一種爆破掘進(jìn)施工智能設(shè)計系統(tǒng)與方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種爆破掘進(jìn)施工智能設(shè)計系統(tǒng)與方法。所述系統(tǒng)包括人機(jī)接口，推理機(jī)和知識庫。人機(jī)接口用于用戶與所述系統(tǒng)進(jìn)行人機(jī)對話；知識庫包括專家經(jīng)驗知識庫、典型案例知識庫和爆破規(guī)則知識庫。本發(fā)明通過建立知識庫及推理機(jī)實現(xiàn)了爆破掘進(jìn)施工的智能設(shè)計。知識庫涵蓋了專家經(jīng)驗、典型案例、爆破規(guī)則等知識，知識量大、覆蓋面廣、針對性強(qiáng)，符合現(xiàn)場工程應(yīng)用實際。推理機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)基于專家經(jīng)驗、典型案例、爆破規(guī)則的推理。所有推理方案均經(jīng)過基于爆破規(guī)則的推理進(jìn)行爆破安全規(guī)范檢驗。用戶可以對由不同推理方式得出的方案進(jìn)行比較，選擇其中一種方案，也可以通過推理結(jié)果訪問接口對方案局部的參數(shù)進(jìn)行修正，最終得到優(yōu)化的爆破設(shè)計方案。
【專利說明】
-種爆破掘進(jìn)施工智能設(shè)計系統(tǒng)與方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于爆破施工設(shè)計領(lǐng)域，具體設(shè)及一種爆破掘進(jìn)施工智能設(shè)計系統(tǒng)與方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 爆破施工是掘進(jìn)施工的一個重要環(huán)節(jié)，爆破施工質(zhì)量的好壞對后續(xù)工作有很大的 影響。爆破施工質(zhì)量的好壞主要取決于兩個方面:爆破設(shè)計和爆破施工作業(yè)。爆破設(shè)計人員 能否根據(jù)實際情況進(jìn)行最佳的爆破設(shè)計并編制準(zhǔn)確適當(dāng)?shù)氖┕ひ?guī)程是獲得良好的爆破質(zhì) 量的前提。
[0003] 目前，爆破施工設(shè)計中確定爆破參數(shù)的方法有兩種:一種是理論型方法。它從力學(xué) 角度出發(fā)，用數(shù)值模擬描述炸藥爆炸后在巖體中的發(fā)展過程，根據(jù)模擬結(jié)果和動態(tài)應(yīng)力場 分布進(jìn)行爆破設(shè)計；或者從爆破能量在巖體中的分布出發(fā)，分析能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系。按其思 路，最優(yōu)的爆破設(shè)計應(yīng)使爆炸能量在巖體中充分均勻地分布，并使大部分能量轉(zhuǎn)化為巖體 中的破碎功;或者利用計算機(jī)可W高速處理數(shù)據(jù)的特點，依靠經(jīng)驗公式建立設(shè)計程序，通過 比較不同的方案，達(dá)到最佳選擇。另一種是實用型方法，它是最近幾年發(fā)展起來的應(yīng)用人工 智能理論建立的智能化方法。該方法可將許多重要的參數(shù)用統(tǒng)計方法或分類的方法定量處 理，還可用知識庫中積累的許多規(guī)則協(xié)助設(shè)計人員進(jìn)行推理判斷，從而制定最佳設(shè)計方案。
[0004] W上兩種方法各有其優(yōu)點和不足。理論型方法側(cè)重于爆破機(jī)理的研究，試圖通過 應(yīng)力場或能量密度分布指導(dǎo)爆破設(shè)計，但運種方法較為復(fù)雜，需要許多理論上的假設(shè)和大 量的現(xiàn)場條件，難W獲得輸入變量，使其顯得難W駕馭。實用型方法一般側(cè)重經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的計 算，實質(zhì)上是利用計算機(jī)根據(jù)經(jīng)驗公式或半經(jīng)驗公式進(jìn)行計算，并未從礦巖破碎機(jī)理方面 研究如何獲得最佳破碎效果，只是一種輔助性的設(shè)計手段?？傊碚撔头椒ㄅc實際應(yīng)用有 一定差距，而實用型方法又缺乏一定的理論基礎(chǔ)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明提出一種爆破掘進(jìn)施工智能設(shè)計系 統(tǒng)與方法，建立知識庫及推理機(jī)，根據(jù)輸入的原始參數(shù)數(shù)據(jù)，通過調(diào)用知識庫進(jìn)行推理得到 目標(biāo)設(shè)計方案，從而實現(xiàn)爆破掘進(jìn)施工的智能設(shè)計。
