀者將會更容易理解本發(fā)明。在附圖中，其中

圖1示出了本發(fā)明的組成部件，輸入和輸出;
圖2示出了本發(fā)明的一級測試的操作流程圖;
圖3示出了一級測試如何能被修改以產(chǎn)生二級測試;
圖4示出了本發(fā)明用于推薦的專家系統(tǒng)時的數(shù)據(jù)流;及圖5示出了推薦的專家系統(tǒng)和本發(fā)明的執(zhí)行順序。
回歸測試是一種用來分析在作了修改之后的規(guī)則庫變化的方法。有兩類可能的變化(1)擬想的變化，及(2)回歸規(guī)則庫的其它無關方面的未考慮到的變化?；貧w測試是重要的，因為上述變化和誤差校正可能會引入比在最初編制規(guī)則庫模式時產(chǎn)生的誤差還大。
一個完整的回歸測試要通過對所有的輸入數(shù)據(jù)和診斷情景的可能組合，對規(guī)則庫作窮盡的實驗。從實用的觀點看這是不可能的，因為由此要花費太多的時間。一個比較實際的回歸測試方法是對所有可能的數(shù)據(jù)輸入類型的組合進行實驗，并根據(jù)代表每一種類型(一個窮盡測試的子集)專門化的測試案例作完善的診斷。
本發(fā)明的測試系統(tǒng)和回歸分析考慮到了上述實際測試要求。本發(fā)明作為其輸入接受一個生產(chǎn)品質(zhì)規(guī)則庫，一個傳感器數(shù)據(jù)集和一個測試計劃。對于每一個數(shù)據(jù)組合，一個正常的診斷是用不會引起任何表明一個諸如報警這樣的異常現(xiàn)象的診斷的“正?！睌?shù)據(jù)進行的。繼該正常診斷之后再迭代以擾動數(shù)據(jù)。正常的和擾動的測試周期繼續(xù)到所有組合被測試完之后。系統(tǒng)產(chǎn)生一個運行記錄文件及一張根據(jù)測試計劃定義的可能的不協(xié)調(diào)的獨立的例外清單。分析程序可以通過人機對話方式作一些簡單測試，或可以用成批方式通宵地作廣泛的測試。運行記錄和例外可以在規(guī)則變化之間進行比較以確定是否出現(xiàn)了回歸。
如圖1，所示的本發(fā)明的回歸測試器10與包括一個生產(chǎn)規(guī)則庫14和一個專家系統(tǒng)推理機16的專家系統(tǒng)12相配合。專家系統(tǒng)推理機則最好采用西屋電器公司生產(chǎn)的并在美國專利4，644，479和4，649，515中介紹過的處理器診斷系統(tǒng)(PDS)?？蓮?987年發(fā)行的由西屋電氣公司的Kemper和Harper所寫的PDS說明書的改寫版本的5、1節(jié)中關于診斷試驗部分的文字中見到對該推薦的專家系統(tǒng)工作原理的描述，該文在此被收作為參考。此回歸分析器包括一個下面要予以詳述的用一個測試計劃語言編制的測試計劃18，測試系統(tǒng)20用該計劃訪問加到推理機16的正常測試數(shù)據(jù)集22。推理機16用規(guī)則庫14中的生產(chǎn)規(guī)則進行分析(即診斷)，其生產(chǎn)輸出由測試系統(tǒng)存在運行記錄文件24中，生產(chǎn)輸出還與期望的結(jié)果相比較以產(chǎn)生一個例外報告26。該系統(tǒng)還能將生產(chǎn)輸出顯示在陰極射線管屏幕28上。我們建議在一個運行一個VMS操作系統(tǒng)的數(shù)字設備VAX8000系列計算機上實施本發(fā)明。同時也建議使用那種適合于后面要討論的結(jié)構(gòu)設計的語言諸如“C”語言來實施本發(fā)明。
如以后將要更詳述討論的，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)1至6級專門化的專家系統(tǒng)測試。熟悉本領域的人們可以認識到，隨著處理器速度的提高，實際上還可以做到更高級別的測試。圖2示出了在一級測試時的本發(fā)明的總的操作流程。本發(fā)明在步40啟動，在步42時開始讀測試計劃18。測試計劃是用下面將要詳述的專門化測試計劃語言編寫的。該測試計劃語言編制了一個回歸測試計劃18，并將該計劃18存入到文本文件并在步42時讀入到測試系統(tǒng)20。接著，生產(chǎn)規(guī)則庫14在44步時被裝入，然后在步46時裝入測試數(shù)據(jù)。接著在48步時將指針指向其值要改變的傳感器。然后在50步將所有傳感器置于正常值并進行更新。更新操作使得專家系統(tǒng)的推理機16確認新的傳感值是可用的。用這種方法，在步50時所有的規(guī)則為點火(firing)作好標志。
