专家系统测试器技术方案

一种采用专门化数据测试集可对所有数据输入类型的组合进行实验的专家测试系统。专门化数据测试集包括一用于一个运行的系统的各级的传感器值的集合使得可以不用测试每个可能的传感器值及传感器值的组合便能测试所有级别的诊断。测试集可以组合以产生各种级别的测试，此测试允许被测试的传感器和规则之间有复杂的关系。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术系针对一种专家系统测试器，此测试器可对专家系统的规则库作广泛的测试而无须其测试程序对被测试的特殊规则库具有任何知识，具体地说，本专利技术提出了一种在规则库更新之后分析其变化的既省钱又可显著提高规则库品质的回归测试方法。专家系统规则库通常包括一千条以上的规则，而这样一个系统通常有数以百计的传感器输入。如果采用提供两个输入值之一的数字传感器，因其输入值的可能组合数太多而将其一一予以测试实际上是不可能的。当采用模拟传感器，则因其有无限数目的可能输入值，测试问题更是难以实现。当对一个大规则库制定一些新规则时，有关专家要进行正常的调测型或生产型试验。在此情况下每当专家制定一条新的规则时，他便需要用受试传感器在整个预期值的范围内相应置入的模拟数据，对该系统进行实验，以验证新规则是否如预期地运行，亦即当期望时产生预期的诊断，在此种情况下，除了由该新规则使用的传感器值之外的传感器值都保持在正常值。其结果，生产型测试不能确定其它传感器对新规则的作用或者不能确定新规则与其余诸规则的相互作用。一种第二类测试是使该专家系统与实际的连续置入的数据相联机，并要由专家仔细地试验所作的诊断，以确定该诊断是否与拟想的相符合。显然对大规则库和大数量输入系统的操作验证需要更有效的(测试)技术和工具。本专利技术的基本目的是要提供一种能对诊断规则库进行验证的测试系统，它无须利用被测试的规则库内的任何知识去初始化和实验该测试工具。为此目的，本专利技术提出了一种用来测试一个专家系统的测试系统，该系统包括用于存储一个正常测试集和一个专门化的测试集的测试存储装置;和用于利用该正常测试集和专门化测试集测试该专家系统的测试装置。上述系统其特征在于所述测试装置包括用于将响应于专门化测试集的专家系统的输出与一个例外状况进行比较并报告何时出现符合的例外装置。在结合附图阅读了下面仅用作为例子的本专利技术的最佳实施例的描述之后，读者将会更容易理解本专利技术。在附图中，其中附图说明图1示出了本专利技术的组成部件，输入和输出;图2示出了本专利技术的一级测试的操作流程图;图3示出了一级测试如何能被修改以产生二级测试;图4示出了本专利技术用于推荐的专家系统时的数据流;及图5示出了推荐的专家系统和本专利技术的执行顺序。回归测试是一种用来分析在作了修改之后的规则库变化的方法。有两类可能的变化(1)拟想的变化，及(2)回归规则库的其它无关方面的未考虑到的变化。回归测试是重要的，因为上述变化和误差校正可能会引入比在最初编制规则库模式时产生的误差还大。一个完整的回归测试要通过对所有的输入数据和诊断情景的可能组合，对规则库作穷尽的实验。从实用的观点看这是不可能的，因为由此要花费太多的时间。一个比较实际的回归测试方法是对所有可能的数据输入类型的组合进行实验，并根据代表每一种类型(一个穷尽测试的子集)专门化的测试案例作完善的诊断。本专利技术的测试系统和回归分析考虑到了上述实际测试要求。本专利技术作为其输入接受一个生产品质规则库，一个传感器数据集和一个测试计划。对于每一个数据组合，一个正常的诊断是用不会引起任何表明一个诸如报警这样的异常现象的诊断的“正常”数据进行的。继该正常诊断之后再迭代以扰动数据。正常的和扰动的测试周期继续到所有组合被测试完之后。系统产生一个运行记录文件及一张根据测试计划定义的可能的不协调的独立的例外清单。分析程序可以通过人机对话方式作一些简单测试，或可以用成批方式通宵地作广泛的测试。运行记录和例外可以在规则变化之间进行比较以确定是否出现了回归。如图1，所示的本专利技术的回归测试器10与包括一个生产规则库14和一个专家系统推理机16的专家系统12相配合。专家系统推理机则最好采用西屋电器公司生产的并在美国专利4，644，479和4，649，515中介绍过的处理器诊断系统(PDS)。