(完整word版)规则推理(RBR)的智能决策支持系统

1、摘要本文通过对智能决策支持系统及其相关理论的研究，将规则推理系统应用到石油储运安全生产管理系统 当中，帮助决策者迅速地高效地解决日常生产和应急决策问题。论文首先介绍了决策支持系统和智能决策支持系统的发展、基本概念、功能和结构，并重点说明了它们 的模型库在整个系统中的核心作用；接着介绍了知识的表示方式，主要介绍了三种知识表示形式，即：产 生式规则、语义网络和框架，并通过对其优、缺点的比较，最后采用了产生式规则来进行知识表示；基于 对产生式规则的知识表示，论文又研究了基于规则的推理系统。针对基于产生式规则的推理形式，以及石油储运过程中需要处理的问题,本文采用 ID3 算法进行数据挖掘。通过将数据按

2、属性分类，建立表格形式，进行数据计算，最后产生决策树，生成规则，并把规则输入 到基于规则推理的决策支持系统之中，以完善系统的知识库。论文同时给出了 ID3 计算公式的 C 语言编程 和实现决策树的 Java 程序段。最后介绍了智能决策支持系统在大庆石油储运安全生产管理当中的应用，将论文前面介绍的理论进行实 际的操作，给出了比较完整的工作流程设计，经理论分析表明这种思路及其应用的算法是可行的。关键词：智能决策支持系统；知识表示；ID3 ；产生式规则ABSTRACTAccording to the research about Intelligent Decision Support System

3、s and its related theories, this thesis applies Reasoning Based on Rule System to Daqing petroleum storage and transportation safety production management system in order to help decision makers solve the daily and urgent support problems.The article firstly introduces the basic development, concept

4、, function and structure of DSS and IDSS which point is the model house's core function in the whteomle;sTyhsen it introduces the knowledge expression way,and mainly introduces three kinds of knowledge expression ways: productive rule, semantic network and frame, Through the comparison between t

5、heir advantages and shortages, finally I choose Productive rule in knowledge expression; Based on the knowledge expression way of Productive rule, the article researches the Reasoning Based on Rule System.Directing to productive rule account of rule reason and the problems to be dealt with in petrol

6、eum storage and transportation safety production management, I put forward Interactive Dichotomic versions 3 to carrying out data mining. The article provides the C language programming of the calculate formula and formula paragraph in the form of Java language to set up decision tree.In the end, th

7、is thesis applies the IDSS theory to Daqing petroleum storage and transportation safety production management system, and gives the whole design process of computing that is comparable integrity. The theoretical analysis shows that this kind of way of thinking and its practical algorithm are feasibl

8、e.Key words: Intelligent Decision Support Systems; knowledge expression; Interactive Dichotomic versions 3; productive rule第1章 绪论 51.1 概述 51.2 选题背景和目标 51.3 目前研究状况及发展前景 61.4 论文完成的主要工作 7第2 章 决策支持系统和智能决策支持系统 82.1 决策支持系统 82.1.1 决策支持系统及其功能 82.1.2 决策支持系统的基本模式 102.1.3 决策支持系统的基本结构 112.1.4 决策支持系统的模型库系统 142.2

9、 智能决策支持系统 172.2.1 人工智能的简述 172.2.2 智能决策支持系统的结构 182.2.3 智能决策支持系统的模型系统 192.3 本章小结 21第3 章 基于规则推理的知识表示系统 223.1 推理的概述 223.2 知识表示 233.2.1 产生式规则 233.2.2 语义网络 253.2.3 框架 273.3 产生式系统 293.3.1 产生式系统的组成 303.3.2 产生式系统的运行过程 303.3.3 产生式规则的程序语言实现 313.4 本章小结 32第4章 ID3算法334.1 归纳学习 334.2 决策树学习 334.3 ID3 学习算法 344.3.1 信息

10、论简介 344.3.2 基于互信息的 ID3 算法 374.3.3 实例计算 374.3.4 用 Java 语言实现的 ID3 算法 424.4 本章小结 47第 5 章 智能决策支持系统在石油管理中的应用 485.1 石油储运管理决策支持系统框架结构 485.2 规则推理在石油管理智能决策支持系统中的应用 505.2.1 规则推理中应用相关技术的描述 505.2.2 规则推理的实现 505.3 本章小结 55结 论 56参考文献 57致 谢 58附 录 59第 1 章 绪论1.1 概述 智能决策支持系统是将人工智能技术引入决策支持系统而形成的一种新型信息系统。它是以信息技术为手段，应用管理科

11、学、计算机科学及有关学科的理论和方法，针对半结构化和非结构化的决策问题，通过提供背景材料、协助明确问题、修改完善模型、列举可能方案、进行分析比较等方式，为管理者做出正确研制、决策提供帮助的智能型人机交互式信息系统。在席卷全球的信息革命浪潮中，智能决策支持系统作为管理 领域信息系统的一个重要方面已经成为计算机管理应用研究的热点和主要的发展方向。实践表明，只有当 决策支持系统具有较丰富的知识和较强的知识处理能力时， 才能向决策者提供更为有效的决策支持。 建设和利用智能决策持系统对于增强知识开发和利用的能力，改善决策的智能化水平，提高系统的应用效果具有重要的理论意 义和实际价值。智能决策支持系统主要

12、以知识和模型为主体，结合大量数据，发挥了专家系统以知识推理形式解决定性 分析问题的特点，又发挥了决策支持系统以模型计算为核心的解决定量分析问题的特点，充分做到了定性 分析与定量分析的有机结合，使解决问题的能力和范围得到一个大的发展。尽管智能决策支持系统由于开 发的困难，发展较慢，但已经形成了研究热潮，取得了不少成果，为各级决策者进行科学决策提供了强有 力的手段。1.2 选题背景和目标大庆石油储运销售分公司集输系统具有点多、面广、危险性高等特点。在事故工况成应急情况下、需要 “生产管理专家 ”做出及时、准确的决策，但是由于多种原因，经常使决策的科学性、准确性和及时性得不 到保证，应急决策经常处于被动状态。管理人员、生产人员长期积累了丰富的宝贵经验得不到充分利用， 他们往往因工作调动、离