接著，在裝入了新的(更新后的)傳感器值的專家系統(tǒng)中的規(guī)則被點火，并繼續(xù)點火直到無進一步的變化(點火)發(fā)生時為止。如果這是測試的第一循環(huán)54，則正常的傳感器數(shù)據(jù)專家系統(tǒng)診斷的結(jié)果被當作基線保存56起來。然后，其中一個傳感器被置在一個測試值上并予以更新58，接著，點火60所支持的規(guī)則。然后專家系統(tǒng)(經(jīng)錯誤修正，并最好具有肯定可信度)的輸出被寫入62到運行記錄文件24中。該輸出再與測試計劃例外進行比較64，并且如果匹配的話，便寫出66例外報告。然后更新68指針，并測試70指針以確定是否已到達最后一傳感器。如果不是，則重復循環(huán)，否則，系統(tǒng)停止。如圖2所示，系統(tǒng)周期地送入正常測試數(shù)據(jù)和專門化測試數(shù)據(jù)，并迭代地在兩個循環(huán)間加入專門化測試數(shù)據(jù)。
圖3示出了進行二級測試時的本發(fā)明的總的操作。此時需要加上一個新的指針80，以便使兩個傳感器值能從一個正常值變化到一個擾動值。為確定是否這是測試的第一循環(huán)必須保存56結(jié)果之前對兩個指針進行測試。因為兩個傳感器值現(xiàn)正在變化，所以它們均需在規(guī)則被點火之前(60步時)進行更新84。因為還包括一個附加的指針，所以系統(tǒng)必須在步86時更新這個指針，并對其進行測試以確定它是否已到達最末一個傳感器。比較一下圖2和圖3可知，為了提供附加的測試級能力，本發(fā)明只需要提供附加的傳感器指針，適當?shù)膫鞲衅鞲虏襟E和指針增量和測試循環(huán)。附錄Ⅳ闡述了為何這樣便能以一個結(jié)構(gòu)設計方法提供一個第六級測試能力。
最好以標準的PDS形式，將傳感器數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)集22輸入到回歸分析器或本發(fā)明的系統(tǒng)20。第六級測試能力需要7個數(shù)據(jù)集，或者用PDS術語來說，需要7個時間集。這些時間集可用PDS來產(chǎn)生。這些傳感器值根據(jù)需要可以是邏輯或數(shù)字值。
第一時間集應是一個正常的讀數(shù)集。該集應在PDS系統(tǒng)中產(chǎn)生一些在零與負一之間的可信度因子。這些數(shù)據(jù)被用作為與所有其它狀況進行比較的基準或基線。
接著的6個時間集代表了由異常的部件操作產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。通常，所述異常時間集或數(shù)據(jù)集應是一些在表示專家系統(tǒng)的不同的條件級別的邊界之上及其兩側(cè)取得的值。也就是說，測試集應該為要測試的系統(tǒng)的每個診斷級別提供一個測試值，例如，在發(fā)電廠中，這些級別是預報，診斷，告警，關機和傳感器失效。就一個發(fā)電廠而言，可以從發(fā)電廠的各告警級別中獲得這些數(shù)值。盡管我們這里描述的例子是針對一個發(fā)電廠的，但是其它類型的數(shù)據(jù)集，例如經(jīng)濟數(shù)據(jù)也是可以使用的。