[0006] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0007] -種爆破掘進(jìn)施工智能設(shè)計系統(tǒng)，包括:人機(jī)接口，推理機(jī)，知識庫。所述人機(jī)接口 用于用戶（設(shè)計人員）與所述系統(tǒng)進(jìn)行人機(jī)對話;所述知識庫包括專家經(jīng)驗知識庫、典型案 例知識庫和爆破規(guī)則知識庫。所述專家經(jīng)驗知識庫和典型案例知識庫中的知識拆分成一條 條具有前提條件的規(guī)則后保存在所述爆破規(guī)則知識庫中。所述推理機(jī)包括參數(shù)交互模塊、 爆破推理模塊、結(jié)果展示模塊和保存讀取模塊。其中：
[000引所述參數(shù)交互模塊用于接收、處理原始數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對推理參數(shù)數(shù)據(jù)的編輯和修改。
[0009]所述爆破推理模塊通過計算輸入的原始參數(shù)與知識庫中知識的前提條件的匹配 度，提取匹配度最大的知識，并進(jìn)行參數(shù)的理論計算得到推理結(jié)果。用戶對基于不同知識庫 推理得出的方案進(jìn)行比較、優(yōu)化，得出最終的爆破設(shè)計方案。
[0010] 所述結(jié)果展示模塊用于展示推理結(jié)果。
[0011] 所述保存讀取模塊W數(shù)據(jù)形式保存輸入的原始數(shù)據(jù)、系統(tǒng)計算的臨時數(shù)據(jù)W及系 統(tǒng)的推理結(jié)果。
[0012] -種爆破掘進(jìn)施工智能設(shè)計方法，包括W下步驟：
[0013] 確定影響爆破效果的主要指標(biāo)。
[0014] 根據(jù)所確定的指標(biāo)由人機(jī)接口輸入爆破方案的原始參數(shù)數(shù)據(jù)。
[0015] 推理機(jī)根據(jù)原始參數(shù)數(shù)據(jù)，通過調(diào)用知識庫進(jìn)行基于專家經(jīng)驗的推理、基于典型 案例的推理和基于爆破規(guī)則的推理，應(yīng)用基于爆破規(guī)則的推理對前兩種推理分別進(jìn)行安全 規(guī)范檢驗，若前兩種推理的推理結(jié)果超出了規(guī)則要求的范圍，W規(guī)則作為推理結(jié)果，否則保 留推理結(jié)果。
[0016] 用戶對基于專家經(jīng)驗的推理得出的方案和基于典型案例的推理得到的方案進(jìn)行 比較，選擇其中一種方案作為最終的爆破設(shè)計方案，或通過推理結(jié)果訪問接口對參數(shù)進(jìn)行 修正，得到優(yōu)化的爆破設(shè)計方案。
[0017] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有W下優(yōu)點：
[0018] (1)本發(fā)明通過建立知識庫及推理機(jī)實現(xiàn)了爆破掘進(jìn)施工的智能設(shè)計。所述知識 庫涵蓋了專家經(jīng)驗、典型案例、爆破規(guī)則等知識，知識量大、內(nèi)容豐富、覆蓋面廣、針對性強(qiáng)， 符合現(xiàn)場工程應(yīng)用實際，能夠滿足大多數(shù)的爆破掘進(jìn)工程設(shè)計要求。所述推理機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn) 基于專家經(jīng)驗、典型案例、爆破規(guī)則的推理。所有推理方案均經(jīng)過基于爆破規(guī)則的推理進(jìn)行 爆破安全規(guī)范檢驗。用戶可W對由不同推理方式得出的方案進(jìn)行比較，選擇其中一種方案， 也可W通過推理結(jié)果訪問接口對方案局部的參數(shù)進(jìn)行修正，最終得到優(yōu)化的爆破設(shè)計方 案。
