避碰知识库与其管理系统的设计与实现

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1、上海海事大学硕士学位论文法来表示就存在一定的局限性，难免出现某些避碰知识不能被恰当地表示出来的情况。(二)国内研究情况相对国外而言，我国在该领域的研究是分散的、不系统的，而且研究成果离实用化还有相当的差距。国内相关专家、学者只是提出构建避碰专家系统和知识库的思路。大连海事大学的欧阳庆老师在文献【21】中应用神经网络来建立开阔水域船舶自动避碰决策模型，通过网络把不同性质的属性进行多属性处理，并通过状态空间来对应不同的决策，从而隐含地存储专家的经验、方法和推理机制，解决自动避碰中的一些知识表示和推理的难题。集美大学的李丽娜老师在文献【27]提出应用框架表示法表示避碰知识来构建避碰专

2、家系统模仿避碰专家的思维，即立足于避碰规则，解决避碰的安全性问题，运用数理分析导出的各类避碰算法，使避碰专家系统实现在线学习、形成动态知识库。上海海事大学的刘宇宏老师在文献【42]根据避碰知识和《规则》的特点，建立起如图卜1所示的多元避碰知识库结构，并驾驶和航行知识库中的5个知识子库采用产生式知识表示方法和正向推理机制来存储和使用避碰知识，对号灯和号型知识库采用人工网络方法来存储和使用。此外，海军广州舰艇学院和武汉理工大学的一些老师也在这方面开展了一些研究工作。1．3知识库及其管理系统概述图卜1多元分层避碰知识库1．3．1知识库及其管理系统的组成一般来说，知识库及其管理系统的逻

3、辑结构如图1-2示：上海海事大学硕士学位论文r用户接a、)总控模块知识库f『知识{l知识II知识l『知识库的建立lJ获取II更新l』查询ll的维护一致性检测知识库管理系统图1-2知识库及其管理系统逻辑结构其中，知识库是用来存放知识的实体，目前常用关系数据库经过改造来实现，这是因为关系数据库对数据的存储、管理、检索、查询技术比较成熟，只要增加一些控制和管理机制-就可以用来作为知识的存储机构。知识库的建立、知识库更新、知识的获取、知识查询和检索等分别是相应的功能模块。用户接口部分向用户提供使用知识库的手段(查询、检索、增加、删处和修改等操作)。知识库管理系统对知识库进行管理和控制，

4、完成对知识库的各种操作，它包括系统的维护和诊断、日常的系统事务管理知识库系统的安全控制和用户的使用权限管理等1241。1．3．2知识库及其管理系统的功能知识库及其管理系统的功能大体上包括以下几个方面：(1)知识表示功能。向用户提供一种或多种知识表示方法。(2)知识获取功能。在获取新知识的过程中要对知识的一致性进行检测和处理。(3)对知识进行快速有效的查询和检索。向用户提供行之有效的查询与检索工具，是知识库及其管理系统的最基本功能。(4)对知识库进行增、删、改操作。知识库的建立过程就是知识的获取和更新过程，所以，对知识进行增、删、改的操作是不可避免的。4上海海事大学硕士学位论文(

5、5)对知识进行一致性检查。因为在对知识库进行增、删、改等操作的过程中可能会发生矛盾，出现不一致问题。(6)知识库的日常管理与维护。包括对知识库使用权限的确认、修改知识库内容的权限的确认、知识库的定期安全检查、文件管理等工作，以防止不合法的操作而损坏知识库。(7)知识库及其管理系统的维护与诊断。包括日常的系统事务管理、出错处理等。1．3．3知识库系统的开发途径开发知识库系统有两种基本途径：第一种途径是直接从知识表示入手，建立统一的知识库模型，选择相应的推理机制，实现一个统一的知识库系统，在实现技术上，可以借鉴数据库在低层数据结构、存储组织等方面的成熟技术；第二种途径是把现有的人工

6、智能技术引入数据库系统，建立知识数据库，这也就是扩大数据库的功能，使其不但具有传统数据库的现有功能，而且还具有某些人工智能的能力，以提高数据库演绎、推理以及智能化程度，这种途径又可以分为两种方法：(1)在原有数据库系统的基础上，加入推理子系统和智能接口。(2)扩充、改造已有的数据库管理系统，将推理系统嵌入道数据库管理系统中，也就是说，设法让数据库管理系统本身能表达规则和某些抽象知识，并可进行演绎和推理[241。I．3．4知识库系统的研究现状和前景124】由于知识库系统在知识工程领域里起着“大厦基石”的作用，在它的基础上可以开发出各种类型的基于知识的系统，如专家系统、办公自动化系

7、统、智能决策支持系统、规划系统等，因此对知识库和知识库管理系统的研究和开发受到了人们的高度重视。目前，美国、日本、欧共体等都在投入可观的人力、物力和财力进行这方面的研究和开发，并己取得了相当丰硕的成果，如美国MCC集团开发的“百科常识知识库”己经初具规模。国内也有许多单位都在开展这方面的工作，许多面向实际应用领域的知识库系统亦已开发出来，但离商品化的使用还有一段距离，还需要在实用性、规范化等方面做大量工作，以便能够开发出适合我国国情和领域特点的知识库和上海海事大学硕士学位论文知识库管理系统。