專利名稱：解釋性測(cè)量?jī)x器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及科學(xué)儀器，并具體地涉及一種能從事各種測(cè)量及解釋其結(jié)果以提供診斷或預(yù)測(cè)結(jié)論的解釋性測(cè)量?jī)x器。
在以科學(xué)為基礎(chǔ)的許多活動(dòng)領(lǐng)域中，科學(xué)儀器被用來(lái)對(duì)各種裝置的輸出進(jìn)行分析、記錄及監(jiān)視。這些裝置包括應(yīng)變儀，心電圖(ECG)裝置，擴(kuò)音器，及壓力、溫度、流率等傳感器。相應(yīng)地，這些科學(xué)儀器被用于土木工程，電氣工程，聲學(xué)，水利工程，化學(xué)處理，生物醫(yī)學(xué)工程等方面。
通常需要大量的這些科學(xué)儀器，以便從事期望的測(cè)量。這些儀器包括各種波形(如正弦波，方波，斜波及三角波)發(fā)生器；信號(hào)處理裝置，如微分器，積分器，濾波器，乘法器等；分析器，例如用來(lái)進(jìn)行快速傅里葉變換需要的分析器；及各種記錄裝置，例如圖表記錄器，數(shù)據(jù)記錄器，陰極射線示波器或瞬態(tài)記錄器。
另一方面，可使用一種如同已轉(zhuǎn)讓給本申請(qǐng)人(但在本申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)日尚未公開(kāi))的專利PCT/AU92/00076說(shuō)明書(shū)中所公開(kāi)的科學(xué)儀器仿真裝置來(lái)從事期望的測(cè)量。這個(gè)最終以WO92/15959公開(kāi)的說(shuō)明書(shū)結(jié)合于此作為相互參照。
本發(fā)明涉及對(duì)從這些測(cè)量得到的結(jié)果的估價(jià)或數(shù)據(jù)的解釋，以及在所描述的實(shí)施例中將公開(kāi)的一種裝置，藉此能夠解釋在進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程中測(cè)得的各種參數(shù)，以提供診斷或預(yù)測(cè)性的結(jié)論。本發(fā)明的概述根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，公開(kāi)一種包含計(jì)算機(jī)裝置的解釋性測(cè)量?jī)x器，此計(jì)算機(jī)包括一個(gè)存儲(chǔ)裝置及至少兩個(gè)處理器，一個(gè)具有多個(gè)模擬信號(hào)輸入端且每個(gè)輸入端連接有數(shù)字化裝置以形成相應(yīng)數(shù)字輸出的輸入模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置；連接到所述數(shù)字輸出的信號(hào)操作裝置，以將裝置上的數(shù)據(jù)輸送到所述存儲(chǔ)裝置；及一個(gè)存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)裝置中并能對(duì)所述傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行操作以計(jì)算一個(gè)基于所述傳輸數(shù)據(jù)的解釋性結(jié)論的分類程序。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，公開(kāi)了一種使用上述解釋性測(cè)量?jī)x器測(cè)得的一組參數(shù)來(lái)計(jì)算解釋性結(jié)果的方法，所述方法包括以下步驟1.形成在先測(cè)量數(shù)據(jù)的集合，每個(gè)數(shù)據(jù)包括在特定時(shí)間上測(cè)得的一組所述參數(shù)；2.對(duì)所述集合中的每個(gè)所述組分配一個(gè)結(jié)果；3.產(chǎn)生一個(gè)使用所述集合的分類程序并將其存儲(chǔ)在儀器存儲(chǔ)器中；4.測(cè)量一個(gè)所述參數(shù)的進(jìn)一步的組；及5.對(duì)所述進(jìn)一步的組運(yùn)用所述分類程序以產(chǎn)生所述的解釋性結(jié)論。


現(xiàn)在將參照附圖來(lái)描述本發(fā)明的三個(gè)實(shí)施例，附圖為圖1復(fù)制上述PCT說(shuō)明書(shū)中的圖1，并示出一個(gè)對(duì)IBM PC需要硬件修改的概要電路框圖；
圖2復(fù)制上述PCT說(shuō)明書(shū)中的圖2，它是圖1中模擬量組件的電路框圖；圖3類似于上述PCT說(shuō)明書(shū)中的圖6，是列出各種儀器單元圖標(biāo)的屏幕顯示；圖4是一用來(lái)獲得并解釋期望測(cè)量數(shù)據(jù)的電路布置框圖；圖5是圖4布置的一個(gè)改進(jìn)，以便能滿足附加的待測(cè)參數(shù)；圖6是與圖4類似的電路框圖，但它是一個(gè)使用ID3算法分類數(shù)據(jù)的第二實(shí)施例的電路陳列；圖7是一用圖6的仿真電路得到的屏幕顯示的再現(xiàn)；圖8是一使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)反饋系統(tǒng)的示意布置圖，此系統(tǒng)基本維持一個(gè)窯的溫度，所述窯的溫度在不規(guī)則的時(shí)間間隔里接收燃燒的物品時(shí)基本上恒定不變；圖9是與圖4及6相似的電路框圖，但它是控制圖8中窯的仿真反饋電路；圖10是由圖9的圖形NN所表示的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的示意圖。詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例將描述有關(guān)電動(dòng)機(jī)的維護(hù)，這種電動(dòng)機(jī)例如在電力機(jī)車(chē)中使用的電動(dòng)機(jī)。應(yīng)該理解，下面的例子僅是對(duì)本發(fā)明原理的說(shuō)明。