[0019] (2)本發(fā)明采用權(quán)值分配法確定爆破設(shè)計指標(biāo)，該方法既有理論支持，又能面向?qū)?際應(yīng)用，能夠準(zhǔn)確地確定較少的對爆破影響最大的指標(biāo)，其物理意義明確，數(shù)據(jù)容易獲取， 便于理論知識較薄弱的技術(shù)人員使用。
【附圖說明】
[0020] 圖1為爆破掘進(jìn)施工智能設(shè)計系統(tǒng)的方框圖；
[0021 ]圖2為爆破掘進(jìn)施工智能設(shè)計方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0022] 下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0023] -種爆破掘進(jìn)施工智能設(shè)計系統(tǒng)，其組成如圖1所示，包括:人機(jī)接口，推理機(jī)，知 識庫。人機(jī)接口用于用戶與所述系統(tǒng)進(jìn)行人機(jī)對話;知識庫包括專家經(jīng)驗知識庫、典型案例 知識庫和爆破規(guī)則知識庫。專家經(jīng)驗知識庫和典型案例知識庫中的專家知識和理論模型拆 分成一條條具有前提條件的規(guī)則后保存在爆破規(guī)則知識庫中。推理機(jī)包括參數(shù)交互模塊、 爆破推理模塊、結(jié)果展示模塊和保存讀取模塊。其中：
[0024] 參數(shù)交互模塊用于接收、處理原始數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對推理參數(shù)數(shù)據(jù)的編輯和修改。
[0025] 爆破推理模塊通過計算輸入的原始參數(shù)與知識庫中知識的前提條件的匹配度，提 取匹配度最大的知識，并進(jìn)行參數(shù)的理論計算得到推理結(jié)果。用戶對基于不同知識庫推理 得出的方案進(jìn)行比較、優(yōu)化，得出最終的爆破設(shè)計方案。
[0026] 結(jié)果展示模塊用于展示系統(tǒng)推理結(jié)果。目的是向用戶合理清晰地表達(dá)系統(tǒng)的推理 方案，并基于推理方案進(jìn)行有效的爆破施工。
[0027] 保存讀取模塊用于保存輸入的原始數(shù)據(jù)、計算的臨時數(shù)據(jù)W及推理結(jié)果。保存的 所有內(nèi)容均W數(shù)據(jù)形式存儲，便于用戶隨時隨地通過調(diào)用保存的數(shù)據(jù)查看推理方案。
[0028] 人機(jī)接口包括工程信息訪問接口、推理條件訪問接口、知識庫訪問接口和推理結(jié) 果訪問接口。其中：
[0029] 工程信息訪問接口用于輸入與爆破工程相關(guān)的物理信息，包括設(shè)計人姓名、工程 名稱、保存路徑等基本信息。W便用戶通過之前輸入的工程信息訪問知識庫。
[0030] 推理條件訪問接口用于輸入原始參數(shù)數(shù)據(jù)。根據(jù)系統(tǒng)的要求，用戶可W直接輸入 實際數(shù)據(jù)，也可W根據(jù)提示進(jìn)行選擇。
[0031] 知識庫訪問接口用于對知識庫進(jìn)行管理和維護(hù)。隨著爆破技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，用戶 應(yīng)通過對知識庫的管理，不斷完善和更新知識庫。
[0032] 推理結(jié)果訪問接口用于訪問推理得出的包含所有爆破設(shè)計參數(shù)的方案，W及對部 分參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。為了更好地體現(xiàn)系統(tǒng)的實用性，用戶利用該接口可W對部分參數(shù)進(jìn)行調(diào) 整，W便系統(tǒng)自動繪制爆破工程圖，更好的指導(dǎo)實際爆破施工。
[0033] 專家經(jīng)驗知識庫的數(shù)據(jù)主要來源于爆破領(lǐng)域?qū)＜依碚摷艾F(xiàn)場工程技術(shù)人員經(jīng)驗 知識，總結(jié)分析爆破相關(guān)領(lǐng)域?qū)W術(shù)專著、論文、技術(shù)報告、鑒定成果;典型案例知識庫的數(shù)據(jù) 主要來源于典型爆破設(shè)計施工案例；爆破規(guī)則知識庫的數(shù)據(jù)主要來源于國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，地 方行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)W及行業(yè)規(guī)范。
