机械故障诊断(人工智能)PPT课件
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machinery fault diagnosis of each system are reviewed, including expert system and artificial neural network. Based on the actual application of the two methods, the advantages and disadvantages of each system are analyzed. Taking the application of expert system in automobile fault diagnosis as an example, the existing problems of expert system are clarified in the
❖ 就其诊断方法而言, 人工智能的研究成果为机械 故障诊断注入了新的活力,如专家系统、人工神经网 络、分形几何等, 但这些新的理论和技术成果大多 有待完善。最近有人探索将人工神经网络与传统的 专家系统结合起来, 建造神经网络专家系统。研究 表明新型的专家系统能较好地克服传统的专家系统 和人工神经网络在各自独立的缺陷而具有许多优势 。
8
神经网络故障诊断系统和专家系统故障 诊断系统的融合
系统的融合基于神经网络的故障诊断系统和 基于专家系统的故障诊断系统可以相互转化。在 专家系统故障诊断系统中, 知识是通过规则的方式 来表达的, 而在神经网络故障诊断系统中, 知识是 通过对样本的反复学习并在此过程中不断调整网 络连接权值, 从而使网络误差收敛到全局最小点后 储存在这些连接权值中。
9
神经网络故障诊断系统和专家系统故障 诊断系统的融合
要实现由基于专家系统的故障诊断技术向神
经网络故障诊断技术过渡的关键是将规则转化为
学习样本,具体步骤为:
1
统计在规则表述中诊断对象可能出现的故障
征兆与故障原因数目,分析诊断知识结构,确定神经
网络的输入、输出神经元数目及网络层wenku.baidu.com结构;
2 将专家系统知识库的规则提取出来,形成神经网
5
人工智能
专家系统在机械故障诊断中的应用
人工神经网络在机械故障诊断中的应用
神经网络故障诊断系统和专家系统故障 诊断系统的融合
人工智能在机 械故障诊断中
的应用
6
专家系统在机械故障诊断中的应用
专家系统也称专家咨询系统, 顾名思义, 专家系统就是能像人类 专家一样解决困难、复杂的实际问题的计算机( 软件) 系统。一个专 家系统主要由知识库、推理机、数据库和人机接口等4 个基本部分 组成, 其中知识库和推理机是专家系统的核心组件。知识库用于存 放推理所需要的规则等信息, 是专家领域知识的集合。推理机的作 用是根据所采集到的现场信息, 应用知识库中的知识对设备所处状 态进行推理判断, 给出设备有否故障或故障部位等信息。数据库用 于存放推理过程中的所需和所产生的各种信息,人机接口则是人与 专家系统打交道的桥梁和窗口, 是人机信息的交接点。
3paper .
Key words: machinery fault diagnosis; artificial intelligence; expert system;
neural network
2
摘 要： 介绍了机械故障中应用的各种人工智能
诊断方法及理论, 包括专家系统、人工 神经网络等, 根据二者在机械故障诊断 中的应用情况分析了它们的优缺点, 并 以专家系统在汽车故障诊断中的应用为 例, 阐述了专家系统在实际应用中存在 的问题。
人工智能在机械故障 诊断中的应用
李美华, 韩大明, 陆怀民 东北林业大学, 哈尔滨150040
.
1
Artificial Intelligence Applied in Machinery Fault Diagnosis
Abstract: The methods and theories of artificial intelligence diagnosis applied in
取规则;
3 如果是模糊神经网络, 问题就简单了, 即可以直接
关键词： 机械故障诊断; 人工智能; 专家系统; 神经网络
3
Contents
1
前
言
2 人工智能在机械故障诊断中的应用
3 专家系统在汽车故障诊断中的应用
4
结
论
4
前言
❖ 机械故障诊断是识别机器或机组运行状态的科 学, 它研究的是机器或机组运行状态的变化在诊断 信息中的反映, 其研究内容包括对机器运行现状的 识别诊断、对其运行过程的监测以及对其运行发展 趋势的预测3 个方面。
一个实用的机械设备故障诊断专家系统一般还包括解释程序和 知识获取程序, 其中, 解释程序负责回答用户所提出的各种问题,包 括与系统运行有关的问题和与系统运行无关的、关于系统自身的一 些问题。解释程序是实现系统透明性的主要部件。知识获取程序负 责管理知识库中的知识, 包括根据需要修改、删添知识及由此引起 的一切必要的改动, 维护知识库的一致性和完整性。知识获取程序 使领域专家可以修改知识库而不必了解知识库中知识的表示方法和 组织结构等细节问题, 从而大大提高了系统的可扩充性。
7
人工神经网络在机械故障诊断中的应用
人工神经网络简称神经网络,是在生物神经学 研究成果的基础上提出的人工智能概念, 是对人脑 神经组织结构和行为的模拟。就机械故障诊断而 言, 神经网络使用来自机器不同状态的振动信号,通 过特征选择,找出对于故障反映最敏感的特征信号 作为神经网络的输入向量, 建立故障模式训练样本 集,对网络进行训练; 当网络训练完毕, 对于每一个 新输入的状态信息, 网络将迅速给出分类结果。
络的学习样本;
3
对神经网络样本学习,获取各自的连接权值,形成 神经网络故障诊断系统。
10
神经网络故障诊断系统和专家系统故障 诊断系统的融合
由神经网络故障诊断到专家系统故障诊断的
关键问题是在现有的连接权值中提取规则, 具体步
骤为:
1
已知学习样本时,可以直接将每一个学习样本
转化为一条规则;
未知样本只知道连接权值时, 这种情况很复杂, 2 一般是通过特殊的算法从网络的输入和输出中提
