技術系統的操控的制作方法
【專利摘要】為了針對有錯的或者不充分地建模的觀察也能夠實現高效的溯因推理，建議了放松的溯因推理問題，以便以盡可能少的假設解釋盡可能大部分的觀察。從而可以基于關于觀察的子集和假設的子集的兩個偏好秩來確定元組，使得理論連同假設的子集來解釋觀察的子集。通過作為多準則優化問題的表達而消除了所涉及的假設和所解釋的觀察相互平衡的必要性。基于該方案的形式上的穩固性，可以檢驗結果集合的確定特性（如正確性、完整性等），這尤其是在安全重要的應用中是有利的。借助對所基于的代表語言和偏好關系的選擇，可以影響問題解決過程的復雜性并且因此在域要求方面被靈活適配。本發明可以用于任意的技術系統，例如設備或發電站。
【專利說明】技術系統的操控
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及用于操控技術系統的方法和設備。
【背景技術】
[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用)越來越重要。在此，基于模型的方法具有明確地并且可實行地描述域(例如待診斷的技術系統)的優點。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果方面促進了用戶的接受。此外，這些模型能以清楚的花費適配于新的機器，利用新的域知識被擴展并且視描述類型而定地甚至在其正確性方面被檢驗。該模型的詞匯表也可以被用于人機交互并且由此用于實現交互的解釋過程。
[0003]在域模型的基于邏輯的代表的情況下，該解釋過程經常借助所謂的(基于邏輯的)溯因推理來實現。由此嘗試在使用正式模型的情況下解釋所觀察的信息(如傳感器測量和預處理過程的結果)。這里，“觀察的集合(例如通過測量不精確性、傳感器的缺乏等)常常是不完整的”的事實通過如下方式被考慮，可以假設在解釋過程期間缺少的信息。因此，任務形式上在于，針對給定模型T(tk
稱為“理論”)以及觀察集合σ如此地確定假設集合,4 (通常作為來自所有可能假設中的
子集/I c A )，使得觀察O通過模型T以及假設/I C A來加以解釋。在此，該問題被
表達為優化問題，也即尋 找假設的這種“最佳”集合/4 C ^4 (視優化準則例如最小集合、或者具有最小權重的集合而定)。
[0004]在自動信息解釋和/或診斷的實踐中，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。對此的典型原因例如是提供在規定范圍之外的測量值的故障的傳感器，但是或者是沒有考慮至少一個出現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際可用性。
【發明內容】
[0005]本發明的任務在于，避免上面提到的缺點并且實現即使在有錯誤的觀察情況下的溯因推理可能性。
[0006]該任務按照獨立權利要求的特征加以解決。有利的實施方式尤其是可從從屬權利要求中得到。
[0007]為了解決該任務，提出了用于操控技術系統的方法，
-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應地操控該技術系統。
[0008]在此情況下應當注意:所述操控可以涉及或包括對技術系統的數據的控制、診斷或其他處理。操控在此情況下尤其是也包括診斷，例如用于在維護間隔期間使用信息。
[0009]通過作為多準則優化問題的表達而消除了使所涉及的假設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定之外不需要關于所使用的偏好關系的假設，(在不變的觀察集合的情況下)另外的假設的補充不能改善偏好并且(在假設集合不變的情況下)所解釋的觀察的補充不能使得偏好變差。
[0011]基于該方案的形式上的穩固性，可以檢驗并且證明結果集合的確定特性(如正確性、完整性等)，這尤其是在安全準則的應用中是有利的。
[0012]借助所基于的代表語言和偏好關系的選擇，可以影響問題解決過程的復雜性并且因此適配可能的域要求。
[0013]一種擴展方案是，基于關于觀察的子集和假設的子集的兩個偏好秩來確定元組，使得理論連同該假設的子集來解釋該觀察的子集。
[0014]這表達(formalisiert)如下的直觀方案:以盡可能少的假設解釋盡可能大部分的、所看見的觀察，這里，優化對應于涉及兩個偏好秩的帕累托優化(因為觀察的最大化和假設的最小化是相反的或者彼此不同的目標)。該問題的解在于帕累托優化對(兒0\
[0015]通過一般而言的、基于一般秩的優化定義可以使用各種優化概念，這樣例如元素、子集和/或上位集關系的最小和/或最大數量或者所包含的元素的權重的最小和/或最大和。
[0016]另一個改進方案是，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
【權利要求】
1.用于操控技術系統的方法， -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應地操控該技術系統。
2.根據權利要求1所述的方法，其中基于關于觀察的子集和假設的子集的兩個偏好秩來確定元組，使得理論連同所述假設的子集來解釋所述觀察的子集。
3.根據權利要求2所述的方法，其中所述放松的溯因推理問題被確定為
4.根據上述權利要求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變為超圖，使得元組(兒仍通過帕累托優化路徑被編碼到超圖中。
5.根據權利要求4所述的方法，其中借助標簽方案來確定帕累托優化路徑。
6.根據權利要求4或5所述的方法，其中通過改寫預定規則來歸納超圖的超邊緣。
7.根據權利要求6所述的方法，其中所述預定規則如下地被確定:
8.根據權利要求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的超圖Hm.p.= (V, EJ通過下式來加以確定:
其中
9.根據權利要求8所述的方法，其中將
10.根據權利要求9所述的方法，其中在考慮兩個偏好的情況下確定最短超路徑。
11.根據權利要求10所述的方法，其中在考慮兩個偏好的情況下借助標簽校正算法確定最短超路徑。
12.根據權利要求11所述的方法，其中所述標簽對至超圖的迄今所找到的節點的帕累托優化路徑進行編碼。
13.根據權利要求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.根據上述權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.用于操控技術系統的設備，包括處理單元，其被設立為使得 -能夠確定放松的溯因推理問題， -能夠解決該放松的溯因 推理問題并且能夠對應地操控該技術系統。
【文檔編號】G05B23/02GK103782245SQ201280044282
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年7月2日 優先權日:2011年7月12日
【發明者】T.胡鮑爾, S.拉姆帕特 申請人:西門子公司