[0034] 所述系統(tǒng)還包括解釋子系統(tǒng)，用于回答用戶的問題，提供使用流程和原理說明文 檔。
[0035] 所述系統(tǒng)還包括用于繪制爆破施工圖表的繪圖子系統(tǒng)。
[0036] -種爆破掘進(jìn)施工智能設(shè)計方法，包括W下步驟：
[0037] 確定影響爆破效果的主要指標(biāo)。
[0038] 根據(jù)所確定的指標(biāo)由人機(jī)接口輸入爆破方案的原始參數(shù)數(shù)據(jù)。
[0039] 推理機(jī)根據(jù)原始參數(shù)數(shù)據(jù)，通過調(diào)用知識庫進(jìn)行基于專家經(jīng)驗的推理、基于典型 案例的推理和基于爆破規(guī)則的推理，應(yīng)用基于爆破規(guī)則的推理對前兩種推理分別進(jìn)行安全 規(guī)范檢驗，若前兩種推理的推理結(jié)果超出了規(guī)則要求的范圍，W規(guī)則作為推理結(jié)果，否則保 留推理結(jié)果。
[0040] 用戶對基于專家經(jīng)驗的推理得出的方案和基于典型案例的推理得到的方案進(jìn)行 比較，選擇其中一種方案作為最終的爆破設(shè)計方案，或通過推理結(jié)果訪問接口對參數(shù)進(jìn)行 修正，得到優(yōu)化的爆破設(shè)計方案。
[0041 ]確定影響爆破主要指標(biāo)的方法包括W下步驟：
[0042] 步驟1，選取可能對爆破效果產(chǎn)生影響的指標(biāo)。
[0043] 步驟2,確定步驟1選取的指標(biāo)的權(quán)值，具體方法如下：
[0044] 步驟2.1，根據(jù)指標(biāo)之間的相互關(guān)系及最終所要解決的問題，對所述問題進(jìn)行初步 分析，將具有共同特征的指標(biāo)劃為一組，并將所述共同特征作為指標(biāo)組合成較高層;按照相 同的方法對所述較高層進(jìn)行操作，形成更高層;重復(fù)上述操作，直到形成由單一指標(biāo)組成的 最高層。
[0045] 步驟2.2,比較同一層次中的指標(biāo)的相對重要程度，并按相對重要程度的大小進(jìn)行 賦值，得到判定矩陣。判定矩陣為：
[0046] P=(bij)nXn
[0047] 其中，P為判定矩陣；i = l，2,. . .，n，j = l，2,. . .，n，n為指標(biāo)個數(shù)，bij表示第i個指 標(biāo)比第j個指標(biāo)重要的程度也i = l/bunbu的值為整數(shù)1~9及1~9的倒數(shù);其中：
[004引1表示兩個指標(biāo)相比，具有同樣重要性；
[0049] 3表示兩個指標(biāo)相比，一個指標(biāo)比另一個指標(biāo)稍微重要；
[0050] 5表示兩個指標(biāo)相比，一個指標(biāo)比另一個指標(biāo)明顯重要；
[0051] 7表示兩個指標(biāo)相比，一個指標(biāo)比另一個指標(biāo)強(qiáng)烈重要；
[0052] 9表示兩個指標(biāo)相比，一個指標(biāo)比另一個指標(biāo)極端重要；
[0053] 2,4,6,8表示的重要程度均位于其相鄰的整數(shù)所表示的重要程度之間。
[0054] 步驟2.3，對判定矩陣的特征向量進(jìn)行歸一化處理得到各指標(biāo)的權(quán)值。求判定矩陣 的最大特征值并計算一致性指標(biāo)及隨機(jī)一致性比率，調(diào)整判定矩陣直至各指標(biāo)的權(quán)值滿足 一致性要求。具體方法如下：
[0055] 計算判定矩陣每一行元素的乘積Ml:
[0化6]
[0057]其中，bu為判定矩陣P的第i行第j列的值，表示第i個指標(biāo)比第j個指標(biāo)重要的程 度，1 = 1，2，...，11〇 = 1，2，...，]1，]1為指標(biāo)個數(shù)；
[0化引計算Mi的η次方根;聽：
[0化9]
[0060] 對向呈巧'=味'^Λ，味',,f進(jìn)行歸一化處理，得到特征向量W=(Wi，W2 A，Wn)T，從而 得到各指標(biāo)的排序權(quán)值；
[0061] 計算判定矩陣P的最大特征根Amax;
[0064] 其中，（pW)i為向量pW的第i個元素；
[0065] 計算一致性指標(biāo)CI和隨機(jī)一致性比率CR:
[0066] CI = (Amax-n)/(n-l)
[0067] CR = CI/RI