❖ 就其诊断方法而言, 人工智能的研究成果为机械 故障诊断注入了新的活力,如专家系统、人工神经网 络、分形几何等, 但这些新的理论和技术成果大多 有待完善。最近有人探索将人工神经网络与传统的 专家系统结合起来, 建造神经网络专家系统。研究 表明新型的专家系统能较好地克服传统的专家系统 和人工神经网络在各自独立的缺陷而具有许多优势 。
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神经网络故障诊断系统和专家系统故障 诊断系统的融合
系统的融合基于神经网络的故障诊断系统和 基于专家系统的故障诊断系统可以相互转化。在 专家系统故障诊断系统中, 知识是通过规则的方式 来表达的, 而在神经网络故障诊断系统中, 知识是 通过对样本的反复学习并在此过程中不断调整网 络连接权值, 从而使网络误差收敛到全局最小点后 储存在这些连接权值中。
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神经网络故障诊断系统和专家系统故障 诊断系统的融合
要实现由基于专家系统的故障诊断技术向神
经网络故障诊断技术过渡的关键是将规则转化为
学习样本,具体步骤为:
1
统计在规则表述中诊断对象可能出现的故障
征兆与故障原因数目,分析诊断知识结构,确定神经
网络的输入、输出神经元数目及网络层wenku.baidu.com结构;
2 将专家系统知识库的规则提取出来,形成神经网
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人工智能
专家系统在机械故障诊断中的应用
人工神经网络在机械故障诊断中的应用
神经网络故障诊断系统和专家系统故障 诊断系统的融合
人工智能在机 械故障诊断中
的应用
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专家系统在机械故障诊断中的应用
专家系统也称专家咨询系统, 顾名思义, 专家系统就是能像人类 专家一样解决困难、复杂的实际问题的计算机( 软件) 系统。一个专 家系统主要由知识库、推理机、数据库和人机接口等4 个基本部分 组成, 其中知识库和推理机是专家系统的核心组件。知识库用于存 放推理所需要的规则等信息, 是专家领域知识的集合。推理机的作 用是根据所采集到的现场信息, 应用知识库中的知识对设备所处状 态进行推理判断, 给出设备有否故障或故障部位等信息。数据库用 于存放推理过程中的所需和所产生的各种信息,人机接口则是人与 专家系统打交道的桥梁和窗口, 是人机信息的交接点。
3paper .
Key words: machinery fault diagnosis; artificial intelligence; expert system;
neural network
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摘 要： 介绍了机械故障中应用的各种人工智能
诊断方法及理论, 包括专家系统、人工 神经网络等, 根据二者在机械故障诊断 中的应用情况分析了它们的优缺点, 并 以专家系统在汽车故障诊断中的应用为 例, 阐述了专家系统在实际应用中存在 的问题。
人工智能在机械故障 诊断中的应用
李美华, 韩大明, 陆怀民 东北林业大学, 哈尔滨150040
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Artificial Intelligence Applied in Machinery Fault Diagnosis
Abstract: The methods and theories of artificial intelligence diagnosis applied in
取规则;
3 如果是模糊神经网络, 问题就简单了, 即可以直接
关键词： 机械故障诊断; 人工智能; 专家系统; 神经网络
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Contents
1
前
言
2 人工智能在机械故障诊断中的应用
3 专家系统在汽车故障诊断中的应用
4
结
论
4
前言
❖ 机械故障诊断是识别机器或机组运行状态的科 学, 它研究的是机器或机组运行状态的变化在诊断 信息中的反映, 其研究内容包括对机器运行现状的 识别诊断、对其运行过程的监测以及对其运行发展 趋势的预测3 个方面。
一个实用的机械设备故障诊断专家系统一般还包括解释程序和 知识获取程序, 其中, 解释程序负责回答用户所提出的各种问题,包 括与系统运行有关的问题和与系统运行无关的、关于系统自身的一 些问题。解释程序是实现系统透明性的主要部件。知识获取程序负 责管理知识库中的知识, 包括根据需要修改、删添知识及由此引起 的一切必要的改动, 维护知识库的一致性和完整性。知识获取程序 使领域专家可以修改知识库而不必了解知识库中知识的表示方法和 组织结构等细节问题, 从而大大提高了系统的可扩充性。
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人工神经网络在机械故障诊断中的应用
人工神经网络简称神经网络,是在生物神经学 研究成果的基础上提出的人工智能概念, 是对人脑 神经组织结构和行为的模拟。就机械故障诊断而 言, 神经网络使用来自机器不同状态的振动信号,通 过特征选择,找出对于故障反映最敏感的特征信号 作为神经网络的输入向量, 建立故障模式训练样本 集,对网络进行训练; 当网络训练完毕, 对于每一个 新输入的状态信息, 网络将迅速给出分类结果。
络的学习样本;
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对神经网络样本学习,获取各自的连接权值,形成 神经网络故障诊断系统。
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神经网络故障诊断系统和专家系统故障 诊断系统的融合
由神经网络故障诊断到专家系统故障诊断的
关键问题是在现有的连接权值中提取规则, 具体步
骤为:
1
已知学习样本时,可以直接将每一个学习样本
转化为一条规则;
未知样本只知道连接权值时, 这种情况很复杂, 2 一般是通过特殊的算法从网络的输入和输出中提