·160. 智能系统学报 第9卷 3结束语 [5ZHANG Qin.Dynamic uncertain causality graph for knowl- edge representation and reasoning:discrete DAG cases[]. DUCG模型有3个优点：1)能够直观简洁地表 Journal of Computer Science and Technology,2012,27 达模块内的各种复杂的不确定因果关系：2)由于引 (1.):1-23. 入独立的连接事件或作用事件，且仅表达所关注的 [6]ZHANG Qin DONG Chunling CUI Yan,et al.Dynamic 因果关系（多数a矩阵为稀疏矩阵），当获得证据 uncertain causality graph for knowledge representation and 后，可通过删除无关的独立事件而大大化简DUCG probabilistic reasoning:statistics base,matrix,and applica- tion[J].IEEE Transactions on Neural Networks and Learn- 图，推理也变得非常容易：3)在建造DUCG图的过 ing Systems,2013(99):1-18. 程中，不同的模块可由不同的领域工程师分别独立 [7]DOWNS J J,VOGEL E F.A plant-wide industrial process 建造，只要求相同变量的定义保持一致即可。这样， control problem[J].Computers and Chemical Engineering, 分别独立建造的不同的DUCG模块可以由计算机 1993,17(3):245-255 自动合成为一个完整的DUCG,从而将大型复杂的 作者简介： DUCG建造和维护问题变得非常简单。 杨佳婧，女，1989年生，硕土研究 本文将动态不确定因果图理论及其软件系统首 生，主要研究方向为动态不确定因果图 次应用于化工过程实时过程监控和故障诊断，以TE 理论及应用和故障诊断。 过程为具体研究对象进行实验验证，结果良好，尤其 对于现有方法难以诊断的故障（故障3、9、15）均有很 好的诊断效果，证明了本文采用的基于动态不确定因 张勤，男，1956年生，教授.博士生 果图的实时故障诊断方法的有效性，为大型复杂化工 导师，博士。主要研究方向为动动态不 过程的实时故障诊断提供了一个新的有效的途径。 确定因果图理论及应用、系统可靠性评 价与管理、知识产权理论及应用等。任 参考文献： 国际原子能机构《与安全有关的专家系 [1]FRANK P M.Fault diagnosis in dynamics systems using an- 统》中方课题负责人，国家“九五”重大 alytical and knowledge-based redundancy:a survey and 软课题负责人、国家自然科学基金、国 some new results[J].Automatica,1990,26(3):459-474. 家中长期科技发展规划纲要等多项课题负责人。发表学术 [2]VENKATASUBRAMANIAN V,RENGASWAMY R.YIN 论文70余篇。 K,et al.A review of process fault detection and diagnosis 朱群雄，男，1960年生.教授，博士 part I:quantitative model-based methods[J].Computers 生导师，博士。主要研究方向为智能建 and Chemical Engineering,2003,27(3):293-311. 模与优化、数据挖掘与故障诊断等。 [3]VENKATASUBRAMANIAN V,RENGASWAMY R,KA- 主持完成20余项国家自然科学基金、 VURI S N.A review of process fault detection and diagnosis 国家“863”计划、省部级科研和企业工 part II:quantitative model and search strategies[J].Com- 程项目，获省部级科技进步一等奖2 puters and Chemical Engineering,2003,27(3):313-326. 项、二等奖1项、发明专利和国家软件著作权10余项，发表 [4]VENKATASUBRAMANIAN V,RENGASWAMY R,KA- 学术论文200余篇。 VURI S N,et al.A review of process fault detection and di- agnosis part IlI:process history based methods[J].Com- puters and Chemical Engineering,2003,27(3):327-346.３ 结束语 ＤＵＣＧ 模型有 ３ 个优点：１）能够直观简洁地表 达模块内的各种复杂的不确定因果关系；２）由于引 入独立的连接事件或作用事件，且仅表达所关注的 因果关系（多数 ａ 矩阵为稀疏矩阵），当获得证据 后，可通过删除无关的独立事件而大大化简 ＤＵＣＧ 图，推理也变得非常容易；３） 在建造 ＤＵＣＧ 图的过 程中，不同的模块可由不同的领域工程师分别独立 建造，只要求相同变量的定义保持一致即可。 这样， 分别独立建造的不同的 ＤＵＣＧ 模块可以由计算机 自动合成为一个完整的 ＤＵＣＧ，从而将大型复杂的 ＤＵＣＧ 建造和维护问题变得非常简单。 本文将动态不确定因果图理论及其软件系统首 次应用于化工过程实时过程监控和故障诊断，以 ＴＥ 过程为具体研究对象进行实验验证，结果良好，尤其 对于现有方法难以诊断的故障（故障 ３、９、１５）均有很 好的诊断效果，证明了本文采用的基于动态不确定因 果图的实时故障诊断方法的有效性，为大型复杂化工 过程的实时故障诊断提供了一个新的有效的途径。 