[0068] 其中，RI為平均隨機(jī)一致性指標(biāo)，RI按下面方法選?。寒?dāng)η為1，2,3,4,5,6,7,8,9， 10,11，12 時，RI 分別為:0.00,0.00,0.58,0.90,0.12,0.24,0.32,0.41,0.46,0.49,0.52， 0.54。
[0069] 若CR小于設(shè)定的闊值，則層次單排序的結(jié)果滿足一致性要求;否則，重新比較同一 層次中的指標(biāo)的相對重要性并進(jìn)行賦值，得到新的判定矩陣，重新計算權(quán)值并進(jìn)行一致性 評估，直到CR小于設(shè)定的闊值。
[0070] 步驟3,按權(quán)值大小對各指標(biāo)進(jìn)行排序，選取權(quán)值最大的若干指標(biāo)為影響爆破效果 的指標(biāo)。
[0071] 基于專家經(jīng)驗的推理包括W下步驟：
[0072] 輸入原始參數(shù)數(shù)據(jù)。
[0073] 計算輸入的原始參數(shù)與專家經(jīng)驗知識庫中某條知識的前提條件的匹配度;根據(jù)匹 配度大小判斷是否匹配。
[0074] 提取匹配的專家經(jīng)驗知識，得到推理結(jié)果。
[0075] 基于典型案例的推理包括W下步驟：
[0076] 輸入原始參數(shù)數(shù)據(jù)。
[0077] 根據(jù)問題的要求及初始條件，從典型案例知識庫中提取與當(dāng)前問題的前提條件相 似的案例。
[0078] 計算原始參數(shù)與所有相似案例的匹配度，并按大小對匹配度進(jìn)行排序。
[0079] 提取匹配度最大的典型案例，獲取該典型案例的爆破參數(shù)，得到推理結(jié)果。
[0080] 基于爆破規(guī)則的推理包括W下步驟：
[0081] 輸入原始參數(shù)數(shù)據(jù)；
[0082] 計算爆破規(guī)則知識庫中規(guī)則的前提條件與輸入的原始參數(shù)的匹配度，根據(jù)匹配度 大小、判斷是否匹配，找到與原始參數(shù)匹配的規(guī)則；
[0083] 根據(jù)匹配的規(guī)則進(jìn)行推理，得到推理結(jié)果。
[0084] 本發(fā)明不限于上述實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員所做出的對上述實施方式任何顯而 易見的改進(jìn)或變更，都不會超出本發(fā)明的構(gòu)思和所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種爆破掘進(jìn)施工智能設(shè)計系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括:人機(jī)接口，推理機(jī)，知 識庫;所述人機(jī)接口用于用戶與所述系統(tǒng)進(jìn)行人機(jī)對話;所述知識庫包括專家經(jīng)驗知識庫、 典型案例知識庫和爆破規(guī)則知識庫;所述專家經(jīng)驗知識庫和典型案例知識庫中的知識拆分 成一條條具有前提條件的規(guī)則后保存在所述爆破規(guī)則知識庫中；所述推理機(jī)包括參數(shù)交互 模塊、爆破推理模塊、結(jié)果展示模塊和保存讀取模塊;其中： 所述參數(shù)交互模塊用于接收、處理原始數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對推理參數(shù)數(shù)據(jù)的編輯和修改； 所述爆破推理模塊通過計算輸入的原始參數(shù)與知識庫中知識的前提條件的匹配度，提 取匹配度最大的知識，并進(jìn)行參數(shù)計算得到推理結(jié)果；用戶對基于不同知識庫推理得出的 方案進(jìn)行比較、優(yōu)化，得出最終的爆破設(shè)計方案； 所述結(jié)果展示模塊用于展示推理結(jié)果； 所述保存讀取模塊以數(shù)據(jù)形式保存輸入的原始數(shù)據(jù)、計算的臨時數(shù)據(jù)以及推理結(jié)果。