譬如說(shuō)，在例行維護(hù)期間進(jìn)行每周維護(hù)檢查時(shí)，對(duì)每個(gè)電動(dòng)機(jī)的某些參數(shù)將作出測(cè)量及記錄，以提供一組指示在具體時(shí)間上具體電動(dòng)機(jī)狀態(tài)的參數(shù)。至今這些參數(shù)是由熟悉電動(dòng)機(jī)維護(hù)的專家來(lái)解釋的，該專家必須確定出是否某些部件應(yīng)被更換。專家面臨的困境實(shí)質(zhì)上是一種必須對(duì)安全和/或出現(xiàn)麻煩作出權(quán)衡的價(jià)值問(wèn)題。如果對(duì)部件作了更換或修理而不作出這種決擇，就使電動(dòng)機(jī)維護(hù)費(fèi)用徒然地抬高。但是，如果應(yīng)該更換或修理的部件沒(méi)有被更換及修理且隨后損壞，那么該損壞將引起麻煩、增加花費(fèi)，甚至可能出現(xiàn)事故。
在每周維護(hù)時(shí)對(duì)每個(gè)電機(jī)測(cè)量的一組參數(shù)如下1.在加速期間的峰值定子電流(SiMax)2.在加速期間的峰值轉(zhuǎn)子電流(RiMax)3.在加速期間以dB單位測(cè)量的可聞噪音峰值(Rmax)4.使用加速度計(jì)測(cè)量的電動(dòng)機(jī)機(jī)座上的平均振動(dòng)加速度(ChAvg)5.自從電動(dòng)機(jī)最近被更換以來(lái)參數(shù)1的變化(SiAlt)最好使用上述PCT說(shuō)明書(shū)中的裝置進(jìn)行測(cè)量，該裝置如圖1中所示，能夠整個(gè)地被裝在具有ISA或EISA總線但基于原始IBM AT的一般的IBM(注冊(cè)商標(biāo))個(gè)人計(jì)算機(jī)機(jī)箱1中。在機(jī)箱1內(nèi)有一個(gè)中央處理單元(CPU)2，存儲(chǔ)器3及8MHz總線4等通用部件。
位于一個(gè)備用51/4英寸軟盤(pán)艙中的是一個(gè)模擬量組件6，其上裝有專用輸入插頭7、專用輸出插頭8，及用于放大器、頻率計(jì)數(shù)器、采樣時(shí)鐘同步、數(shù)字輸入等的通用輸入/輸出導(dǎo)線5。
位于總線4上的是用于印刷電路板9的四個(gè)插槽。這四個(gè)PC板(PCB)9分別用A、B、C及D表示。相鄰的三個(gè)PCB A到C分別為一個(gè)主PCB，一個(gè)從PCB及一個(gè)視頻PCB。該視頻PCB依次驅(qū)動(dòng)一個(gè)眾知的VGA印刷電路板D，它能提供譬如有256種采用色的1024×780分辨率。PC板D直接與視頻顯示屏10相連接。
在模擬量組件6中設(shè)有以下系統(tǒng)資源1.四個(gè)獨(dú)立的(可選)模擬量i/p通道。每個(gè)通道具有可編程的9-120dB增益(3微伏分辨率及信噪比為一)，可編程抗混擾濾波及12位分辨率的ADC轉(zhuǎn)換。每個(gè)通道可以是AC或具有長(zhǎng)AC耦合時(shí)間常數(shù)(2分鐘)耦合的DC，以及具有AC或DC偏置的獨(dú)立控制，該偏置可從運(yùn)行時(shí)間屏幕來(lái)控制。每通道采樣速率可為15KHz(取決于項(xiàng)目處理負(fù)載及附加在同一從處理器板上的模擬量組件數(shù))。輸入絕緣達(dá)3.5KV RMS持續(xù)電壓。
2.具有+/-10V電壓范圍及+/-100mA電流容量的兩個(gè)模擬量輸出。這些輸出量可用于應(yīng)變儀偏置(AC或DC驅(qū)動(dòng))，控制其輸出等。
3.四個(gè)可選擇的高電平模擬量輸出，每一個(gè)來(lái)自上述放大器。它們驅(qū)動(dòng)數(shù)字FM磁帶記錄器以存儲(chǔ)很少發(fā)生的事件，以用于重播到處理器(2)中。或四個(gè)可選擇的高電平輸入到上述每個(gè)放大器通道。為了重播在磁帶上輸出方式中捕獲到的事件，系統(tǒng)被轉(zhuǎn)換成此方式。
4.八位以地為參考的數(shù)字輸入。
5.能用于繼電器驅(qū)動(dòng)器或事件指示器的八位數(shù)字輸出。
6.一個(gè)0-2Mhz 0.1％精確度的頻率發(fā)生器輸出(時(shí)鐘發(fā)生器)。
7.一個(gè)事件計(jì)數(shù)器/頻率計(jì)數(shù)器，其輸入為0.1Hz-8MHz。
8.一個(gè)100mA+/-5％的5V參考源(用于應(yīng)變儀等)。
9.一個(gè)采樣時(shí)鐘輸出參考線，用于在該優(yōu)選實(shí)施例的多個(gè)科學(xué)儀器仿真器之間同步采樣。
10.一個(gè)采樣時(shí)鐘輸入?yún)⒖季€，用于“主”科學(xué)儀器仿真器(與“從”仿真器一起使用)的同步采樣。
11.五個(gè)接地線模擬量組件6及PC板9的每個(gè)分別用不同的輔助總線11，12，13及14被互連起來(lái)。
如圖2中看到的，圖1的模擬量組件6提供四個(gè)模擬量輸入/輸出連接器20，四個(gè)模擬量輸入21，兩個(gè)模擬量輸出22，一個(gè)頻率輸出計(jì)數(shù)器輸23，一個(gè)時(shí)鐘輸出24，一個(gè)8位數(shù)字輸入25，一個(gè)8位數(shù)字輸出26，一個(gè)5伏參考電壓27及一個(gè)從同步輸出28。
每個(gè)模擬量輸入21經(jīng)由一前置放大器31與一隔離器32相連接，后者的輸出與繼電器33相連接。繼電器33也與模擬量輸入/輸出連接器20相連接并連接到一個(gè)放大器34，該放大器具有可編程增益，AC/DC耦合，準(zhǔn)備用于AC拐點(diǎn)及DC偏置。放大器34的輸出再傳到采樣及保持電路35，后者的輸出由模擬量多路轉(zhuǎn)換器36接收。多路轉(zhuǎn)換器36的輸出經(jīng)由A/D轉(zhuǎn)換器37傳到輔助總線11，后者與模擬量組件6及PC板9B相連接。
放大器34及采樣操作和保持電路35的工作受一數(shù)字控制器、地址譯碼器6及A/D-D/A定序器39的控制，后者既接受來(lái)自總線11的數(shù)據(jù)也接收采樣時(shí)鐘及定序器時(shí)鐘信號(hào)?？刂破?譯碼器/定序器39也經(jīng)由D/A轉(zhuǎn)換器40通過(guò)輸出放大器41輸出到模擬量輸出22。
頻率計(jì)數(shù)器輸23及時(shí)鐘輸出24分別直接與計(jì)數(shù)器42相連接，后者再直接與輔助總線11相連接。
數(shù)字輸入25，數(shù)字輸出26，參考電壓27及從同步輸出28中的每個(gè)與數(shù)字輸入/輸出電路43相連接，后者則直接與輔助總線相連接。
圖2中所示線路的定時(shí)結(jié)構(gòu)分成兩個(gè)序列。第一序列涉及數(shù)字輸入及輸出。當(dāng)程序需要時(shí)，這個(gè)數(shù)字輸入及輸出由來(lái)自在PCB 9B(圖1)上構(gòu)成從處理器部分的基本上常規(guī)的數(shù)據(jù)獲取控制器的單個(gè)命令來(lái)實(shí)現(xiàn)。
