⑴ 基于案例推理的故障诊断

基于CBR的故障诊断系统

基于案例的推理简介（Case Based Reasoning,CBR）
设备在应用过程中由于各种因素的影响难免出现故障，如何判断设备的故障类型和故障部位并给出正确的处理办法就显得尤为重要，为了保证设备性能良好，维持正常的运转，降低维修成本，提高经济效益，增强企业竞争能力等，对设备进行故障诊断和预防是重要的和必需的，尤其是使用同类型批量设备的单位和部门，如环保行业的在线监测仪、除尘仪；钢铁行业的锅炉、轧机机械等。但是，目前对于这些复杂系统和设备，建立系统数学模型和故障过程模型是非常困难的。当前，用于这类对象的故障诊断方法主要有专家系统和智能的人工神经网络；但是应用时，又有其明显的缺点，见下表：
表1专家系统和神经网络系统的缺点
诊断方法 缺点
专家系统 1)诊断的效果与知识库的完善程度以及知识表示方法直接相关
2)知识的抽取和推理规则的建立是一项非常艰巨而且困难的任务
3)故障的多样性和不可预测性，一次性构建完善的知识库和推理库是不可能的
4)知识推理系统的可扩充性和灵活性不够，限制了它的应用范围
5)存在“知识获取”瓶颈
神经网络 1)结构和训练算法的确定需要得到大量试验资料
2)对于未经训练过的新故障难以进行诊断

案例推理(CBR)是人工智能领域新兴的一种问题求解方法，它通过目标案例的提示得到历史记忆中结构化存储的源案例，并由源案例进行相应的判断与推理来指导目标案例求解。所以CBR有以下优点:
1)、 利用案例中隐含的难以规则化的知识，以辅助规则推理的不足。
2)、 案例的获取比规则获取要容易，较好解决“知识获取”的瓶颈问题。
3)、 对过去的求解结果进行复用，提高对新问题的求解效率。
4)、 有持续不断的学习能力。

安可AKCBR介绍

一、安可AKCBRS简介
AKCBRS是安可科技研发的基于案例推理的故障诊断系统,是应用于各行业设备的一项现代故障智能诊断技术。
基于案例的推理（Case Based Reasoning,CBR）技术是人工智能中新崛起的一项重要推理技术，在很大程度上符合领域专家求解新问题的过程，利用CBR技术解决故障诊断问题是当今人工智能故障诊断领域的研究热点，作为专家系统中的一个分支，其研究得到了学术界和工程界的高度重视，并相继在各行各业中得到成功应用。不过在这些已报道的基于案例推理的故障诊断系统中，大多数都是针对某一具体设备的专用专家系统，虽然其对具体设备故障诊断比较实用，但其缺陷是通用性不强，因为不同问题领域，设备种类不同，其专家知识及推理机制也不相同；即使同一问题领域，也有各种功能不同的设备，这样一来给通用基于案例推理的故障诊断系统的设计开发增加了较多的困难。AKCBRS是以用户为中心的通用性基于案例推理的故障诊断系统，只要领域专家设置好必要的知识模块，就可自行生成专用于同种功能设备的基于案例推理的故障诊断系统。
二、系统特点：
图形化的参数层次结构建模
提供图形化的工具配置案例集，使得领域专家通过鼠标操作即可完成案例集和状态向量、特征向量关联；特征向量权重关系设置。如下图：

优化的检索策略
案例检索是CBR的核心技术，从源案例库中检索出与新问题的目标案例最相似的历史案例，将直接决定CBR的速度和精度。在基于案例推理的故障诊断系统中，由于故障可以根据其内部机理进行分类，且各案例的特征包括故障状态和故障数据两种故障信息，因此通过领域专家对案例进行合理分类的基础上，利用案例的故障状态信息和改进的灰色关联度计算方法，针对故障诊断系统，提出了一种类选、粗选、精选、择优“四步走”的检索策略。如下图：

应用领域的广泛性
在已报道的基于案例推理的故障诊断系统中，大多数都是针对某一具体设备的专用专家系统，虽然其对具体设备故障诊断比较实用，但其缺陷是通用性不强，因为不同问题领域，设备种类不同，其专家知识及推理机制也不相同；即使同一问题领域，也有各种功能不同的设备，这样一来给通用基于案例推理的故障诊断系统的设计开发增加了较多的困难。AKCBRS是以用户为中心的通用性基于案例推理的故障诊断系统，只要领域专家设置好必要的知识模块，就可自行生成专用于同种功能设备的基于案例推理的故障诊断系统。
基于WEB的故障检索访问
方便用户通过网络，对故障记录进行检索。
方便的数据导出功能
可以选择四种数据导出格式，PDF文件、Word文件、Excel文件及文本文件。