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的爆破掘進(jìn)施工智能設(shè)計系統(tǒng)，其特征在于，所述人機(jī)接口包括 工程信息訪問接口、推理條件訪問接口、知識庫訪問接口和推理結(jié)果訪問接口；其中： 所述工程信息訪問接口用于輸入與爆破工程相關(guān)的物理信息，包括設(shè)計人姓名、工程 名稱、保存路徑； 所述推理條件訪問接口用于輸入原始參數(shù)數(shù)據(jù)； 所述知識庫訪問接口用于對知識庫進(jìn)行管理和維護(hù)； 所述推理結(jié)果訪問接口用于訪問推理得出的包含所有爆破設(shè)計參數(shù)的方案，以及對部 分參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的爆破掘進(jìn)施工智能設(shè)計系統(tǒng)，其特征在于，所述專家經(jīng)驗知識 庫的數(shù)據(jù)來源于爆破領(lǐng)域?qū)＜依碚摷艾F(xiàn)場工程技術(shù)人員經(jīng)驗知識，總結(jié)分析爆破相關(guān)領(lǐng)域 學(xué)術(shù)專著、論文、技術(shù)報告、鑒定成果;所述典型案例知識庫的數(shù)據(jù)來源于典型爆破設(shè)計施 工案例;所述爆破規(guī)則知識庫的數(shù)據(jù)來源于國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，地方行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及行業(yè)規(guī)范。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的爆破掘進(jìn)施工智能設(shè)計系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括解 釋子系統(tǒng)，用于回答用戶的問題，提供使用流程和原理說明文檔。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的爆破掘進(jìn)施工智能設(shè)計系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括用 于繪制爆破施工圖表的繪圖子系統(tǒng)。6. -種爆破掘進(jìn)施工智能設(shè)計方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟： 確定影響爆破效果的主要指標(biāo)； 根據(jù)所確定的指標(biāo)由人機(jī)接口輸入爆破方案的原始參數(shù)數(shù)據(jù)； 推理機(jī)根據(jù)原始參數(shù)數(shù)據(jù)，通過調(diào)用知識庫進(jìn)行基于專家經(jīng)驗的推理、基于典型案例 的推理和基于爆破規(guī)則的推理，應(yīng)用基于爆破規(guī)則的推理對前兩種推理分別進(jìn)行安全規(guī)范 檢驗，若前兩種推理的推理結(jié)果超出了規(guī)則要求的范圍，以規(guī)則作為推理結(jié)果，否則保留推 理結(jié)果； 用戶對基于專家經(jīng)驗的推理得出的方案和基于典型案例的推理得到的方案進(jìn)行比較， 選擇其中一種方案作為最終的爆破設(shè)計方案，或通過推理結(jié)果訪問接口對參數(shù)進(jìn)行修正， 得到優(yōu)化的爆破設(shè)計方案。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的爆破掘進(jìn)施工智能設(shè)計方法，其特征在于，確定影響爆破主要 指標(biāo)的方法包括以下步驟： 步驟1，選取可能對爆破效果產(chǎn)生影響的指標(biāo)； 步驟2，確定步驟1選取的所述指標(biāo)的權(quán)值，具體方法如下： 步驟2.1，根據(jù)所述指標(biāo)之間的相互關(guān)系及最終所要解決的問題，對所述問題進(jìn)行初步 分析，將具有共同特征的指標(biāo)劃為一組，并將所述共同特征作為指標(biāo)組合成較高層;按照相 同的方法對所述較高層進(jìn)行操作，形成更高層;重復(fù)上述操作，直到形成由單一指標(biāo)組成的 最高層； 步驟2.2,比較同一層次中的指標(biāo)的相對重要程度，并按相對重要程度的大小進(jìn)行賦 值，得到判定矩陣;所述判定矩陣為： P= (bij )ηΧη 其中，Ρ為判定矩陣；i = l，2, . . .，n，j = l，2,. . .