一、軟件結(jié)構(gòu)和決策支持過(guò)程

CIDSS是空調(diào)冷熱源方案選擇智能決策支持系統(tǒng)模型軟件的簡(jiǎn)稱，它是對(duì)該復(fù)雜、大型計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的總體設(shè)訓(xùn)一要求作了一定簡(jiǎn)化后實(shí)現(xiàn)的，具有相對(duì)完整的結(jié)構(gòu)，在一定區(qū)域內(nèi)冷熱源設(shè)訓(xùn)一決策方而能初步體現(xiàn)本領(lǐng)域?qū)＜业乃健?/p>

其基本結(jié)構(gòu)如圖2所示。該軟件的決策支持過(guò)程為：進(jìn)行人機(jī)對(duì)話，根據(jù)用戶輸入的設(shè)計(jì)條件和要求，從問(wèn)題處理系統(tǒng)中選取相應(yīng)的處理模塊，結(jié)合對(duì)用戶進(jìn)行系統(tǒng)推理所需其它事實(shí)的問(wèn)詢，進(jìn)行知識(shí)庫(kù)中規(guī)則的搜索與匹配，得到可行方案集，將其暫存于數(shù)據(jù)庫(kù)中的臨時(shí)數(shù)據(jù)文件內(nèi)。系統(tǒng)按照擬定的方案評(píng)價(jià)指標(biāo)要求用戶輸入各可行方案的原始數(shù)據(jù)，組成判斷矩陣。從模型庫(kù)中取出多口標(biāo)決策模型進(jìn)行定量訓(xùn)一算，將訓(xùn)一算結(jié)果排序，得出一個(gè)推薦的方案輸出給用戶。

二、開(kāi)發(fā)環(huán)境

CIDSS的結(jié)構(gòu)、功能特點(diǎn)要求所選取的系統(tǒng)升友壞境(程序設(shè)訓(xùn)一語(yǔ)言)必須同時(shí)具有較強(qiáng)的過(guò)程性和調(diào)用描述性函數(shù)的良好、方便的接口或機(jī)制。近年來(lái)在ES和IDSS設(shè)訓(xùn)一、實(shí)現(xiàn)中被普遍采用的C語(yǔ)言正是具有這方而的優(yōu)良特性。C語(yǔ)言有很強(qiáng)的宇符處理能力，能實(shí)現(xiàn)很強(qiáng)的描述性過(guò)程，同時(shí)其數(shù)學(xué)函數(shù)庫(kù)又支持大量的計(jì)算過(guò)程。另外，C語(yǔ)言具有完善、強(qiáng)大的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，所開(kāi)發(fā)的程序編譯效率高，可移植性好，人機(jī)界而友好。因此口前開(kāi)發(fā)的CIDSS模型軟件采用C語(yǔ)言作為系統(tǒng)主要設(shè)計(jì)語(yǔ)言。

三、知識(shí)表達(dá)與推理機(jī)制

1、知識(shí)庫(kù)設(shè)計(jì)及其實(shí)現(xiàn)

在IDSS設(shè)訓(xùn)一中，知識(shí)的表達(dá)方式是多樣性的，較常用的有產(chǎn)生式規(guī)則、框架、語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)等。空調(diào)冷熱源方案選擇問(wèn)題所涉及的知識(shí)以規(guī)則性知識(shí)為主，兼有一定的層次性。因此，CIDSS模型軟件采用產(chǎn)生式規(guī)則(production rules)作為系統(tǒng)知識(shí)庫(kù)的基本知識(shí)表達(dá)方式，并依據(jù)領(lǐng)域問(wèn)題的特性對(duì)規(guī)則進(jìn)行分類分組，同時(shí)結(jié)合與之相適應(yīng)的推理方式確定恰當(dāng)?shù)囊?guī)則排列形式，以此來(lái)體現(xiàn)知識(shí)的層次性。本系統(tǒng)知識(shí)庫(kù)由規(guī)則庫(kù)和事實(shí)庫(kù)組成。考慮到空調(diào)冷熱源形式的多樣性、各方案的多重組合性以及所采用的推理方式不同，規(guī)則庫(kù)主要由兩部分組成，不同的推理過(guò)程分別對(duì)應(yīng)各自的規(guī)則庫(kù)。每個(gè)子庫(kù)對(duì)應(yīng)一種冷熱源形式。這樣由于各子規(guī)則庫(kù)自成體系，對(duì)其中之一的修改和擴(kuò)充不會(huì)影響到其它子庫(kù)。事實(shí)庫(kù)又分為靜態(tài)事實(shí)庫(kù)和中間事實(shí)庫(kù)(又稱動(dòng)態(tài)事實(shí)庫(kù)，實(shí)際為臨時(shí)數(shù)據(jù)文件)，它們分別在運(yùn)行開(kāi)始和推理結(jié)束后由系統(tǒng)寫(xiě)入。系統(tǒng)編程時(shí)運(yùn)用C語(yǔ)言的符號(hào)處理技術(shù)，將規(guī)則和事實(shí)表達(dá)為“表’，的形式!}I。一條規(guī)則可有多個(gè)前提(clause和多個(gè)結(jié)論(action)，一個(gè)事實(shí)變量(Cvar)有惟一確定的值(value。且為了進(jìn)行一些不確定性推理，在規(guī)則結(jié)論和事實(shí)中引入可信度因子(cf)。規(guī)則與事實(shí)描述的一般形式為：系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)首先通過(guò)函數(shù)映射表查找與關(guān)鍵宇RU LE或FACT對(duì)應(yīng)的函數(shù)執(zhí)行體rule)及fact()，由它們分別定義規(guī)則和事實(shí)，再用load)函數(shù)將知識(shí)庫(kù)裝入內(nèi)存。在CIDSS模型軟件的運(yùn)行中，用以上方法實(shí)現(xiàn)的符號(hào)處理過(guò)程顯示了內(nèi)核小、表處理及數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)、運(yùn)行效率高的優(yōu)點(diǎn)。