第二序列是由模擬輸入轉(zhuǎn)換來(lái)的或待轉(zhuǎn)換的以提供模擬輸出的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流。這些數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)在控制器/譯碼器/定序器39的控制下被接收及發(fā)送，該部件39可被預(yù)置，以便操作所需數(shù)目的輸入及輸出模擬量通道。在每個(gè)采樣周期控制器/譯碼器/定序器39執(zhí)行一個(gè)完整的輸入及輸出周期或序列，并很少涉及處理器來(lái)作這些工作，于是就增加了上述PCB 9B的從處理器上的數(shù)據(jù)獲取控制器的操作速度。
圖2中電路的另外功能，諸如作為時(shí)鐘輸出24的頻率，被頻率計(jì)數(shù)器輸入23計(jì)數(shù)的頻率“范圍”，及用于從同步信號(hào)28所需的任何同步信號(hào)，在圖表編譯程序開(kāi)始執(zhí)行時(shí)通過(guò)適當(dāng)?shù)匾?guī)定相應(yīng)的圖形被建立起來(lái)。
使用圖3中所示的各種圖標(biāo)，根據(jù)在上述PCT說(shuō)明書(shū)中所述的原理便建立了如圖4所示的一個(gè)陣列。一旦該電路陣列按操作員和安裝程序要求連接起來(lái)，則編譯程序就運(yùn)行，把電路陣列的圖形表示編譯成可執(zhí)行的目標(biāo)碼，該目標(biāo)碼具有對(duì)整個(gè)電路陣列的所有信號(hào)處理的功能。因此，當(dāng)輸入信號(hào)實(shí)時(shí)地加到電路陣列時(shí)，單個(gè)或多個(gè)輸入信號(hào)被操作并使一個(gè)或多個(gè)電路陣列輸出實(shí)時(shí)地在屏10上顯示的視頻窗上顯示出、儲(chǔ)存到盤(pán)中，等等。
對(duì)于那些熟悉電子技術(shù)的人將會(huì)明白，上述的電路陣列仿真一個(gè)具有四個(gè)輸入的電路，而每個(gè)輸入經(jīng)過(guò)四個(gè)隔離放大器101A-101D中的一個(gè)相應(yīng)放大器被連接起來(lái)。這些輸入相當(dāng)于上述要被測(cè)量的第一組四個(gè)參數(shù)。一個(gè)加速度開(kāi)關(guān)102提供觸發(fā)定子電流、轉(zhuǎn)子電流及音頻噪音的測(cè)量。為了提供峰值測(cè)量，對(duì)每個(gè)這些輸出設(shè)置了以采樣及保持電路103及邏輯門(mén)104形式的鎖定結(jié)構(gòu)。然后峰值輸出進(jìn)入到多路轉(zhuǎn)換器105的一個(gè)相應(yīng)輸入端。加速度計(jì)的輸出使用一個(gè)放置在反饋環(huán)中的積分器106所構(gòu)成的低通濾波器取平均值。接著將輸出傳到多路轉(zhuǎn)換器105。
多路轉(zhuǎn)換器105由方波電壓控制振蕩器107觸發(fā)以在該時(shí)期結(jié)束時(shí)形成一個(gè)矢量。因此振蕩器107的輸出周期確定該時(shí)期的長(zhǎng)度。當(dāng)觸發(fā)發(fā)生時(shí)，到多路轉(zhuǎn)換器105的五個(gè)輸入每個(gè)上的值被記錄直到下次出現(xiàn)的五個(gè)序列采樣周期為止。觸發(fā)被延遲同樣的五個(gè)時(shí)鐘周期。
在各個(gè)線上的數(shù)據(jù)可被視為形成了一個(gè)數(shù)據(jù)矢量。在上述專利申請(qǐng)說(shuō)明中所述的機(jī)器初始發(fā)行時(shí)，由在第一線上在第一采樣時(shí)間上有效的數(shù)據(jù)，在第二數(shù)據(jù)線上在第二采樣周期上可以利用的數(shù)據(jù)，等等構(gòu)成數(shù)據(jù)矢量。這就形成了上述延遲觸發(fā)設(shè)置。
但是，在有改進(jìn)速度特性的機(jī)器以后的發(fā)行時(shí)，有可能對(duì)于所有的數(shù)據(jù)，譬如五個(gè)輸入或線同時(shí)地記錄。因此在這些情況下數(shù)據(jù)矢量在每個(gè)采樣周期上構(gòu)成了所有可用的數(shù)據(jù)。因此有可能對(duì)每個(gè)采樣周期而不是對(duì)每個(gè)采樣周期序列進(jìn)行分類。
如圖5所示，如果需要附加的參數(shù)，則可以級(jí)聯(lián)形式再設(shè)置一個(gè)或多個(gè)多路轉(zhuǎn)換器105A等。在此，多路轉(zhuǎn)換器105A高端輸入上的值被直接導(dǎo)入到多路轉(zhuǎn)換器105A的輸出。這種布置可使多路器105及105A相級(jí)聯(lián)，以形成一個(gè)在相繼采樣周期記錄的具有不同參數(shù)值的數(shù)據(jù)流。
由圖4可見(jiàn)，多路轉(zhuǎn)換器105輸入到ID3圖標(biāo)108。這可以被設(shè)置成兩種不同方式。在第一方式中數(shù)據(jù)被采集，而在第二方式中由ID3算法建立的判定樹(shù)算法被運(yùn)行。
由于ID3圖標(biāo)108設(shè)置成數(shù)據(jù)收集方式，所以可以收集在各個(gè)日期上對(duì)各個(gè)電動(dòng)機(jī)作出的測(cè)試結(jié)果。該結(jié)果表示在下表中表1測(cè)試 SiMaxRlMaxAMaxChAvg5lAlt分類DO/MM/YY.#nAmps Amps d8 m/sec2Amps27/01/92.#1120 25 100 23 - 無(wú)損壞27/01/92.#2111 26 110 10 - 無(wú)損壞28/01/92.#3130 30 105 30 10 轉(zhuǎn)子卡住等表1中第一欄只是測(cè)試日期及被測(cè)電動(dòng)機(jī)的號(hào)碼。以下五欄是五個(gè)參數(shù)的結(jié)果，最后一欄是表示歷史性結(jié)論的分類。對(duì)于該欄的典型分類如下1.更換整個(gè)電動(dòng)機(jī)2.重繞定子3.更換轉(zhuǎn)子4.不用修理。
該分類可用三種方法中的一種得到，首先，上述專家的作用及他根據(jù)測(cè)量參數(shù)發(fā)生的指令可用作分類的基礎(chǔ)。這將產(chǎn)生一個(gè)判定樹(shù)或別的分類程序(以下再解釋)，該程序?qū)⒅噩F(xiàn)這個(gè)專家的經(jīng)驗(yàn)。該方法具有不需要任何程序變化便可使數(shù)據(jù)收集的優(yōu)點(diǎn)。但是一個(gè)主要的缺點(diǎn)是從這數(shù)據(jù)得到的結(jié)果將決不會(huì)好于由專家作出的決定。
