基于Fuzzy推理的鱼病诊断专家系统研究

摘要

本文是在上海水产大学校长基金的支持下，研究基于Web环境下利用Fuzzy推理进行鱼病诊断的专家系统。我们知道鱼病诊断过程中，关于鱼病症状的描述，不同的人具有不同的理解，这就决定了鱼病诊断中对于鱼病症状存在很大的模糊性，从而使得传统的基于确定性的推理的诊断方法不能很好地适应鱼病诊断，所以针对这个问题，本文提出了用Fuzzy理论的推理方法来指导鱼病的诊断，这在鱼病诊断中属首次使用。 以Fuzzy理论为基础的Fuzzy推理方法中，最早的且在Fuzzy控制中获得了很大成功的当属CRI(CompositionalRuleofInference)算法。但CRI算法不是一个完全基于蕴涵逻辑的推理算法，因为在推理中它最终是使用了复合的方法来给出问题的解，而不是一直使用蕴涵推理，而且它也不能解释为什么使用复合的算法。从而导致了一场围绕CRI算法的”似是而非的成功”的争论[22,43]，争论最终帮助我们澄清了两点：1.CRI算法不是一个具有坚实逻辑基础的算法； 2.CRI算法不具有还原性。 为了解决CRI算法上面所述的缺点，同时发展Fuzzy理论，我国学者王国俊教授提出了三I算法，它是在CRI算法的基础上提出的，但它摈弃了CRI算法的复合的方法，而一直使用逻辑蕴涵来进行推理，从而解决了Fuzzy推理算法没有坚实理论基础支持的缺点，而且可以证明三I算法也是一个可还原性算法。 但是三I算法在专家系统中的实际应用却有很大的距离，首先一个问题就是计算性能。为了解决这个问题，本文在分析三I算法的基础上，提出了一个基于RM蕴涵算子的三I算法，并就FMP问题，运用该算法，给出了其基于多维，多重以及多维多重规则时的解。在理论上分析了RM算子的三I算法的计算性能，认为其在专家系统的推理中优于一般的三I算法。 最后在分析鱼病诊断的特点并与鱼病专家不断的交流的基础上，提取出了鱼病诊断规则，提出了鱼病诊断Fuzzy推理的一般性模型，给出了基于该模型的算法，在该算法中，使用的Fuzzy推理正是本文提出的基于RM算子的三I算法。然后选用中科院智能所开发的雄风专家系统开发工具——雄风6.2实现了该模型的简化算法，对鱼病进行临场诊断，给出诊断的鱼病。由于在给定的鱼病的情况下，针对某一种鱼病的治疗方案一般变化不大，所以我们在诊断出鱼病后采用了成熟的确定性推理给出相应鱼病的治疗方案。 经过初步的测试，最后的基于Web的Fuzzy推理鱼病诊断专家系统在一定程度上能够进行鱼病的诊断，基本上能够达到预期的目的。

目录

文摘

英文文摘

学位论文独创性声明及使用授权声明

第一章绪论

第二章Fuzzy集理论基础

第三章基于RM蕴涵算子的特征展开三Ⅰ算法研究

第四章基于Web的鱼病诊断专家系统研究

第五章结论及未来展望

参考文献

致谢