3　系統(tǒng)模型設(shè)計(jì)
　　考慮到塔機(jī)安全評(píng)判的專家系統(tǒng)是一個(gè)基于規(guī)則的評(píng)判類專家系統(tǒng)。因此，在建立系統(tǒng)之初，就考慮了系統(tǒng)的擴(kuò)充性，即：建立的專家系統(tǒng)應(yīng)該適用于塔機(jī)的安全評(píng)判，同時(shí)也可作為一個(gè)一般的專家系統(tǒng)工具來使用，在系統(tǒng)啟動(dòng)使用后，能夠通過簡(jiǎn)單的重新構(gòu)造系統(tǒng)的知識(shí)庫再構(gòu)造為其他的專家系統(tǒng)。根據(jù)這樣的設(shè)計(jì)考慮，塔機(jī)安全評(píng)判的專家系統(tǒng)的知識(shí)庫、知識(shí)庫的建立、知識(shí)的獲取應(yīng)該是重要的，而且是用戶可重新定義使用的部分。因此，該系統(tǒng)是一個(gè)基于規(guī)則的評(píng)判類專家系統(tǒng)和工具，為了方便和說明系統(tǒng)的功能，以后都把該系統(tǒng)簡(jiǎn)稱為TQES系統(tǒng)。
　　根據(jù)前面對(duì)專家系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的理論介紹和要求，TQES系統(tǒng)總體上的結(jié)構(gòu)采用基于規(guī)則的一般結(jié)構(gòu)，包括以下幾部分：基本數(shù)據(jù)庫，初始證據(jù)庫，規(guī)則庫，知識(shí)獲取，推理機(jī)，解釋機(jī)制，人機(jī)接口，綜合數(shù)據(jù)庫，最終數(shù)據(jù)庫。其相互關(guān)系如圖3所示。下面介紹其組成部分和功能。

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圖3　TQES專家系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖

　　（1）庫文件
　　TQES系統(tǒng)包括5個(gè)庫文件，其實(shí)就是通常的知識(shí)庫和綜合數(shù)據(jù)庫的具體形式體現(xiàn)。
　　規(guī)則庫，即知識(shí)庫，在基于規(guī)則的專家系統(tǒng)中，知識(shí)的表示是一組按照一定順序排列的規(guī)則，這些規(guī)則一起組成規(guī)則庫，規(guī)則庫是知識(shí)的存放處。TQES的規(guī)則庫包括了TQES專家系統(tǒng)用的所有知識(shí)。
　　基本數(shù)據(jù)庫為系統(tǒng)的初始化數(shù)據(jù)文件，它為規(guī)則庫的建立提供統(tǒng)一格式的數(shù)據(jù)。在TQES中，使用的最基本的推理單位為節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)包含有某種數(shù)據(jù)值、值的可靠度、數(shù)據(jù)的標(biāo)識(shí)符等參數(shù)。基本數(shù)據(jù)庫由節(jié)點(diǎn)構(gòu)成。
　　中間數(shù)據(jù)庫也叫綜合數(shù)據(jù)庫，該庫是在推理中用的臨時(shí)數(shù)據(jù)庫，它也由節(jié)點(diǎn)組成。該庫只有在TQES推理時(shí)存在，為動(dòng)態(tài)庫文件。
　　最終數(shù)據(jù)庫是TQES推理結(jié)束并且成功后的數(shù)據(jù)庫，該庫存放推理的成功數(shù)據(jù)，它也由節(jié)點(diǎn)組成。該庫只有在TQES推理成功后才產(chǎn)生，為動(dòng)態(tài)庫，但是可以進(jìn)行存儲(chǔ)和多種方式的輸出。
　　推理機(jī)是TQES的主要的進(jìn)行推理工作的模塊，它根據(jù)用戶的環(huán)境設(shè)定而進(jìn)行推理。其主要功能實(shí)現(xiàn)如圖4所示。

