贝叶斯网络在半导体设备故障诊断中的应用
2013-08-09郝晓亮
电子工业专用设备 2013年4期
郝晓亮
(中国电子科技集团公司第十三研究所,河北石家庄 050051)
科技的进步带动了半导体行业的快速发展,半导体工艺越来越复杂,对设备可靠性的要求也越来越高,设备也在朝着大型化、自动化、智能化、集成化方向发展。设备中的各个部件之间关系复杂,设备一旦出现故障,会对整个生产线造成重大影响。如何能够快速地确定并解决设备的故障,越来越受到人们的关注。人工智能和计算机技术的快速发展给故障诊断指出了一个发展方向,即智能故障诊断。目前有很多智能诊断的方法:故障树分析法、神经网络系统、智能专家系统、马尔科夫可靠性模型、概率因果网络、贝叶斯网络等。
由于设备的复杂性,知识的不完备性,以及检测手段的局限性,使得设备的故障诊断具有很大的不确定性。在故障诊断领域,不确定性是一个普遍现象。贝叶斯网络以其在处理不确定性问题的强大能力,丰富的概率表达能力越来越受到人们的重视[1]。
1 贝叶斯网络概述
贝叶斯网络(Bayesian Network)又称贝叶斯信念网络,是描述随机变量(事件)之间依赖关系的一种图形模式,是目前不确定性知识表达和推理领域最有效的理论模型之一[2],适用于不确定性和概率推理的知识表达和推理[2]。
贝叶斯网络由两部分构成,一是贝叶斯网络结构图,另一部分是条件概率表(Conditional Probability Table,CPT)。
1.1 贝叶斯网络结构图
贝叶斯网络结构图是一个有向无环图(Directed Acylic Graph,DAG)[2],是贝叶斯网络的定性表示。图中的节点表示事件中的变量,节点之间用有向弧线连接,弧线指向的是子节点,弧线的另一端是父节点,表示的是两个事件的因果关系。……
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