當各傳感器在范圍以下或以低值失效時，第二個時間集有一些預期的讀數(shù)。這些讀數(shù)應至少給每個失效的傳感器產(chǎn)生一個傳感器診斷，而在PDS系統(tǒng)中的傳感器規(guī)則的可信度因子應該是正值而其它均為負值。當每個傳感器超過范圍或以一個高值失效時，第三時間集有一預期的讀數(shù)，且這些讀數(shù)應給每個失效的傳感器產(chǎn)生至少一個傳感器診斷，同時，在PDS系統(tǒng)中的一個可信度因子條件為正值，而其它均為負值。第四時間集用來定義具有一個在規(guī)則庫設計中預定值的讀數(shù)。即，預測級別傳感器值對那些會在這種條件下預測出連續(xù)操作的可能的結(jié)果的規(guī)則進行點火。這個類別擬用來在一個診斷告警發(fā)生以前的級別上提供測試數(shù)據(jù)。第五個時間集有一個觸發(fā)診斷PDS告警的讀數(shù)，這些讀數(shù)應該在至少一個故障診斷中產(chǎn)生低級別的正可信度。第六時間集有一些觸發(fā)保護IPDS告警的讀數(shù)，這些讀數(shù)應在至少一個故障診斷中產(chǎn)生中等級別的正可信度。第七時間集有一些觸發(fā)保護ⅡPDS告警的讀數(shù)，這些讀數(shù)應在至少一個故障診斷中產(chǎn)生高級別的正可信度。
在本發(fā)明中的回歸測試計劃18在一個文本文件中被定義并讀入到測試系統(tǒng)20。該計劃包括那些用1，2，3或至直6個隨每個周期變化的傳感器值的組合試驗規(guī)則庫時所進行的測試。例如，如前面所述，一個一級測試循環(huán)要先用一組正常讀數(shù)對規(guī)則庫進行測試，然后用同一組其中一個傳感器值則變到一個行程讀數(shù)的正常讀數(shù)進行測試。整個一級測試對每個傳感器重復執(zhí)行正常/擾動測試，計劃定義也可包括對每個測試的例外報告說明書。所謂例外是一個記錄一個條件的任何例證的請求。例如，一個在上述一級測試中要包括的有用的例外是要報告是否在其中一個測試循環(huán)中沒有產(chǎn)生可信度大于0.5的故障。應該用存在例外報告發(fā)出回歸測試失效信號的方式來設計例外。
測試計劃文件的第一行最好包含對規(guī)則庫文件在何處的目錄說明書。接著的各行最好或者有一個測試定義或者有一個例外定義。依循某個測試定義的例外只應用于該測試。
單個回歸測試最好用一組加括號的傳感器類別表示。例如，行程數(shù)據(jù)的一級測試(跟隨其后的是警告和行程數(shù)據(jù)的二級測試)表示為(行程)(Trip)(警告行程)(Warn Trip)采用這種測試順序的計劃指定將給每個傳感器行程值執(zhí)行規(guī)則庫的一級測試，而運行記錄文件則將記錄所有更新的故障和過程結(jié)果。接著通過為每個行程值執(zhí)行規(guī)則庫來做二級測試，與此同時，每個傳感器依次置于警告值。因沒有被定義的例外，因此在例外報告26中未作登記。
例外分成為三類，由此提供了三種基本的篩選程序1.更新例外;2.級別例外;及3.變化例外。更新例外檢驗查看是否有適當?shù)墓收虾瓦^程被一個診斷循環(huán)作了更新。例如，報告任何更新的故障的例外為ExceptionMalf uptated(例外更新的故障)級別例外將產(chǎn)生的故障或過程參量與一個固定值進行比較。例如，報告何時一個故障可信度大于0.5的例外為ExceptionMalf CF＞0.5(例外故障可信度＞0.5)變化例外將診斷的百分率變化與一常值進行比較。百分率變化用一傳統(tǒng)的公式進行計算(新值-舊值)/舊值。舊值是在圖2中步56時保存的正常診斷的故障或過程參數(shù)。新值是由循環(huán)的第二診斷(58和60)中得到的同一的參數(shù)。其效果是正變化離開零，而負變化是趨向零。例如，報告在過程可信度中至少一個+10%變化的例外為Exception%Proc＞10.0(例外%過程變化＞10.0)有三種提供對三類基本篩選程序的三種變體的例外1.簡單例外;2.集合系例外;及3.充足例外。簡單例外如同上所述的類別例外，此種例外包括一個參量，一個操作符，及一個常值。每當一個簡單例外測定為真實時，就將測試定義，擾動傳感器，故障或觸發(fā)例外和參量值的過程在步66時記錄在報告中。集合例外是前面有限定詞ALL(所有)SOME(某些)或NO(不)的簡單例外。在這種情況下，如果組成集合的例外參量與例外定義匹配便產(chǎn)生一個報告。如果這個例外測試對整個測試是真空的，則測試定義和擾動傳感器在例外報告中被報告66。采用SOME集合限定詞，在系中的元素數(shù)目也寫入66到例外報告。例如，報告何時在回歸測試中的某些故障可信度大于零的例外為例外某些故障可信度＞0.0。充足例外是前面有限定詞LTN(少于)或GTN(大于)的簡單例外。在這種情形時，如果例外匹配數(shù)目小于(大于)回歸測試的級別，則產(chǎn)生一個報告。如果例外測試對全體測試是真實的，則在步66時將測試定義，擾動傳感器及匹配數(shù)目寫入報告。例如，報告何時在一個行程回歸測試中“少于一個故障嚴重性”是大于3.0的例外是(Trip)(行程)ExceptionLNT Malf Severity＞3.0