圖4　TQES專家系統(tǒng)總體流程圖

　?。?）推理機(jī)
　　（3）解釋機(jī)制
　　對(duì)推理的結(jié)論和推理的過程進(jìn)行解釋，增加推理的透明性。
　　（4）人機(jī)接口
　　人機(jī)接口模塊是TQES的特色部分，它負(fù)責(zé)處理操作人員和系統(tǒng)的信息交換。包括對(duì)用戶的輸入信息轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的形式，把系統(tǒng)的輸出信息轉(zhuǎn)化為自然化語言，動(dòng)態(tài)顯示推理進(jìn)程、閱覽檢查、打印各個(gè)庫文件和數(shù)據(jù)的模糊化處理等。
　?。?）知識(shí)獲取
　　負(fù)責(zé)獲取知識(shí)，具體來講就是構(gòu)造基本數(shù)據(jù)庫文件和知識(shí)庫文件。TQES通過可視化環(huán)境獲取數(shù)據(jù)，動(dòng)態(tài)編輯、顯示，自動(dòng)格式化存儲(chǔ)，并具有安全、不失真特性。
　　
4　程序?qū)崿F(xiàn)
　　按照TQES結(jié)構(gòu)模型，利用基于現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法學(xué)專家系統(tǒng)構(gòu)造技術(shù)進(jìn)行了程序設(shè)計(jì)。所有的程序都在VISUAL C++環(huán)境下設(shè)計(jì)并調(diào)試通過，符合C++規(guī)范。由于源程序較多（500多頁，近20000行代碼、40萬字符），在此就不列出源代碼。同時(shí)，由于TQES是一個(gè)真正Windows下的面向?qū)ο蟮某绦颍虼似涔δ懿糠趾徒缑娌糠质蔷C合的。下面列出主要源程序的作用。
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Item.cpp 節(jié)點(diǎn)定義功能實(shí)現(xiàn)
ItemBase.cpp 節(jié)點(diǎn)庫實(shí)現(xiàn)文件
ItemNameManager.cpp 建立基本節(jié)點(diǎn)庫
ItemInit.cpp 初始化基本節(jié)點(diǎn)庫
ItemBasePrint.cpp 打印節(jié)點(diǎn)庫
ItemInitDate 獲取初始化數(shù)據(jù)
MyTree.cpp 以樹形顯示節(jié)點(diǎn)庫
MyList.cpp 以列表形式顯示節(jié)點(diǎn)庫
Rule.cpp 規(guī)則定義功能實(shí)現(xiàn)
RuleBase.cpp 規(guī)則庫實(shí)現(xiàn)
RuleManager.cpp 建立和管理規(guī)則
RuleBasemanger.cpp 建立和管理規(guī)則庫
RuleAddItem.cpp 為規(guī)則增加前提或結(jié)論
RuleDisplay.cpp 規(guī)則以自然語言顯示在屏幕上
RuleEqualEdit.cpp 規(guī)則的前提和結(jié)論之間計(jì)算關(guān)系的公式編輯器
RuleList.cpp 規(guī)則庫以列表顯示
RulePreHeight.cpp 規(guī)則前提權(quán)重分配
Value.cpp 節(jié)點(diǎn)的值實(shí)現(xiàn)
Do.cpp 推理驅(qū)動(dòng)
Doing.cpp 推理進(jìn)行
DoSutuo.cpp 推理設(shè)置
ConclusionOut.cpp 顯示推理結(jié)論
MainFrm.cpp 主窗口管理
Tqes.cpp 程序進(jìn)程總啟動(dòng)
TqesView.cpp 程序視圖管理
TqesDoc.cpp 程序文檔管理
Tqes.cnt 程序幫助的索引
Tqes.rtf 程序幫助的源文件內(nèi)容

5　結(jié)　論
　　TQES系統(tǒng)經(jīng)過調(diào)試后全部達(dá)到功能指標(biāo)，并對(duì)一些已經(jīng)存在的塔機(jī)安全事故進(jìn)行分析，結(jié)果正確、可靠，是一個(gè)值得信賴的塔機(jī)安全評(píng)判軟件，可以對(duì)塔機(jī)的安全管理起到一定的協(xié)助作用。同時(shí)，考慮到軟件開發(fā)的難度和塔機(jī)專業(yè)的局限性，在TQES開發(fā)之初就考慮到其功能和應(yīng)用領(lǐng)域的不協(xié)調(diào)性。因此TQES在主文件不加修改的前提下，通過相應(yīng)的庫文件的重新構(gòu)造或修改，就可應(yīng)用到其他類似的評(píng)判類、推理類、故障診斷類專家系統(tǒng)中，TQES又是一個(gè)廣義上的專家系統(tǒng)開發(fā)工具，它具有廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域和光輝前景。