DUCG動態立體因果圖的構建和推理方法及其實驗驗證研究

《DUCG動態立體因果圖的構建和推理方法及其實驗驗證研究》是依託清華大學，由張勤擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：DUCG動態立體因果圖的構建和推理方法及其實驗驗證研究
• 依託單位：清華大學
• 項目負責人：張勤
• 項目類別：面上項目

項目摘要

本研究充分考慮智慧型故障診斷技術的發展趨勢、困難和套用需求，以現有動態不確定因果圖DUCG理論框架為基礎，並針對其不足，重點解決存在負反饋情況下的機率推理和邏輯解釋問題。在新理論中，推理機將自動線上構造特定情況下的立體DUCG圖，允許因果關係穿越任意時間片，並據此進行動態不確定推理和預測。這種直接用動態模型來處理動態問題的方式改變了過去學術界普遍採用的將動態問題靜態化處理的基本模式，是一種全新的思路，也是對我國原創的DUCG理論體系的重要擴展，特別適用於解決大型複雜系統動態工況下的故障智慧型診斷、推理結果解釋和預測問題。課題組將研究如何按照時序構建立體因果圖的規則、因果影響的延滯和疊加、多參數組合推理、虛假信號和有錯知識庫處理、模糊證據、動態負反饋，高效計算，推理結果可視化解釋等關鍵技術，開發基於新理論的軟體系統，手算和在核電模擬機上做線上故障實驗，以驗證新理論的正確性、實用性和效率。

結題摘要

本課題面向核電站等大型複雜系統的動態、實時和高可靠性的運維決策需求，以DUCG動態不確定因果圖理論為基礎，針對現有理論方法的不足，研究建立可用於負反饋等複雜工況的工程系統動態工況下的故障智慧型監測、診斷與發展預測的新理論模型——立體DUCG（Cubic DUCG），包括依據原始DUCG根據線上收集到的動態證據自動構建反映時序工況的立體DUCG因果圖，並基於立體因果圖進行實時動態的高效準確的動態邏輯推理、立體DUCG圖的動態演化和推理結果的圖形生成和解釋等關鍵技術和方法，重點解決在存在動態負反饋情況下的立體DUCG建模和機率推理問題，開發基於新理論的軟體系統，在通過手算數學算例驗證後，在寧德核電模擬機系統平台上進行線上故障診斷實驗，通過24個典型故障實驗，驗證了立體DUCG理論方法的正確性、準確性（正確率100%）和算法的高效性性（能夠在普通筆記本電腦上每秒鐘完成一次推理）。這一研究成果採用動態的方法解決動態的複雜問題，為國際上首創，為大型複雜系統線上安全運維提供了有效的解決方法，可大幅提高系統的可靠性和可用度、顯著提升核電站的安全性和經濟效益，具有廣泛的工程套用價值。目前已獲得國家環保部連續兩年的進一步資助。