2、推理機(jī)的工作過(guò)程

CIDSS模型軟件采用正向推理和逆向推理相結(jié)合的基本求解策略。在正向推理中，對(duì)驅(qū)動(dòng)事實(shí)的選取采用深度優(yōu)先策略，并限制每條規(guī)則只能成功地被引用一次，以防}卜產(chǎn)生循環(huán)推理鏈。在逆向推理中，對(duì)推理深度不作限制，采用循環(huán)標(biāo)志法控制策略以確保推理鏈在一定條件下。圖3是水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)所對(duì)應(yīng)的逆向推理過(guò)程的一個(gè)示例。

系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，首先啟動(dòng)次逆向推理過(guò)程，將用戶輸入的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)作為基本事實(shí)寫(xiě)入靜態(tài)事實(shí)庫(kù)，并將其與推理所需的規(guī)則庫(kù)連接成一個(gè)新的數(shù)據(jù)文件，存于臨時(shí)開(kāi)辟的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)中，用于個(gè)可行方案的搜索和匹配。在次匹配成功后，根據(jù)需要再依次啟動(dòng)第1，2次逆向推理過(guò)程，將推得的結(jié)果寫(xiě)入動(dòng)態(tài)事實(shí)庫(kù)內(nèi)。對(duì)應(yīng)于正向推理的規(guī)則庫(kù)匯集了所有可能的逆向推理結(jié)果，它與動(dòng)態(tài)事實(shí)庫(kù)連接為另一個(gè)臨時(shí)數(shù)據(jù)文件，為得到可行方案集的正向推理過(guò)程服務(wù)。另外，用C語(yǔ)言遞歸算法構(gòu)造的推理機(jī)能夠建立推理歷史樹(shù)，從而為解釋機(jī)制提供信息來(lái)源。

四、多口標(biāo)決策模型

從可行方案集中選出方案要經(jīng)過(guò)定量分析，即運(yùn)用定量計(jì)算模型對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。選擇合理的冷熱源方案要綜合考慮多方而因素，且各因素之間存在不可公度性、矛盾性，屬于多口標(biāo)決策問(wèn)題。系統(tǒng)工程中的多口標(biāo)決策分析方法—層次分析法具有思想簡(jiǎn)潔、使用靈活的特點(diǎn)，非常適合于本問(wèn)題。口前開(kāi)發(fā)的CIDSS模型軟件主要以該法為方案綜合評(píng)比模型，并在吸取系統(tǒng)工程研究成果基礎(chǔ)上，采用了一種直觀的判斷矩陣構(gòu)造方法，以保證所構(gòu)造的判斷矩陣具有足夠滿意的一致性，據(jù)此得出的結(jié)論更加可靠。采用此法的分層結(jié)構(gòu)如圖4。

五、工程案例庫(kù)

工程案例庫(kù)是在南京市區(qū)民用建筑空調(diào)冷熱源應(yīng)用情況實(shí)地調(diào)查的基礎(chǔ)上，匯總相關(guān)資料建立的。可用于CIDSS的模擬運(yùn)行測(cè)試，并為解釋機(jī)制提供推理過(guò)程中使用的工程實(shí)例數(shù)和綜合信度以便用戶決策時(shí)參考。案例庫(kù)包括工程概況，冷熱源及主要設(shè)備的規(guī)格、數(shù)量和供應(yīng)商等項(xiàng)內(nèi)容。利用其中實(shí)例對(duì)所開(kāi)發(fā)的軟件進(jìn)行運(yùn)行結(jié)果測(cè)評(píng)顯示，系統(tǒng)推薦的方案與工程實(shí)際情況相符。http://www.isabellaresort.com