(例外少于故障嚴重性＞3.0)每個例外的形式為Exception<guwlifier><paraneter>
<uperatcr><constwnt>
(例外<限定詞><參量><算符><常值>)參量規(guī)定要試驗的診斷結(jié)果是什么。用<object><attribute>(<目標><屬性>)來定義一個參量。有效的目標為故障或過程。省略參量的目標部份表示故障和過程均應校核。當使用推薦的專家系統(tǒng)時，被所有除了更新例外的類別的使用的屬性有可信度(CF)，嚴重性(SEV)，重要性(IMP)，或優(yōu)先權(PR)。
用于例外的算符為Updatecl，！Updatecl，＝＝，！＝，＞，＞＝，＜，＜＝前兩個算符只用于更新例外和指示有無由更新值支持的規(guī)則被點火。其余的算符定義一個在參量與浮點常數(shù)之間的比較，其中第三和第四算符對相等和不相等作比較。
測試計劃的要求可用在附錄Ⅰ中定義的測試計劃語言實施。熟悉本領域的普通人們能夠用此語言定義編制一個由適用的YACC和LEX unix第三代語言開發(fā)工具產(chǎn)生的語法分析程序，此開發(fā)工具將接納測試計劃文本文件和輸出此計劃的適當?shù)膬?nèi)部表達。一個測試計劃的例子給出如下Rulebase directvryPS〔harpei·Pds code.regress.Vbl〕TEST 1(Normal)
Exception 1！ UpdatedTEST 2(trip)Exception 1CF＞0.800000Exception 2LTN CF＞0.800000兩個結(jié)果文件最好用本發(fā)明的回歸分析器產(chǎn)生。如果分析器以成批方式運行，則也有一個來自對話期間的輸出文件。輸出文件表示該測試的進程。運行記錄文件24通常甚為冗長，因為它要列出所有的傳感器，它們的描述，和測試數(shù)據(jù)，所有的故障和過程及它們的描述，測試計劃，以及各個測試結(jié)果列表。例外結(jié)果或報告文件20是較易管理的，它們列出了所有的來自測試的例外報告。
根據(jù)本發(fā)明，屏幕輸出28最好顯示在運行PDS期間產(chǎn)生的信息及錯誤消息。每個測試是順著所運行的診斷周期被認定和加以時間標記。該輸出是類似于由PDS診斷版本產(chǎn)生的文件，在附錄Ⅱ中可以見到屏幕輸出的例子。
運行記錄文件24是一個整個的測試記錄。該記錄可編檔保存在一個常規(guī)的源碼程序文庫中和以后用來將完整的測試結(jié)果與用變化后新規(guī)則庫運行的完整的測試結(jié)果進行比較。一個在完整的運行記錄文件之間的常規(guī)的區(qū)別比較將精確地顯示在所運行的各次測試間的變化。用這種方式，可以實行在規(guī)則庫變化之間的回歸分析。此外，運行記錄明白地定義對規(guī)則庫的輸入和輸出是什么，而這些以后可用作為其它類型的專家系統(tǒng)的訓練例子，例如，用作為一個神經(jīng)網(wǎng)絡專家系統(tǒng)的實施。如同附錄Ⅱ所示，在運行記錄文件中最好包含三節(jié)。第一節(jié)詳述測試參量;傳感器和傳感器數(shù)據(jù)，故障和過程，及所有它們的描述。第二節(jié)是一個測試計劃的列表。第三節(jié)包含測試案列。對每個更新的故障和過程的案例連同其可信度，嚴重性，重要性和優(yōu)先權用字順序列出。