另一方面，在此前一星期作出的維修歷史結(jié)論可用來(lái)確定分類。如果在正常工作期間某些電動(dòng)機(jī)部件損壞，則其損壞類型可歸結(jié)為對(duì)具體的電動(dòng)機(jī)在前期維修測(cè)量中采集的數(shù)據(jù)的分類。這個(gè)分類的優(yōu)點(diǎn)是允許判定樹(shù)程序解釋由專家作出的任何錯(cuò)誤。但在測(cè)量之間時(shí)期，在希望對(duì)電動(dòng)機(jī)不做維修的意義上來(lái)說(shuō)，它有一定缺點(diǎn)。如果一個(gè)電動(dòng)機(jī)被修理了，則與一具體測(cè)量參數(shù)相關(guān)的損壞例的數(shù)目將丟失了，因?yàn)椴恢浪鶓岩傻牟考欠駮?huì)損壞。但若不修理電動(dòng)機(jī)可能引起安全問(wèn)題。用這種替換方法產(chǎn)生的分類類型可為以下幾種1.電動(dòng)機(jī)燒損2.轉(zhuǎn)子卡住3.定子絕緣損壞4.無(wú)損壞。
第三種分類方法是使用上面略述過(guò)的兩種方法。該方法由于已知結(jié)論對(duì)專家的分類有效地增加修正。
不管所使用的分類方法如何，可以得到如上面表1所指示的一個(gè)歷史結(jié)果的收集及相應(yīng)的分類。
為了建立判定樹(shù)，一種判定樹(shù)程序?qū)?yīng)用于該歷史結(jié)果。一個(gè)典型結(jié)果判定樹(shù)如下
SiAlt是否大于或等于10？| 是| 否| RiMax是否大于35？| | 是| 否| | 預(yù)料無(wú)損壞| Amax是否大于120？| | 是| 否| | 預(yù)料無(wú)損壞| 轉(zhuǎn)子將卡住SiMax是否大于128？| 是 | 否| ChAvg是否大于28？| ||| | 是 | 否| |預(yù)料無(wú)損壞| 電動(dòng)機(jī)將燒損||電動(dòng)機(jī)將燒損一旦判定樹(shù)產(chǎn)生出來(lái)，則就以可執(zhí)行的方式存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器中。然后就可以將ID3圖標(biāo)108轉(zhuǎn)換到其兩個(gè)方式的第二方式上。在此情況下，當(dāng)接著對(duì)一具體電動(dòng)機(jī)作出一組測(cè)量時(shí)，測(cè)量值經(jīng)由多路轉(zhuǎn)換器105傳送到ID3圖標(biāo)108。然后ID3圖標(biāo)108將判定樹(shù)應(yīng)用到結(jié)果數(shù)據(jù)得到一個(gè)結(jié)論，例如“不會(huì)有故障”，或“轉(zhuǎn)子將卡住”，這是基于在判定樹(shù)中表達(dá)知識(shí)的歷史積累的預(yù)測(cè)性預(yù)料結(jié)論?；趯⑴卸?shù)應(yīng)用到建立此樹(shù)中未用到的歷史數(shù)據(jù)而得到的結(jié)果，一個(gè)可信度可計(jì)算出來(lái)或歸納出一個(gè)具體的結(jié)論。這能使保險(xiǎn)公司得到一個(gè)數(shù)值基礎(chǔ)，由此能確定設(shè)備損壞的風(fēng)險(xiǎn)。這將得到低保險(xiǎn)費(fèi)用的可能性。
ID3圖標(biāo)108是用軟件實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)橘?gòu)置并連接復(fù)制這種程序功能的硬件門(mén)電路其費(fèi)用昂貴得不現(xiàn)實(shí)。該說(shuō)明書(shū)的附件I中所提出的是一為在判定樹(shù)建立的程序中選擇判定所用的平均信息量計(jì)算的概要。ID3算法本身從Quinlan Jr.“INDUCTION OF DECISION TREES”(Machine Learning1(1)第81-106頁(yè)，1986)中知道。
ID3算法是一個(gè)基于用于計(jì)算具有兩個(gè)結(jié)論及“n”個(gè)分類的系統(tǒng)中的平均信息量或失調(diào)量H的完全公開(kāi)的算法H=W1Σi=0n-p1(i)log2p1(i)+W2Σj=0n-p2(i)log2p2(i)]]>式中，W1＝N1/(N1+N2)及W2＝N2/(N1+N2)N1＝結(jié)論1中的總例數(shù)N2＝結(jié)論2中的總例數(shù)n＝分類總數(shù)P1(i)＝分類i中具有結(jié)論1的例數(shù)除以分類i中的總例數(shù)。
P2(i)如同P1(i)，但用于結(jié)論2而非結(jié)論1。
該計(jì)算被認(rèn)為非常適用于噪音環(huán)境。樹(shù)建立程序采用上面的公式以試探各種可能的判定。選擇降低平均信息量到最大程序的判定。在該判定上對(duì)這些例子進(jìn)行劃分，然后找出兩個(gè)新的判定以進(jìn)一步把例子組分解。該過(guò)程繼續(xù)進(jìn)行直到或是平均信息量達(dá)到零或是不能發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致平均信息量進(jìn)一步下降的判定為止。
在該說(shuō)明書(shū)的附件II中提出的是一個(gè)程序表，它表示當(dāng)ID3圖標(biāo)轉(zhuǎn)換到其判定樹(shù)運(yùn)行方式時(shí)所進(jìn)行的程序。
在本發(fā)明申請(qǐng)書(shū)公開(kāi)的范圍內(nèi)包括的是使用C4程序(本身是公知的)，用來(lái)對(duì)使用ID3程序建立的判定樹(shù)。進(jìn)行“修剪”或精選。
顯然，上述布置提供了巨大的好處。這就是，使用了這一裝置用來(lái)既可收集所用數(shù)據(jù)以導(dǎo)出作出樹(shù)的判定，又可收集作為產(chǎn)生解釋性判定基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)。結(jié)果是消除了所有系統(tǒng)錯(cuò)誤源，因?yàn)檫@兩種類型的數(shù)據(jù)是在同一環(huán)境中收集的。
因此總存在一個(gè)更重要的問(wèn)題，即這個(gè)可能且的確可能的問(wèn)題是克服了例子集的歷史數(shù)據(jù)的整修與測(cè)量的數(shù)據(jù)整修不相同。這種數(shù)據(jù)整修可以是作為各種機(jī)構(gòu)，如濾波、定時(shí)、采樣及觸發(fā)機(jī)構(gòu)等的結(jié)果出現(xiàn)。