，η，η為指標(biāo)個數(shù)，bij表示第i個指標(biāo)比 第j個指標(biāo)重要的程度，bjFl/bdbu的值為整數(shù)1~9及1~9的倒數(shù);其中： 1表示兩個指標(biāo)相比，具有同樣重要性； 3表示兩個指標(biāo)相比，一個指標(biāo)比另一個指標(biāo)稍微重要； 5表示兩個指標(biāo)相比，一個指標(biāo)比另一個指標(biāo)明顯重要； 7表示兩個指標(biāo)相比，一個指標(biāo)比另一個指標(biāo)強(qiáng)烈重要； 9表示兩個指標(biāo)相比，一個指標(biāo)比另一個指標(biāo)極端重要； 2,4,6,8表示的重要程度均位于其相鄰的整數(shù)所表示的重要程度之間； 步驟2.3，對判定矩陣的特征向量進(jìn)行歸一化處理得到各指標(biāo)的權(quán)值;求判定矩陣的最 大特征值并計算一致性指標(biāo)及隨機(jī)一致性比率，調(diào)整判定矩陣直至各指標(biāo)的權(quán)值滿足一致 性要求;具體方法如下： 計算判定矩陣每一行元素的乘積姐：其中，1?為判定矩陣P的第i行第j列的值，表示第i個指標(biāo)比第j個指標(biāo)重要的程度，i = 1，2,. . .，n，j = l，2,. . .，n，n為指標(biāo)個數(shù)； 計算Mi的η次方根％對向量,1^進(jìn)行歸一化處理，得到特征向量W=(Wi，W2A，Wn)T，從而得到 各指標(biāo)的排序權(quán)值； 計算判定矩陣P的最大特征根Amax:其中，（pWh為向量pW的第i個元素； 計算一致性指標(biāo)CI和隨機(jī)一致性比率CR: CI = (Amax-n)/(n-1) CR=CI/RI 其中，RI為平均隨機(jī)一致性指標(biāo)，RI按下面方法選取：當(dāng)所述n為1，2,3,4,5,6,7,8,9， 10,11，12時，RI分別為：0·00,0·00,0· 58,0· 90，0·12,0·24,0.32，0· 41，0.46，0·49,0· 52， 0.54； 若CR小于設(shè)定的閾值，則層次單排序的結(jié)果滿足一致性要求;否則，重新比較同一層次 中的指標(biāo)的相對重要性并進(jìn)行賦值，得到新的判定矩陣，重新計算權(quán)值并進(jìn)行一致性評估， 直到CR小于設(shè)定的閾值； 步驟3,按權(quán)值大小對各指標(biāo)進(jìn)行排序，選取權(quán)值最大的若干指標(biāo)為影響爆破效果的指 標(biāo)。8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的爆破掘進(jìn)施工智能設(shè)計方法，其特征在于，所述基于專家經(jīng)驗 的推理包括以下步驟： 輸入原始參數(shù)數(shù)據(jù)； 計算輸入的原始參數(shù)與專家經(jīng)驗知識庫中某條知識的前提條件的匹配度;根據(jù)匹配度 大小判斷是否匹配； 提取匹配的專家經(jīng)驗知識，得到推理結(jié)果。9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的爆破掘進(jìn)施工智能設(shè)計方法，其特征在于，所述基于典型案例 的推理包括以下步驟： 輸入原始參數(shù)數(shù)據(jù)； 根據(jù)問題的要求及初始條件，從典型案例知識庫中提取與當(dāng)前問題的前提條件相似的 案例； 計算原始參數(shù)與所有相似案例的匹配度，并按大小對匹配度進(jìn)行排序； 提取匹配度最大的典型案例，獲取該典型案例的爆破參數(shù)，得到推理結(jié)果。10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的爆破掘進(jìn)施工智能設(shè)計方法，其特征在于，所述基于爆破規(guī) 則的推理包括以下步驟： 輸入原始參數(shù)數(shù)據(jù)； 計算爆破規(guī)則知識庫中規(guī)則的前提條件與輸入的原始參數(shù)的匹配度，根據(jù)匹配度大 小、判斷是否匹配，找到與原始參數(shù)匹配的規(guī)則； 根據(jù)匹配的規(guī)則進(jìn)行推理，得到推理結(jié)果。
【文檔編號】G06N5/04GK105824998SQ201610140898
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月11日
【發(fā)明人】楊仁樹, 馬鑫民, 楊立云, 劉寧, 張博, 肖南
【申請人】中國礦業(yè)大學(xué)(北京)