郭凡丁 民航西北空管局网络中心

随着通信网络和自身设备系统构成越来越复杂，整个系统的安全稳定的运行面临着巨大的保障压力。新一代的故障定位和诊断工具对实际工作会带来有力的支持。人工智能技术的应用大大减少了故障定位和诊断的时间，同时也减少了维护工作的主观性和不确定性。

1 专家系统的介绍

专家系统是一个具有大量的专门知识与经验的智能计算机程序系统。它是人工智能技术的一个重要分支，它通过一个“专家”知识集合对已知或未知事物进行计算和判断，整个决策的过程就是一个模拟人类大脑工作的过程。可以不受环境影响的进行工作。

图1 专家系统结构

其中模型库、知识获取和管理工具、面向对象的推理机、知识库、自学系统、人机接口是整个系统的核心组成部分。下表对其中部分模块进行了说明。

表1 组件说明

重点对推理机进行说明。它是一个逻辑推理系统，特是一个独立的、不依赖于所应用领域的、通用的逻辑推执行体系。在体系运行的时候：对产生的各种知识源文件，经过数据转换后形成规则库文件，这些数据文件一经推理系统提取、运行，就形成相应的计算机专家系统。

2 基于专家系统的网络故障管理系统

下面我们给出了一种基于专家系统的通信网络故障诊断系统的典型结构。该系统工作过程为：翻译解释故障信息，定位故障，给出处理意见，通过接口反馈现场维修人员，再由他们对具体问题进行处理。系统的结构图如图2所示。

图2 数据流程图

上图的故障诊断系统由收集模块、过滤模块、专家系统(中间方框部分)模块和解释器这四部分组成，下面对这四大部分进行简要的介绍。

2.1 故障收集模块

本模块接收系统自动上报或人工强制输入故障数据，将其翻译成带时间标识的故障信息。其中包含上报机器代号、机器类型、故障级别等信息提交给下一模块进行处理。

2.2 故障过滤模块

对故障收集模块上报的信息进行处理和基于固定规章进行过滤。同时对确定的事件转化为固定表达式（专家系统定义），向下一阶段进行推送。其中的约束条件是一种集合的表达式。包括基本输入输出、变量赋值、知识选取等。

2.3 专家系统模块

本系统的核心模块。工作过程：首先根据处理后的描述，到事实库中进行匹配工作。若匹配成果，则输出结果。匹配度低于阈值，选出类似事件，并对该事件进行适度修改，满足需求同时输出。这个修改后的解会自动加入事实库（专家定期编辑的数据库）中。系统按照此规则不断重复。本模块由如下3个子模块构成：输入模块、适配模块、建议模块。

2.4 解释器模块

本模块用于处理来源于维护人员（专家）干预和输入的数据，该数据室专家系统可以识别的信息。

3 结论

本文只是设计了一个简单的基于人工智能的故障诊断处理模型。它在实际工作中可以对维护人员的工作进行建议和规范。将人工智能技术引入通信网络故障诊断这个方向，可以有效的提高故障确定的速度，减少对维护人员工作经验的主观依赖。同时人工智能技术的学习能力可以拓展故障诊断的灵活性和稳定性。

[1]蔡自兴.高级专家系统:原理、设计及应用[M].北京:科学出版社,2006.

[2]SHU-HSIEN LIAO.Expert Systems with Application[J].93-103.