事實(shí)上，通過(guò)使用同一機(jī)器(科學(xué)儀器仿真機(jī))來(lái)收集數(shù)據(jù)并進(jìn)行測(cè)量不僅避免了歷史數(shù)據(jù)與實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)間的差異，而且在歷史數(shù)據(jù)集本身之中上述類型的變化也被消除了。
這種數(shù)據(jù)獲取與測(cè)量的一致性被保證了，因?yàn)殡娐逢嚵锌梢源鎯?chǔ)在機(jī)器的存儲(chǔ)器中，因此電路陣列本身、任何需要調(diào)整的圖標(biāo)的調(diào)整以及類似信息都可被存儲(chǔ)在與記錄數(shù)據(jù)本身同一的存儲(chǔ)器中。用于這種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的優(yōu)選機(jī)構(gòu)適于采用在現(xiàn)有技術(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)、如大家知道的VBX，OLE，dBase，Paradox及Retrieve(商標(biāo))中規(guī)定新登記項(xiàng)的程序。這由使用者以他自身的“知識(shí)基礎(chǔ)”而無(wú)需任何專門(mén)動(dòng)作便可作到。因此在一個(gè)時(shí)刻上作出的測(cè)量和在另一個(gè)時(shí)刻上作出的測(cè)量之間的任何差別可以被消除。
此外，實(shí)施解釋性測(cè)量可以被視為包括以下兩個(gè)或多個(gè)階段(A)在一個(gè)或多個(gè)被稱謂“時(shí)期”(“epochs”)的較早時(shí)間周期上獲取的例子數(shù)據(jù)；(B)應(yīng)用分類系統(tǒng)建立在分類程序中固有的“專家經(jīng)驗(yàn)”，這個(gè)分類程序最終從歷史數(shù)據(jù)獲得。
(C)通過(guò)對(duì)測(cè)量程序源中獲取的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)地運(yùn)用分類程序作出預(yù)測(cè)性測(cè)量。
因?yàn)樯厦嫠龅碾A段A及C是在同一電路陣列中進(jìn)行的，由此就具有相同的聯(lián)通性并可用可重復(fù)方式操作，上述消除來(lái)自歷史數(shù)據(jù)及當(dāng)前測(cè)量數(shù)據(jù)兩者的系統(tǒng)誤差的優(yōu)點(diǎn)能夠?qū)崿F(xiàn)。
此外，還可以獲得另外的優(yōu)點(diǎn)。這就是，每個(gè)作出的測(cè)量可用來(lái)向現(xiàn)有的歷史數(shù)據(jù)集增添進(jìn)一步的數(shù)據(jù)。這意味著使用該機(jī)來(lái)作出預(yù)測(cè)性或解釋性測(cè)量可以增添機(jī)器的經(jīng)驗(yàn)。這種處理工作能在當(dāng)前測(cè)量的數(shù)據(jù)上或在先期存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)及實(shí)時(shí)(即在下一時(shí)期以前)提供的解釋來(lái)實(shí)現(xiàn)。這樣一個(gè)過(guò)程對(duì)于機(jī)器學(xué)習(xí)是基本的。所述的機(jī)器結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)這一過(guò)程。
類似地，機(jī)器中的分類經(jīng)驗(yàn)，正當(dāng)一個(gè)新測(cè)量開(kāi)始并記錄數(shù)據(jù)時(shí)，對(duì)于應(yīng)用或修改是可用的，而無(wú)需中斷數(shù)據(jù)的獲取。在第一種情況下，分類系統(tǒng)應(yīng)用于新收集的數(shù)據(jù)。這是操作中的階段C。但是，基于添加測(cè)量數(shù)據(jù)，該新獲得的數(shù)據(jù)也可用來(lái)修改現(xiàn)有的分類程序，并從那時(shí)刻起修改的分類程序可被使用。這種使用可以是對(duì)于新數(shù)據(jù)(階段C)或?qū)τ谛薷姆诸惓绦蛩玫淖罱鼣?shù)據(jù)(按階段B及C的順序)。
現(xiàn)在參照?qǐng)D6及7來(lái)描述第二實(shí)施例，該實(shí)施例涉及根據(jù)數(shù)的大小將數(shù)分成四類的一個(gè)電路。如果這個(gè)數(shù)僅是個(gè)位數(shù)，則被分類到類1，如果該數(shù)是十位數(shù)的大小，則被分類到類2，如果該數(shù)是在百位數(shù)的范圍中，則被分類到類3，最后如果其大小是在幾千的范圍中則被分類到類4。顯然，數(shù)的范圍在該實(shí)施例中被限定在四位數(shù)。
分類電路200是由圖6中所示的電路陣列或電路框圖來(lái)仿真的。這些數(shù)本身由四個(gè)白色噪聲發(fā)生器201的裝置發(fā)生，每個(gè)發(fā)生器由一偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生器組成，在這些代表千位、百位及十位數(shù)的情況下，該發(fā)生器的輸出連接到一個(gè)限幅器202上。由于每個(gè)白色噪聲發(fā)生器201具有在長(zhǎng)時(shí)間周期期間上取平均的平均值零，因此對(duì)于個(gè)位的白色噪音發(fā)生器連接到一個(gè)偏置電壓發(fā)生器203上，以給出一個(gè)處于幅值5的中間值。
每個(gè)數(shù)發(fā)生器的輸出通向兩個(gè)方向。在第一個(gè)“水平”方向上，該輸出經(jīng)過(guò)采樣及保持電路205并由此到達(dá)數(shù)字顯示器206。這四個(gè)數(shù)字顯示器206具有如在圖7中分別以A、B、C及D指示的輸出，其中顯示器A代表千位及顯示器D代表個(gè)位。
采樣及保持電路205的輸出也作為輸入連接到多路轉(zhuǎn)換器207，后者的輸出受到ID3分類器208的操作。ID3分類的結(jié)果均被顯示在數(shù)字顯示器209(圖7中標(biāo)記為“ID3 Class”)中。此外，ID3分類器208的輸出也借助于構(gòu)成圖7中圖表輸出的一個(gè)可視顯示器210的裝置來(lái)顯示。