可从1987年发行的由西屋电气公司的Kemper和Harper所写的PDS说明书的改写版本的5、1节中关于诊断试验部分的文字中见到对该推荐的专家系统工作原理的描述，该文在此被收作为参考。此回归分析器包括一个下面要予以详述的用一个测试计划语言编制的测试计划18，测试系统20用该计划访问加到推理机16的正常测试数据集22。推理机16用规则库14中的生产规则进行分析(即诊断)，其生产输出由测试系统存在运行记录文件24中，生产输出还与期望的结果相比较以产生一个例外报告26。该系统还能将生产输出显示在阴极射线管屏幕28上。我们建议在一个运行一个VMS操作系统的数字设备VAX8000系列计算机上实施本专利技术。同时也建议使用那种适合于后面要讨论的结构设计的语言诸如“C”语言来实施本专利技术。如以后将要更详述讨论的，本专利技术能够实现1至6级专门化的专家系统测试。熟悉本领域的人们可以认识到，随着处理器速度的提高，实际上还可以做到更高级别的测试。图2示出了在一级测试时的本专利技术的总的操作流程。本专利技术在步40启动，在步42时开始读测试计划18。测试计划是用下面将要详述的专门化测试计划语言编写的。该测试计划语言编制了一个回归测试计划18，并将该计划18存入到文本文件并在步42时读入到测试系统20。接着，生产规则库14在44步时被装入，然后在步46时装入测试数据。接着在48步时将指针指向其值要改变的传感器。然后在50步将所有传感器置于正常值并进行更新。更新操作使得专家系统的推理机16确认新的传感值是可用的。用这种方法，在步50时所有的规则为点火(firing)作好标志。接着，在装入了新的(更新后的)传感器值的专家系统中的规则被点火，并继续点火直到无进一步的变化(点火)发生时为止。如果这是测试的第一循环54，则正常的传感器数据专家系统诊断的结果被当作基线保存56起来。然后，其中一个传感器被置在一个测试值上并予以更新58，接着，点火60所支持的规则。然后专家系统(经错误修正，并最好具有肯定可信度)的输出被写入62到运行记录文件24中。该输出再与测试计划例外进行比较64，并且如果匹配的话，便写出66例外报告。然后更新68指针，并测试70指针以确定是否已到达最后一传感器。如果不是，则重复循环，否则，系统停止。如图2所示，系统周期地送入正常测试数据和专门化测试数据，并迭代地在两个循环间加入专门化测试数据。图3示出了进行二级测试时的本专利技术的总的操作。此时需要加上一个新的指针80，以便使两个传感器值能从一个正常值变化到一个扰动值。为确定是否这是测试的第一循环必须保存56结果之前对两个指针进行测试。因为两个传感器值现正在变化，所以它们均需在规则被点火之前(60步时)进行更新84。因为还包括一个附加的指针，所以系统必须在步86时更新这个指针，并对其进行测试以确定它是否已到达最末一个传感器。比较一下图2和图3可知，为了提供附加的测试级能力，本专利技术只需要提供附加的传感器指针，适当的传感器更新步骤和指针增量和测试循环。附录Ⅳ阐述了为何这样便能以一个结构设计方法提供一个第六级测试能力。最好以标准的PDS形式，将传感器数据或数据集22输入到回归分析器或本专利技术的系统20。第六级测试能力需要7个数据集，或者用PDS术语来说，需要7个时间集。这些时间集可用PDS来产生。这些传感器值根据需要可以是逻辑或数字值。第一时间集应是一个正常的读数集。该集应在PDS系统中产生一些在零与负一之间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于测试一个专家系统的测试系统包括：用于存储一正常测试集和专门化测试集的测试存储装置（２２）；及用于利用该正常测试集和专门化测试集测试专家系统的测试装置（２０），其特征在于：所述测试装置包括用于将响应于专门化测试集的专家系统 的输出与一个例外条件进行比较并报告何时存在符合的例外装置（６４）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特L奥斯本，喀尔E哈泊，
申请(专利权)人：西屋电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]