基于知識(shí)推理的水電調(diào)度技術(shù)解決方法

楊林

摘 要：在可持續(xù)發(fā)展理念的影響下，我國(guó)加大了對(duì)于清潔可再生能源的開發(fā)力度，水利水電工程也以此得到了迅猛發(fā)展。在水電調(diào)度中，由于負(fù)荷需求的不確定性、調(diào)度關(guān)系的復(fù)雜性以及約束條件的多樣性等，很容易出現(xiàn)各種各樣的問題，影響調(diào)度的可靠性。文章結(jié)合知識(shí)推理的相關(guān)概念，針對(duì)當(dāng)前水電調(diào)度中存在的問題，對(duì)基于知識(shí)推理的水電調(diào)度技術(shù)解決方法進(jìn)行了分析和探討。

關(guān)鍵詞：知識(shí)推理；水電調(diào)度；解決方法

中圖分類號(hào)：TV736 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2015）09-0098-02

在經(jīng)濟(jì)全球化趨勢(shì)日益顯著的今天，能源緊缺問題已經(jīng)成為了困擾世界各國(guó)發(fā)展最為關(guān)鍵的問題，因此，加快對(duì)于清潔可再生能源的開發(fā)和利用，是非常重要的。水利發(fā)電技術(shù)經(jīng)過了長(zhǎng)期的發(fā)展，已經(jīng)相對(duì)成熟，在我國(guó)得到了非常廣泛的應(yīng)用。而在水電調(diào)度中，受水庫綜合利用、防汛決策等因素的制約，單純依靠水庫調(diào)度數(shù)學(xué)模型，并不能得到?jīng)Q策的最終解，也就使得水電調(diào)度中存在著各種各樣的問題。對(duì)此，尋找兼顧優(yōu)化調(diào)度和實(shí)用性的書庫運(yùn)行調(diào)度方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)于水庫全局的實(shí)時(shí)優(yōu)化調(diào)度，是相關(guān)技術(shù)人員重點(diǎn)研究的課題。知識(shí)推理的應(yīng)用，可以有效解決上述問題，因此得到了學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。

1 知識(shí)推理的相關(guān)概念

推理是人類的一種比較高級(jí)的思維形式，主要是依據(jù)一定的原則，結(jié)合已知條件，對(duì)結(jié)論進(jìn)行推導(dǎo)的過程。知識(shí)推理則是在計(jì)算機(jī)或者智能系統(tǒng)中，對(duì)人類的智能推理方式進(jìn)行模擬，依據(jù)推理控制策略，結(jié)合形式化的知識(shí)進(jìn)行機(jī)器思維和求解問題的過程。對(duì)于推理方法的研究，主要是為了探索人類思維活動(dòng)中各種推理形式的基本規(guī)律，進(jìn)而對(duì)能夠輔助人類推理判斷及問題求解的智能化軟件系統(tǒng)進(jìn)行研究和開發(fā)。推理機(jī)是智能信息系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)知識(shí)推理的核心部件，可以根據(jù)知識(shí)的語義，對(duì)按照一定策略找到的知識(shí)進(jìn)行解釋執(zhí)行，并對(duì)其執(zhí)行結(jié)果進(jìn)行記錄。根據(jù)知識(shí)處理方法的不同，可以將推理機(jī)分為多個(gè)不同的類型，如規(guī)則推理機(jī)、框架推理機(jī)、語義網(wǎng)絡(luò)推理機(jī)等。

2 基于知識(shí)推理的水電調(diào)度的技術(shù)解決方法

2.1 知識(shí)庫構(gòu)建

①增量式調(diào)度知識(shí)庫：從本質(zhì)上看，利用水庫調(diào)度知識(shí)決策的過程實(shí)際上就是結(jié)合隱形調(diào)度規(guī)則，對(duì)決策進(jìn)行制定的過程。所以，需要做好增量式調(diào)度數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建，對(duì)相關(guān)調(diào)度規(guī)則進(jìn)行存儲(chǔ)，同時(shí)在日常工作中，對(duì)知識(shí)庫進(jìn)行擴(kuò)展和完善。增量式知識(shí)庫主要是將已經(jīng)開發(fā)或者運(yùn)行的成果作為知識(shí)的原始積累，通過不斷的測(cè)試、修改和擴(kuò)展，在原有基礎(chǔ)上對(duì)知識(shí)積累和更新，可以促進(jìn)更加完備的知識(shí)庫的形成。增量式知識(shí)庫的運(yùn)行流程如圖1所示。

②知識(shí)庫結(jié)構(gòu)：作為知識(shí)的主要表示形式，知識(shí)庫結(jié)構(gòu)對(duì)于數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建是非常關(guān)鍵的，一般情況下，可以將其分為三個(gè)主要組成部分，即規(guī)則庫、模型算法庫和事實(shí)數(shù)據(jù)庫。其中，規(guī)則庫主要包含了知識(shí)推理的各種規(guī)則，細(xì)分為前提和結(jié)論兩個(gè)部分；事實(shí)數(shù)據(jù)庫中主要是存放水庫調(diào)度知識(shí)的相關(guān)信息；模型算法庫則存儲(chǔ)了大量的數(shù)據(jù)模型和算法模型等，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)信息的處理和計(jì)算，從而為決策的制定提供的參考。

2.2 知識(shí)推理技術(shù)

2.2.1 知識(shí)匹配技術(shù)

2.2.2 調(diào)度方案優(yōu)選技術(shù)

大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，若只是匹配過程中，存在多個(gè)知識(shí)信息都可以滿足匹配條件，則最終匹配結(jié)果也可能是復(fù)數(shù)的，也就是會(huì)產(chǎn)生多個(gè)調(diào)度規(guī)則方案。在這種情況下，就需要做好方案的對(duì)比和選擇，找出最佳的調(diào)度規(guī)則。相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該對(duì)調(diào)度規(guī)則進(jìn)行再次匹配，以得到最近鄰的調(diào)度方案。在對(duì)調(diào)度方案進(jìn)行選擇的過程中，首先，應(yīng)該對(duì)各個(gè)調(diào)度規(guī)則的前提條件以及輸入的矢量差進(jìn)行計(jì)算，由計(jì)算結(jié)果可以得到與調(diào)度規(guī)則一一對(duì)應(yīng)的備選方案，結(jié)合模糊優(yōu)選的方法，通過求解，就能夠明確各個(gè)備選方案的相對(duì)優(yōu)屬度，然后從最大隸屬度原則出發(fā)，經(jīng)計(jì)算和匹配，就能夠得到與輸入最近鄰的調(diào)度規(guī)則。

2.3 基于智能模型的知識(shí)推理技術(shù)

假如通過上述方法，并沒有找到與水庫實(shí)際運(yùn)行情況相匹配的調(diào)度規(guī)則，則調(diào)度人員應(yīng)該更換思路，利用相應(yīng)的智能模型，對(duì)水庫的調(diào)度問題進(jìn)行求解。在智能模型中，知識(shí)推理的過程主要是由模型內(nèi)部自帶的算法實(shí)現(xiàn)的，不需要進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)算，對(duì)于調(diào)度人員而言，應(yīng)該講智能模型與相應(yīng)的智能算法結(jié)合起來，采用支持向量機(jī)模型的算法來實(shí)現(xiàn)。

3 結(jié) 語

總而言之，針對(duì)水電在線調(diào)度中存在的問題，可以采用基于知識(shí)推理的智能調(diào)度方法，對(duì)問題進(jìn)行分析和解決，確保調(diào)度方案的合理性和可靠性，從而確保水電調(diào)度工作的有效展開。

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