例外文件26是一個關于每個與在測試計劃中的定義的例外相匹配的例證的報告。例外文件實質(zhì)上是一個篩選后的運行記錄文件，其中篩選程序的特性由用戶規(guī)定的例外定義的。如在附錄Ⅱ所述，每個報告具有如下形式(<timeset>/<sensor>……)<object><message>
(<時間集>/<傳感器>……)<目標><消息>
如前所述，時間集是傳感器數(shù)據(jù)類別，例如行程(trip)或警告(Waring)。所謂傳感器是那些被指定的值而不是本診斷周期的正常值的傳感器的名字。目標既可為故障也可為過程的名字。消息識別例外報告的類型。
本發(fā)明最好用如下討論的一種結(jié)構(gòu)設計法來實施結(jié)構(gòu)設計計算機程序設訓練基礎，yourdon和constantine著，yourdon出版社，1979年出版;結(jié)構(gòu)分析與系統(tǒng)說明，Demarco著，yourdon出版社，1979年出版;軟件工程專業(yè)人員入門指南，Pressman著，Mccrraw rlill圖書公司1982年出版;和軟件設計技術指南，第4版，F(xiàn)reemen，和Wasserman著，1982年IEEE計算機協(xié)會出版社。更具體地說，本發(fā)明最好用諸如下面列舉的系統(tǒng)開發(fā)工具來實現(xiàn)CASE Analyst/RT Users Manual for VMS station/VMS Hosts VO·O·4.1，由Mentor Graphics 1988年出版，該書實施了在由De Maro著，yowrdon出版社1979年出版的結(jié)構(gòu)分析與系統(tǒng)說明中介紹的操作法。上述方法或工具使得設計者可以編制并維護運用可由標準的“C”程序和普通的“C”程序快而有效地實現(xiàn)的控制流及數(shù)據(jù)流圖。圖4和5示出了使用上述工具的方法學的本發(fā)明的數(shù)據(jù)流程和控制流程圖。在附錄Ⅲ中給出了用這種方法學實施本發(fā)明時所用的數(shù)據(jù)定義。本領域的普通技術人員可根據(jù)前述的圖表信息以及附錄來實施本發(fā)明。圖4示出了出入測試系統(tǒng)20的除了在前述圖1中的信息以外的數(shù)據(jù)流。圖4說明了生產(chǎn)環(huán)境100，亦即置入信息必須包括在該系統(tǒng)內(nèi)。
如圖4和5所示，本發(fā)明的第一步是用戶讀取200用測試計劃語言編寫的測試輸入，分析測試計劃輸入和生成內(nèi)部測試計劃表示18。下一步是初始化202所有的全局變量。該步是PDS專家系統(tǒng)推理機16的操作的一部份，該步生成和初始化真的、假的，和其它上下文，以及生成和初始化那些管理傳感器時間步的PDS變量。然后系統(tǒng)被恢復204，204也是PDS推理機16的一部份。此例行程序接受文本文件知識庫定義并把相應的模式裝入存儲器14。下一步也是PDS推理機16操作的一部份，它讀取206部件信息文本文件。該文件也是PDS生產(chǎn)環(huán)境100的一部份，該環(huán)境100將知識庫與具體客戶的應用相聯(lián)系，并作為副作用，本發(fā)明在所有輸出文件首標使用該部件名。接著，系統(tǒng)讀取208傳感器值，這一步也是PDS推理機16的一部份，該步該出標準格式的傳感器數(shù)據(jù)文本文件并將傳感器值和時標裝入內(nèi)部讀數(shù)列表。然后PDS推理機16恢復210該歷史。為執(zhí)行這一步，推理機讀取一個歷史文本文件并將文本歷史列表和事件記錄裝入到相應的模式中。歷史文本文件是PDS生產(chǎn)環(huán)境100的一部份，它保存著在推理機再啟動間的、基于時間的分析結(jié)果。然后測試系統(tǒng)20初始化212數(shù)據(jù)時間集。該步只利用在208步讀取傳感器時生成的讀數(shù)列表，用來用每個傳感器的正常的、失效低、失效高、預求的、診斷的、警告的及行程值填寫一個七列時間陳列。使用一個陳列而不是一個文本列表可以提高測試系統(tǒng)的速度。下一步，此也是本發(fā)明的一部份，是產(chǎn)生214回歸運行記錄。