在圖6中白色噪聲發(fā)生器201上方是定時(shí)及計(jì)數(shù)電路，它確定作出測(cè)量的速率，并也確定發(fā)生參數(shù)累積的“時(shí)期”或時(shí)間周期。該電路基本上包括一個(gè)可變頻率方波發(fā)生器212，一個(gè)觸發(fā)電路213及一個(gè)計(jì)數(shù)器214。為了保證同步，計(jì)數(shù)器214的輸出用作整個(gè)電路的觸發(fā)，由計(jì)數(shù)器214允許的最大計(jì)數(shù)能通過(guò)檢驗(yàn)框輸入215確定。這確定了“時(shí)期”的長(zhǎng)度，該時(shí)間周期在不同的應(yīng)用中能在一個(gè)采樣及多個(gè)采樣之間變化。這樣一個(gè)輸入為了用在分類程序中能允許輸入非采集數(shù)據(jù)。這些非采集或非測(cè)量數(shù)據(jù)可包括病人年齡，性別，膚色，居住地；一個(gè)主供電電源的額定電壓，額定頻率；機(jī)器的類型，機(jī)器的年齡，潤(rùn)滑等級(jí)，等等。
數(shù)發(fā)生器的輸出也“垂直地”通向邏輯網(wǎng)絡(luò)218，它借助于各種邏輯門(mén)來(lái)計(jì)算一種控制或檢驗(yàn)分類，對(duì)該分類可用ID3分類器208產(chǎn)生的分類與之比較。由邏輯網(wǎng)絡(luò)218計(jì)算的分類結(jié)果可在數(shù)字顯示器219上顯示。該控制結(jié)果可顯示在圖7中標(biāo)題為“ID3 class”的框中。
由邏輯網(wǎng)絡(luò)218確定的分類及由ID3分類器確定的分類均被輸入到比較電路220中，以便能計(jì)算出誤差并在數(shù)字顯示器221中顯示。該顯示出現(xiàn)在圖7中標(biāo)題“Errors”的下面。此外，借助于計(jì)數(shù)器222，所有的例子總數(shù)能顯示在數(shù)字顯示器223中，并也可計(jì)算百分比誤差并顯示在數(shù)字顯示器224中。
圖6電路操作的結(jié)果表示在圖7中。此圖代表可視顯示器210的輸出，此輸出根據(jù)給出的級(jí)3呈現(xiàn)在圖7中圖形軌跡的左側(cè)。四個(gè)接連的先期采樣分別產(chǎn)生出1，3，0及2的結(jié)果。
當(dāng)前采樣的信息在圖形或軌跡緊靠下方的框中給出。該采樣是在一采樣序列采樣的第136個(gè)，而由白色噪聲發(fā)生器201對(duì)于該具體采樣產(chǎn)生的數(shù)具有數(shù)值205。它被ID3分類器208正確地分類成類3(即數(shù)百)該數(shù)的表示如圖7中所示。但是，ID3分類器208不是完全無(wú)誤差的，而且將看到在136號(hào)的采樣或例子中至今已由該邏輯網(wǎng)絡(luò)218給出百分比誤差率為3.67的邏輯網(wǎng)絡(luò)218檢測(cè)出5個(gè)誤差。
現(xiàn)在來(lái)看圖8至10，本發(fā)明的一個(gè)第三實(shí)施例，在此例中現(xiàn)在將結(jié)合一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)而不是ID3判定樹(shù)進(jìn)行描述。這里分類程序用于一反饋網(wǎng)絡(luò)中，該網(wǎng)絡(luò)用來(lái)基本恒定地維持窯300的溫度，該窯接收用于燒制的物301，這些物品用傳送帶302傳入和傳出窯300。由于物品301是以不規(guī)則的距離分布在傳送帶302上，窯需要的熱量和窯的溫度將根據(jù)物品301在傳送帶302上的距離分布而變化。
窯300具有一個(gè)煤氣燃燒器303，它的煤氣由煤氣供給罐304供給，該煤氣罐從一煤氣源(未示出)用一個(gè)可打開(kāi)或關(guān)閉的進(jìn)氣閥305充滿煤氣。進(jìn)氣閥305是一典型的螺線管線圈操作閥。
煤氣罐304中設(shè)有一個(gè)浮動(dòng)臂306(虛線所示)，它操作一個(gè)液位指示器307，指示在煤氣罐304中液化氣的液位L。液位L在一定程度上依賴于由溫度傳感器308指示出的室溫T1，煤氣罐上也設(shè)有指示壓力P的壓力傳感器。將煤氣罐304與煤氣燃燒器303相互連接的管道310包括一個(gè)用于測(cè)量傳給燃燒器303的煤氣流率F的流率發(fā)送器311，窯300中也設(shè)有溫度傳感器312，以提供指示窯300溫度T2的信號(hào)。各個(gè)傳感器及發(fā)送器的輸出與AMLAB(注冊(cè)商標(biāo))解釋性測(cè)量?jī)x313相連接，該儀器既作傳感檢測(cè)又控制電信號(hào)V，電信號(hào)V將確定進(jìn)氣閥305是開(kāi)還是關(guān)。
現(xiàn)在參見(jiàn)圖9，它表示產(chǎn)生所需反饋結(jié)果的仿真電路，其中隔離放大器315連接到每個(gè)傳感器307，308，309，311及312上。一個(gè)電壓參考源316用來(lái)確定被控制的窯溫度。該參考電壓從溫度傳感器312的輸出中減去，以便提供一個(gè)決定窯300的溫度應(yīng)上升還是下降的控制信號(hào)。各種電輸入連接在多路轉(zhuǎn)換器317上，317的輸出連接到一神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)圖標(biāo)318。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)圖標(biāo)318的輸出經(jīng)由邏輯門(mén)319返回到多路轉(zhuǎn)換器317的輸入端。該信號(hào)完成反饋路徑并用量化器320數(shù)字化，以便提供給進(jìn)氣閥305一個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)。
由神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)圖標(biāo)318代表的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)概要地表示在圖10中，如同一個(gè)三層感知對(duì)象，這種表示是根據(jù)Hinton及Sejnowski(1987年)的表示改編的。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入分別由窯溫度T2(或該溫度與它期望控制值的差)，導(dǎo)致煤氣燃燒器303的管道310中氣體的流率F，煤氣罐304中的氣壓P、煤氣罐304中液化氣體的液位L、室溫T1及進(jìn)氣閥305是否打開(kāi)等組成。這些信號(hào)中心每個(gè)根據(jù)預(yù)定的權(quán)W進(jìn)行加權(quán)，該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出是指示進(jìn)氣閥305是應(yīng)該開(kāi)還是閉的信號(hào)。