参考文献： ［１］ＦＲＡＮＫ Ｐ Ｍ． Ｆａｕｌｔ ｄｉａｇｎｏｓｉｓ ｉｎ ｄｙｎａｍｉｃｓ ｓｙｓｔｅｍｓ ｕｓｉｎｇ ａｎ⁃ ａｌｙｔｉｃａｌ ａｎｄ ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ⁃ｂａｓｅｄ ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ： ａ ｓｕｒｖｅｙ ａｎｄ ｓｏｍｅ ｎｅｗ ｒｅｓｕｌｔｓ［Ｊ］． Ａｕｔｏｍａｔｉｃａ， １９９０， ２６（３）： ４５９⁃４７４． ［２］ ＶＥＮＫＡＴＡＳＵＢＲＡＭＡＮＩＡＮ Ｖ， ＲＥＮＧＡＳＷＡＭＹ Ｒ， ＹＩＮ Ｋ， ｅｔ ａｌ． Ａ ｒｅｖｉｅｗ ｏｆ ｐｒｏｃｅｓｓ ｆａｕｌｔ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｄｉａｇｎｏｓｉｓ ｐａｒｔ Ｉ： ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ ｍｏｄｅｌ⁃ｂａｓｅｄ ｍｅｔｈｏｄｓ ［ Ｊ］． Ｃｏｍｐｕｔｅｒｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， ２００３， ２７（３）： ２９３⁃３１１． ［３］ ＶＥＮＫＡＴＡＳＵＢＲＡＭＡＮＩＡＮ Ｖ， ＲＥＮＧＡＳＷＡＭＹ Ｒ， ＫＡ⁃ ＶＵＲＩ Ｓ Ｎ． Ａ ｒｅｖｉｅｗ ｏｆ ｐｒｏｃｅｓｓ ｆａｕｌｔ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｄｉａｇｎｏｓｉｓ ｐａｒｔ ＩＩ： ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ ｍｏｄｅｌ ａｎｄ ｓｅａｒｃｈ ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ［ Ｊ］． Ｃｏｍ⁃ ｐｕｔｅｒｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， ２００３， ２７（３）： ３１３⁃３２６． ［４］ ＶＥＮＫＡＴＡＳＵＢＲＡＭＡＮＩＡＮ Ｖ， ＲＥＮＧＡＳＷＡＭＹ Ｒ， ＫＡ⁃ ＶＵＲＩ Ｓ Ｎ， ｅｔ ａｌ． Ａ ｒｅｖｉｅｗ ｏｆ ｐｒｏｃｅｓｓ ｆａｕｌｔ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｄｉ⁃ ａｇｎｏｓｉｓ ｐａｒｔ ＩＩＩ： ｐｒｏｃｅｓｓ ｈｉｓｔｏｒｙ ｂａｓｅｄ ｍｅｔｈｏｄｓ［ Ｊ］． Ｃｏｍ⁃ ｐｕｔｅｒｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， ２００３， ２７（３）： ３２７⁃３４６． ［５］ＺＨＡＮＧ Ｑｉｎ ． Ｄｙｎａｍｉｃ ｕｎｃｅｒｔａｉｎ ｃａｕｓａｌｉｔｙ ｇｒａｐｈ ｆｏｒ ｋｎｏｗｌ⁃ ｅｄｇｅ ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｅａｓｏｎｉｎｇ： ｄｉｓｃｒｅｔｅ ＤＡＧ ｃａｓｅｓ［Ｊ］． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ２０１２， ２７ （１．）： １⁃２３． ［６］ＺＨＡＮＧ Ｑｉｎ ， ＤＯＮＧ Ｃｈｕｎｌｉｎｇ ， ＣＵＩ Ｙａｎ ， ｅｔ ａｌ． Ｄｙｎａｍｉｃ ｕｎｃｅｒｔａｉｎ ｃａｕｓａｌｉｔｙ ｇｒａｐｈ ｆｏｒ ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｒｏｂａｂｉｌｉｓｔｉｃ ｒｅａｓｏｎｉｎｇ： ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ ｂａｓｅ， ｍａｔｒｉｘ， ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａ⁃ ｔｉｏｎ［Ｊ］． ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｎｅｕｒａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ ａｎｄ Ｌｅａｒｎ⁃ ｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ， ２０１３（９９）：１⁃１８． ［７］ＤＯＷＮＳ Ｊ Ｊ， ＶＯＧＥＬ Ｅ Ｆ． Ａ ｐｌａｎｔ⁃ｗｉｄｅ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｐｒｏｃｅｓｓ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｒｏｂｌｅｍ［Ｊ］． Ｃｏｍｐｕｔｅｒｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， １９９３， １７（３）： ２４５⁃２５５ 作者简介： 杨佳婧，女，１９８９ 年生，硕士研究 生，主要研究方向为动态不确定因果图 理论及应用和故障诊断。 张勤，男，１９５６ 年生，教授，博士生 导师，博士。 主要研究方向为动动态不 确定因果图理论及应用、系统可靠性评 价与管理、知识产权理论及应用等。 任 国际原子能机构《与安全有关的专家系 统》中方课题负责人，国家“九五”重大 软课题负责人、国家自然科学基金、国 家中长期科技发展规划纲要等多项课题负责人。 发表学术 论文 ７０ 余篇。 朱群雄，男，１９６０ 年生，教授，博士 生导师，博士。 主要研究方向为智能建 模与优化 、数据挖掘与故障诊断等。 主持完成 ２０ 余项国家自然科学基金、 国家“８６３” 计划、省部级科研和企业工 程项目，获省部级科技进步一等奖 ２ 项、二等奖 １ 项、发明专利和国家软件著作权 １０ 余项，发表 学术论文 ２００ 余篇。 ·１６０· 智 能 系 统 学 报 第 ９ 卷