三、系统设计思路：
依据专家系统的特点和CBR的工作原理，AKCBRS设计思路分为以下几个部分：
1)案例集配置。领域专家根据设备的情况，划分案例类别，并设置案例集的状态参数，关键指标状态参数的值；特征参数及特征参数的权重，系统通过层次分析法计算特征参数的权重向量，并进行一致性检查。案例集配置好以后领域专家根据以往处理设备故障的经验或类似的经历,按照案例集的组织结构和属性输入各案例集中的案例，形成案例库。
2)设备故障产生。设备故障产生后,记录故障产生的经过、现象等。依据优化的案例检索策略进行案例检索。
3)设备故障匹配。对于有大于相似度预设阀值的案例按相似度大小和故障发生频率给出故障处理报告。
4)案例库学习、调整、扩充。对于匹配结果没有大于相似度阀值的情况系统给出提示，由用户对故障信息处理后并给出处理结论，然后由领域专家验证是否扩充到案例库中；领域专家也可以对一下案例集中的案例处理结论进行修正，也可以对一些无效案例进行删除。

四、系统模块：

⑵ 网上很火的一道推理题：电梯最多能乘坐10人，你正好是第10个，走进电梯后却超重了，你只好走出电梯，

提示1：当时是夏天，电梯里9人有男有女，没有孕妇，没有胖子，没有宠物。提示2：电梯顶部没有尸体。提示3：没有人携带拉杆箱之类可抛尸的 提示4：电梯没有坏 提示5：不要去相信网上那些答案！现在网上所有答案都是错的！ 提示6：答案就在文中，仔细阅读

此案的关键就是找出电梯超重的理由以及当事人报警的原因。灵异事件，机械故障，当事人的精神问题排除在外一个十人承载的电梯之所以在走进第十个人会超载，是因为所谓的第十人实际上是第十一人，也就是说，在看似只有9人的电梯里，已经有了十个人，所以导致当事人走进电梯时候发现已经超载根据题目所说的“电梯顶部没有尸体”，则说明被隐藏的第十一人已经死亡，尸体被隐藏。而尸体被隐藏在电梯里的原因，则是因为电梯内的9人是共犯。有人说是9人分尸藏在身上，也有人是分食尸体，不但恶心没有艺术感，而且也不符合命题。命题的目的已经很明显，不可能藏尸。既然如此，那么我们就可以初步确定，尸体在电梯内，并且被巧妙隐藏。有了以上这点根据，我们在看第二个关键：当事人如何发现异常由命题可以看到，当事人走进了电梯，发现超重后走了出来，在关上电梯门后，“感觉”恐怖，才报案在这里，“感觉”两个字看似平常，却意义重大。在关门后才感觉到的异常，说明并非由直接感官造成，不是声音，不是气味，所以这也更加否定了分尸分食说。那么，为什么要在关门后才会感觉到？说明电梯关门的过程让他察觉到了异样。“电梯关门后”也许提示的是时间，也可能提示的是“感觉”触发的起点。提示时间并没有意义，那么就是提示“感觉恐怖”的触发起点。综上所述，电梯内巧妙掩藏着尸体，并且不能被感官察觉，但是在电梯关门的时候会发现异常。坐过电梯的人都知道，电梯的门是从两边往中间关上的，也就是说，在电梯外的人往电梯内看时，视野被一点点压缩，最后停留在中间那一条上。而中间那一条，则一般是广告画或者是镜子。那么我们再次来整理一下：当事人进入电梯，没有察觉异样，但是出了电梯，随着电梯门关上发现了异常并且报了警，说明藏尸方式跟广告画有关。推理到这里应该结束了，接下来是艺术渲染发挥假设的时候了为了让大家感受直接，写成一个情景重现小故事比较带感 【情景重现】这天，当事人等待电梯，电梯门打开，当事人进入电梯，发现已经超载，但是电梯里只有九人，在其他九人不耐烦的注视下，他一边纳闷一边讪讪退出了电梯，抱怨着等待下一班电梯。随着电梯门慢慢的关上，他的视野逐渐被缩小，最后停留在众人肩膀后那幅广告画上。那幅广告画，是他最喜欢的女明星的一副美白肌肤化妆品的广告画，里面她是那么的美丽，总是带着一缕浅浅的微笑。只是。。。。今天，广告画里的她没有微笑！！！他突然明白了什么，疯狂的拨打电话报警！ 事实上，广告画里的女明星已经被这九人杀害，脸色惨白，那九人想把尸体带到地下停车场带走，但是又怕监控发现尸体，于是扶着已经变僵的女尸乘坐电梯。之所以让其在生前的广告画前，是由于人进入电梯的第一视野很杂乱，不习惯直视众人，且习惯面对电梯门，转身而立，不知道身后站立着一具尸体。当事人进去也不例外，习以为常转身，并没有发现异常。而出了电梯门，随着电梯门的关闭，当事人的视野随即发生聚焦，发现了肩膀后面女尸的惨白的脸