該步通過在運行記錄中記下以下各項總結(jié)和記錄了整個分析說明對該測試計劃時間和客戶應用，對所有傳感器和它們的7個數(shù)據(jù)值的每一個值的描述，及對所有可能故障的描述。通過把該測試計劃的時間和客戶應用寫入到文件26，步214打開和初始化例外報告和運行記錄文件。下一步216也是測試系統(tǒng)20的一部份，它寫出由讀計劃步200將測試計劃讀入到運行記錄文件中的測試計劃。它將該測試計劃副本附加到運行記錄文件中。最后一步218是執(zhí)行步，它重復地調(diào)用PDS推理機16去執(zhí)行由測試計劃規(guī)定的診斷。在附錄IV中詳述了用于該步的詳細算法。
如前所討論，本發(fā)明提供了一種有效的標準測試工具，它可以在開發(fā)期間和在高用時作了修改和改進之后均可驗證診斷規(guī)則庫。本發(fā)明可允許可編程例外，提供了一種描述例外的語言和一個運行記錄文件，此運行記錄文件可用于訓練和測試所有類型的包括神經(jīng)網(wǎng)絡的專家系統(tǒng)，以及提供了用其自己的語言編制的一種可編程測試的待辦事件。
由上述詳述的說明書中讀者已明白了本發(fā)明的許多特點和優(yōu)點，因此我們擬用所附的權利要求去覆蓋屬于本發(fā)明的精神實質(zhì)和范圍內(nèi)的所有的這些特征。此外，那些熟悉本領域的人們還可對本發(fā)明作一些顯而易見的修正和改變，但這并不要把本發(fā)明限制在完全如所闡述的結(jié)構(gòu)和操作上，因而所有可能訴諸適當?shù)男薷暮偷葍r物仍然屬于本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如，某些專家系統(tǒng)可具有無點火規(guī)則(Wnfiring rules)的能力而PDS是這樣一種系統(tǒng)。并且，不是在步50和52時用正常值點火所有的規(guī)則以有效地把系統(tǒng)復位到基線上，而是不點火所有被點火的規(guī)則也是可能的。
附號說明含義 參考數(shù)字 圖號規(guī)則庫 14 1生產(chǎn)知識庫 14 4知識庫 14 5專家系統(tǒng)推理機 16 1測試計劃 18 1″ 18 4″ 18 5測試系統(tǒng) 20 1處理器診斷系統(tǒng) 20 4正常和測試集 22 1測試數(shù)據(jù) 22 4運行記錄文件 24 1″ 24 4″ 24 5例外報告 26 1″ 26 4″ 26 5屏幕輸出 28 1″ 28 4起動 40 2讀計劃 42 2裝入規(guī)則庫 44 2
含義 參考數(shù)字 圖號裝入數(shù)據(jù) 46 2N＝1 48 2N＝1 48 3設置所有傳感器至正常 50 2和更新″ 50 3點火所支持的規(guī)則 52 2″ 52 3N＝1 54 2保留結(jié)果 56 2″ 56 3設置所有傳感器至測試 58 2和更新點火所支持的結(jié)果 60 2″ 60 3寫運行記錄文件 62 2″ 62 3輸出與測試計劃例外進 64 2行比較″ 64 3寫例外報告 66 2″ 66 3
含義 參數(shù)數(shù)字 圖號N＝N+1 68 2N＝N+1 68 3N＝最末一個傳感器 70 2″ 70 3停止 72 2″ 72 3M＝1 80 3N＝1 82 3M＝1置第N個和第M個傳感器 84 3至測試值和更新值M＝M+1 86 3M＝最末一個傳感器 88 3生產(chǎn)環(huán)境 100 4讀計劃 200 5初始化全局變量 202 5恢復系統(tǒng) 204 5初始化部件信息文本文件 206 5讀傳感器 208 5初始化數(shù)據(jù)時間集 212 5生成回歸運行記錄 214 5
含義 參考數(shù)字 圖號寫計劃 216 5執(zhí)行 218 5重復經(jīng)歷 218 權利要求
1.一種用于測試一個專家系統(tǒng)的測試系統(tǒng)包括用于存儲一正常測試集和專門化測試集的測試存儲裝置(22)；及用于利用該正常測試集和專門化測試集測試專家系統(tǒng)的測試裝置(20)，其特征在于所述測試裝置包括用于將響應于專門化測試集的專家系統(tǒng)的輸出與一個例外條件進行比較并報告何時存在符合的例外裝置(64)。