由以上描述的三個(gè)實(shí)施例清楚地看到有三個(gè)能應(yīng)用分類程序的情況。第一種情況是在整個(gè)輸入數(shù)據(jù)范圍上只可能有一個(gè)結(jié)論的情況。例如，機(jī)車(chē)電動(dòng)機(jī)根據(jù)電動(dòng)機(jī)特性作出的具體的測(cè)量是否需更換。在此情況下，僅有一個(gè)結(jié)論且在每個(gè)期間僅有一個(gè)數(shù)據(jù)采樣。
在第二種情況中，具有一組在一定時(shí)間周期上啟動(dòng)采樣的狀態(tài)。這引起對(duì)于每個(gè)事件有一個(gè)單獨(dú)分類或單種例子。這些例子包括監(jiān)測(cè)，譬如每15秒鐘檢測(cè)一個(gè)連續(xù)流，并作為監(jiān)測(cè)的結(jié)果判定為該流是流通還是堵塞。另一例子可以包括檢測(cè)一個(gè)泵是否仍工作及在被泵的液體中有無(wú)氣穴。如果檢測(cè)出氣穴，則泵功率應(yīng)被降低。這種情況的另一例是在第二實(shí)施例中進(jìn)行的數(shù)大小的檢測(cè)。
第三種類型的情況是在每個(gè)采樣周期中根據(jù)分類程序作出分類。尤其是它能使分類程序使用在控制環(huán)中，第三實(shí)施例示范了這種情況。
雖然已經(jīng)給出的是ID3分類程序及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類程序的詳細(xì)實(shí)施例，但本發(fā)明同樣可應(yīng)用于另外類型的分類程序，其包括模糊邏輯，基于規(guī)則的專家系統(tǒng)，或?qū)?shù)回歸。所有這些類型的分類程序可應(yīng)用在連續(xù)數(shù)據(jù)流環(huán)境中，在其中將進(jìn)行數(shù)據(jù)收集、分類及解釋性測(cè)量。
上述這些實(shí)施例示范了本發(fā)明大大地提高了解釋性儀器效率的兩個(gè)特征，它們?nèi)缦?.不同類型的數(shù)據(jù)可同時(shí)獲取。此數(shù)據(jù)可以是各種采用色、圖象幅值、酸度(pH)或溫度。這能方便地實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樵谝粋€(gè)連接牢靠的硬件結(jié)構(gòu)中的所有傳感器的輸入被同時(shí)采樣，該結(jié)構(gòu)包含無(wú)通信延遲，否則會(huì)使周期的開(kāi)始和結(jié)束擺動(dòng)。類似地，該儀器的顯示能力是這樣的，即對(duì)選擇的采樣組在同步時(shí)間周期上以高更新率顯示同步數(shù)據(jù)。一個(gè)采樣組的選擇可在測(cè)量開(kāi)始時(shí)作出以便建立采樣組。
2.具有兩種處理方式，它們確定最后的輸出并在已知及可重復(fù)的時(shí)間周期中完成，而不管輸入狀態(tài)的組合如何。其中第一種以基本采樣速率操作并能實(shí)現(xiàn)信號(hào)處理。第二種以周期速率操作，例如執(zhí)行分類程序。在包含解釋性測(cè)量?jī)x器的迭代控制系統(tǒng)診斷性系統(tǒng)中，為了系統(tǒng)的穩(wěn)定，分類程序應(yīng)足夠頻繁進(jìn)行。周期速率通常低于采樣速率。但是，周期速率及采樣速率也可相同。這特別要同在“機(jī)器學(xué)習(xí)”狀況時(shí)出現(xiàn)增加的采樣組一起使用。
這樣一種解釋性儀器在其能力是內(nèi)在地可擴(kuò)展，并且如描述的多處理或結(jié)構(gòu)可理想地適用這點(diǎn)，因?yàn)樗稍贗BM PC外圍環(huán)境中操作，這是當(dāng)今世界上最廣泛使用的計(jì)算機(jī)。
上面描述的僅是本發(fā)明的某些實(shí)施例，顯然，對(duì)于熟悉該技術(shù)領(lǐng)域的人員，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以作出各種改型。
權(quán)利要求
1.一種包含計(jì)算機(jī)裝置的解釋性測(cè)量?jī)x器，該計(jì)算機(jī)裝置包括一個(gè)存儲(chǔ)裝置及至少兩個(gè)處理器，具有多個(gè)模擬信號(hào)輸入端且有數(shù)字化裝置連接到每個(gè)輸入端，并形成相應(yīng)數(shù)字輸出的輸入模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置，信號(hào)操作裝置，它與所述數(shù)字輸出相連接以將其上數(shù)據(jù)輸送到所述存儲(chǔ)裝置，并把一分類程序存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)裝置中并能對(duì)所述傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行操作以基于所述傳輸數(shù)據(jù)計(jì)算解釋性結(jié)論。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儀器，其中分類程序使用存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中并經(jīng)由所述模擬輸入及信號(hào)操作裝置輸入其中的歷史數(shù)據(jù)，對(duì)這樣的數(shù)據(jù)采用同樣的信號(hào)整修，根據(jù)該數(shù)據(jù)進(jìn)行解釋性測(cè)量，由此基本上消除了數(shù)據(jù)整修的誤差。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的儀器，其中所述存儲(chǔ)裝置接收所述傳送數(shù)據(jù)并用該數(shù)據(jù)增補(bǔ)所述歷史數(shù)據(jù)，由此用每次作出的測(cè)量來(lái)增加歷史數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的儀器，其中所述分類程序被存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)裝置中積累的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行修改。