⑶ 汽车电路故障分析和思维逻辑

汽车电控系统故障常用检查方法‘’
一、电路元件直观检查法
遇到故障应首先检查各传感器和各执行器的供电线路，一般大多数故障都是线路接触不良或短路所致。在线路分布的范围内，要从容易被磨损的地方开始检查。一辆故障车。是在当地一山区坑洼较大的路面上行驶时突然熄火，以后就再也不能启动。考虑当时所突然发生故障时的路况和地形条件，笔者直接检查线路的各个分布点和容易被磨损的地方，发现在防火墙靠近刹车助力器附近有4根导线已断，其中有2根线是该点火系统的线路，原来该车行驶时前后引擎支架被颠坏，导致发动机与线束之间受力过度，出现了上述故障。
二、线路抽线检查法
有的毛病会出现在让人看不见的地方，毛病严重时会导致汽车发动机不能启动，有时好有时坏，遇到这种情况，根据故障现象有针对性地用一小夹钳把线束一根一根地慢慢抽动试车，易抽就要接好紧固。有一辆轿车偶尔不好启动，这个毛病当然不好找，用夹钳对有关的线路进行导线试抽，结果有一根导线很轻松地被抽了出来，发现该导线是磨损的线路，由于该磨损的地方是一块硬塑料，故没有造成搭线事故，待导线修复后故障排除。
三、元件振动紧固法
大多汽车在行走振动时才出现毛病，这就以毒攻毒原理，也采用振动法来检查。受振动的地方主要有连接器、配线、传感器、执行器等。对于连接器，可在其垂直和水平方向轻轻振动连接器；对于配线，可在其垂直或水平方向轻轻摆动配线连接器的接头、支架和穿过开口的连接器体等部位都应仔细检查；对于传感器，可用手轻拍各种传感器，但千万不可用力拍打，且要注意掌握技巧，不能旧的故障没找出新的故障又出现。一辆轿车出现无怠速的毛病，该车当时没有任何故障代码输出，曾在别的修理厂更换过空气流量计但故障仍无法排除，笔者接手该车后，试着把空气流量计插接器打开，故障依旧，用手轻轻抖动各执行器的连接器和各传感器的插接器以及线路，均没有发现有问题的地方，后来把司机座椅打开用手拍了拍发动机ECU的插接器，故障奇迹般地消失了，这说明毛病就是出现在发动机ECU的插接器松脱上。
四、感温元件加热检查法
有的故障却只在于热车时才会出现，可能是由于有关零部件或传感器受热而引起的，这时可用电吹风或类似的加热工具对可能引起故障的零部件或传感器进行加热试机，检查是否会出现故障，但值得注意的是：加热温度对有些传感器不可超过允许值，也不可直接加热电脑中的零件。有一辆桑塔纳2000轿车，热车有时会出现怠速不稳的故障，有时低速会熄火。用电吹风对该车的水温传感器进行加热，意外地发现该传感器受热的温度越高电阻却越大，更换水温传感器，故障得以排除。
五、元件水淋查漏法
有的故障只是在雨天或低温度的环境下才发生，这时可用水淋法检修，可用水喷淋在车辆上以检查故障所在。但注意不可将水直接喷淋在发动机电控零部件上，可喷淋在散热器前面间接改变温度和湿度，也不可将水直接喷淋在电子器件上。一辆轿车在洗车后发动机无法启动，但过了几个小时后再发动居然又发动了。为了防止类似的问题不再发生，考虑当时这个毛病出现在洗车时，故直接用水淋法对该车最容易受水的地方进行喷淋，将车正常发动，当把水喷淋到分电器上时，发动机慢慢地出现了发抖的现象，随后渐渐熄火，再也无法启动。仔细观察该分电器，发现分电器盖已炸裂，水已经从裂纹处渗进了分电器内部，后更换分电器盖后故障彻底排除