2.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述測試裝置(20)適用于產(chǎn)生一個包括測試參量的運行記錄(24)，一個測試計劃和一個測試案例，及適用于響應一個指定一個測試級別，測試類型及例外的測試計劃(18)實行測試，及在于提供一個測試語言裝置(附錄Ⅰ)用來將測試計劃輸入語句轉(zhuǎn)換成測試計劃(18)。
3.權利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于所述測試裝置適用于將正常的測試集，即正常的測試集值循環(huán)地運用到專家系統(tǒng)并實行一個n級測試，其中n為整數(shù)。
4.如權利要求1，2或3所述的系統(tǒng)，其特征在于用于包括在規(guī)則改變前后存儲結(jié)果的結(jié)果存儲裝置(24)，及用于在規(guī)則改變前后比較結(jié)果并指出差別的比較裝置(20)。
5.用于測試一個發(fā)電廠的專家系統(tǒng)的測試系統(tǒng)，其特征在于包括用于存儲一陳列測試集的測試存儲裝置(22)，該測試集包括一個正常傳感器值集及包括傳感器失效，預求和診斷值的專門化傳感器值集;測試裝置(20)，它用于用正常的傳感器值和專門化值循環(huán)地測試專家系統(tǒng)，同時迭代地運用上該專門化值，所述測試裝置包括讀裝置(200)，它用來讀取測試計劃語言寫的測試輸入并把該測試輸入轉(zhuǎn)換成一個測試計劃，而測試計劃規(guī)定測試級及待測的例外;例外裝置(64)，它把專家系統(tǒng)的輸出與例外進行比較并報告何時出現(xiàn)匹配;運行記錄裝置(24)，它用于記錄下被測試的傳感器，傳感器數(shù)據(jù)，指示的故障，故障描述，測試計劃，及包含專門化傳感器集的測試案例;及包括比較裝置，用來將改變成專家系統(tǒng)前后的運行記錄進行比較，所述系統(tǒng)包括一種用于一個測試的測試計劃語言，該專家系統(tǒng)包括一個允許用戶定義測試計劃的語言定義，該測試計劃包括該測試的級，要使用的測試集，要使用的專家系統(tǒng)規(guī)則及測試例外諸項;及包括一個用于將用戶輸入轉(zhuǎn)換成為測試系統(tǒng)能使用的測試計劃的例行程序(200)。
6.測試一個專家系統(tǒng)的方法，包括如下步驟(1)把一個正常測試集加到所有輸入值被置于正常值的專家系統(tǒng)上;(2)把一個專門化的測試集加到一個專家系統(tǒng)上;其中輸入值中的一個被置于測試值上;并點火該專家系統(tǒng)的規(guī)則，及(3)在步驟(2)時記錄產(chǎn)生的例外，而其中專家系統(tǒng)的輸出則與例外進行比較，同時當匹配發(fā)生時產(chǎn)生例外，并且步驟(1)-(3)被重復，與此同時迭代地選擇在步驟(2)中的不同的各個輸入值并將其置于測試值。
7.如權利要求6所述的方法，其特征在于讀出進一步的測試要求和用戶的輸入，并產(chǎn)生一個測試計劃，其中在步驟(2)時，將一對輸入值置于一對測試值上，而步驟(1-3)則在專家系統(tǒng)中隨著規(guī)則庫的變化而進行;以及將在規(guī)則庫變化前后的測試輸出予以比較。
全文摘要
一種采用專門化數(shù)據(jù)測試集可對所有數(shù)據(jù)輸入類型的組合進行實驗的專家測試系統(tǒng)。專門化數(shù)據(jù)測試集包括一用于一個運行的系統(tǒng)的各級的傳感器值的集合使得可以不用測試每個可能的傳感器值及傳感器值的組合便能測試所有級別的診斷。測試集可以組合以產(chǎn)生各種級別的測試，此測試允許被測試的傳感器和規(guī)則之間有復雜的關系。
文檔編號G06FGK1051800SQ9010917
公開日1991年5月29日 申請日期1990年11月15日 優(yōu)先權日1989年11月17日
發(fā)明者羅伯特·L·奧斯本, 喀爾·E·哈泊 申請人:西屋電氣公司