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的儀器，其中所述存儲(chǔ)裝置被分成時(shí)期部分，及所述傳送數(shù)據(jù)根據(jù)所述傳送數(shù)據(jù)產(chǎn)生的時(shí)刻或時(shí)間被分配到所述存儲(chǔ)裝置的不同時(shí)期部分中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的儀器，其中所述信號(hào)操作裝置包括一個(gè)多路轉(zhuǎn)換器裝置，用以形成一個(gè)具有由所述數(shù)字化裝置基于順序采樣數(shù)字化的數(shù)據(jù)形成的數(shù)據(jù)值的數(shù)據(jù)矢量。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的儀器，其中所述信號(hào)操作裝置包括一個(gè)多路轉(zhuǎn)換裝置，用以形成一個(gè)具有由同時(shí)采樣被所述數(shù)字化裝置數(shù)字化的數(shù)據(jù)而形成的數(shù)據(jù)值的數(shù)據(jù)矢量。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的儀器，其中所述信號(hào)操作裝置包括非測(cè)量數(shù)據(jù)輸入裝置，由此傳送到所述存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)包括不經(jīng)過(guò)所述模擬信號(hào)輸入端輸入的數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的儀器，其中所述分類程序嵌入在一個(gè)反饋和/或控制環(huán)中。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的儀器，其中所述分類程序是從由ID3判定樹(shù)及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)組成的組中選出的。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的儀器，其中所述分類程序包括從由模糊邏輯，基于規(guī)則的專家系統(tǒng)及對(duì)數(shù)回歸組成的組中選出的邏輯。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的并包括在PCT/AU92/00076專利申請(qǐng)中要求保護(hù)的科學(xué)儀器仿真機(jī)的一種解釋性測(cè)量?jī)x器。
13.從一種使用如權(quán)利要求1中限定的解釋性測(cè)量?jī)x器由測(cè)得的一組參數(shù)來(lái)計(jì)算解釋性結(jié)論的方法，所述方法包括下列步驟(1)形成一個(gè)先期測(cè)量數(shù)據(jù)的集合，每個(gè)數(shù)據(jù)包括在特定時(shí)間上測(cè)得的一組參數(shù)；(2)對(duì)所述集合中的所述組的每個(gè)分配一個(gè)結(jié)果；(3)產(chǎn)生一個(gè)使用所述集合并將其存儲(chǔ)在儀器存儲(chǔ)器中的分類程序；(4)測(cè)量所述參數(shù)的一個(gè)進(jìn)一步的組；及(5)對(duì)所述一個(gè)進(jìn)一步的組運(yùn)用所述分類程序以產(chǎn)生所述解釋性結(jié)論。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中步驟1及5是在同一解釋性測(cè)量?jī)x器上進(jìn)行的，由此基本上消除了數(shù)據(jù)整修誤差。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中在步驟4中測(cè)得的進(jìn)一步的組參數(shù)被添加到在步驟1中形成的先期測(cè)量數(shù)據(jù)集合中。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，還包括步驟(6)使用所述增大的集合修改所述分類程序，該被修改的分類程序被存儲(chǔ)在儀器存儲(chǔ)器中；及(7)在隨后的時(shí)間上，對(duì)所述一個(gè)進(jìn)一步的組運(yùn)用修改后的分類程序以產(chǎn)生一個(gè)修改的解釋性結(jié)果。
17.根據(jù)權(quán)利要求13至16中任一項(xiàng)所述的方法，其中把先期測(cè)量數(shù)據(jù)的集合根據(jù)所述收集先期測(cè)量數(shù)據(jù)的時(shí)間或時(shí)刻分成各時(shí)期部分。
18.根據(jù)權(quán)利要求13至17中任一項(xiàng)所述的方法，包括將非測(cè)量數(shù)據(jù)輸入所述參數(shù)組或進(jìn)一步參數(shù)組的步驟。
19.根據(jù)權(quán)利要求13至18中任一項(xiàng)所述的方法，其中每個(gè)所述參數(shù)組包括一個(gè)具有由順序或同時(shí)采樣形成的數(shù)據(jù)值的數(shù)據(jù)矢量。
20.根據(jù)權(quán)利要求13至19中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述分類程序使用從由ID3判定樹(shù)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，模糊邏輯，基于規(guī)則的專家系統(tǒng)及對(duì)數(shù)回歸組成的組中選出的邏輯。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種包括在IBM PC外圍環(huán)境中的測(cè)量?jī)x器，它能對(duì)作出的或采樣得到的測(cè)量作出解釋以提供預(yù)測(cè)性或診斷性結(jié)論，基于作出的測(cè)量在一特定時(shí)間周期、一個(gè)時(shí)期、短至測(cè)量采樣周期的時(shí)期中，在所作的所有測(cè)量上實(shí)現(xiàn)分類程序。該分類程序有產(chǎn)生預(yù)測(cè)性或診斷性的能力。該程序也可用于反饋控制結(jié)構(gòu)中。
文檔編號(hào)G07C3/00GK1132563SQ94193668
公開(kāi)日1996年10月2日 申請(qǐng)日期1994年8月26日 優(yōu)先權(quán)日1993年8月26日
發(fā)明者J·D·奧蒂斯 申請(qǐng)人:結(jié)合量度有限公司