發(fā)布時(shí)間：2020-09-25 08:35

　　 煤礦底板突水是導(dǎo)致煤礦災(zāi)害的主要因素之一,對(duì)煤礦井下的安全開(kāi)采造成了嚴(yán)重威脅,防治水工作面臨著巨大挑戰(zhàn)。隨著知識(shí)工程和人工智能的發(fā)展,突水預(yù)測(cè)領(lǐng)域出現(xiàn)了基于專家系統(tǒng)的知識(shí)庫(kù),實(shí)現(xiàn)了突水預(yù)測(cè)信息的自動(dòng)化處理。但是傳統(tǒng)的突水專家系統(tǒng)作用單一、可移植性差、缺乏對(duì)知識(shí)的系統(tǒng)表達(dá),難以實(shí)現(xiàn)知識(shí)的共享和復(fù)用,容易造成知識(shí)浪費(fèi)。本文提出將本體理論引入到底板突水知識(shí)庫(kù)的構(gòu)建中,不僅能實(shí)現(xiàn)突水領(lǐng)域知識(shí)的統(tǒng)一形式化描述,還能依據(jù)已有知識(shí)對(duì)事故風(fēng)險(xiǎn)信息進(jìn)行智能推理,為實(shí)現(xiàn)底板突水預(yù)測(cè)預(yù)防提供更好的知識(shí)服務(wù)。本文總結(jié)了底板突水發(fā)生的機(jī)理,對(duì)突水預(yù)測(cè)知識(shí)庫(kù)構(gòu)建進(jìn)行需求分析,提出了知識(shí)庫(kù)的基本模型框架。在分析目前本體構(gòu)建方法使用的基礎(chǔ)上,提出了適用于底板突水預(yù)測(cè)知識(shí)庫(kù)的本體建模方法。利用條件隨機(jī)場(chǎng)抽取重要突水概念并歸納出概念間的語(yǔ)義關(guān)系;通過(guò)本體建模工具Protégé4.3定義了數(shù)據(jù)屬性、對(duì)象屬性和突水實(shí)例,完成了本體知識(shí)庫(kù)的構(gòu)建;使用自帶推理機(jī)FaCT++對(duì)所構(gòu)本體進(jìn)行了一致性檢驗(yàn)并將本體存儲(chǔ)為OWL文件。根據(jù)煤礦突水防治技術(shù)和規(guī)程要求,分析了自定義規(guī)則格式和需求,建立適用于底板突水預(yù)測(cè)與防治的本體推理規(guī)則庫(kù);結(jié)合時(shí)空邏輯,構(gòu)建了時(shí)空約束規(guī)則,為預(yù)測(cè)規(guī)則庫(kù)提供了時(shí)空支持;并利用Jena推理機(jī)實(shí)現(xiàn)了基于規(guī)則的知識(shí)推理。研究了基于案例推理實(shí)現(xiàn)底板突水相似案例檢索,提取影響底板突水發(fā)生的案例屬性特征并計(jì)算了屬性相似度;采用層次分析法評(píng)價(jià)屬性權(quán)重,確定了突水案例相似度檢索算法,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了案例推理在底板突水預(yù)測(cè)中的有效性。開(kāi)發(fā)了突水知識(shí)庫(kù)原型系統(tǒng),該系統(tǒng)存儲(chǔ)了突水本體庫(kù)、突水案例庫(kù)和推理規(guī)則庫(kù),并基于相似案例檢索算法實(shí)現(xiàn)了案例檢索,提供案例推理和規(guī)則推理服務(wù)。通過(guò)底板突水發(fā)生的實(shí)例,驗(yàn)證該預(yù)測(cè)知識(shí)庫(kù)的有效性和實(shí)用性,結(jié)果表明,該知識(shí)庫(kù)對(duì)突水實(shí)例知識(shí)推理的結(jié)果與實(shí)際評(píng)判結(jié)果相符,可為智能化分析底板突水并實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)預(yù)防提供知識(shí)服務(wù)。
【學(xué)位單位】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TP18;TD745.2
【部分圖文】：

一是基于突水機(jī)理進(jìn)行預(yù)測(cè)，二是基于數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)模型預(yù)測(cè)法�，F(xiàn)將兩類研究方法總結(jié)如圖1-1 所示。圖 1-1 底板突水預(yù)測(cè)方法Figure1-1 The method of floor water inrush prediction基于突水機(jī)理進(jìn)行突水預(yù)測(cè)是考慮礦山的水文地質(zhì)、礦井環(huán)境、采掘活動(dòng)等因素的影響來(lái)分析礦井發(fā)生突水的可能性。匈牙利學(xué)者韋格弗倫斯于 20 世紀(jì)四五十年代第一次提出了相對(duì)隔水層的概念。蘇聯(lián)學(xué)者 B.斯列薩列夫結(jié)合底板強(qiáng)度理論提出底板安全水壓值的計(jì)算公式。蘇聯(lián)和南斯拉夫?qū)W者同時(shí)研究突水發(fā)生

碩士學(xué)位論文(3) 根據(jù)對(duì)煤礦底板突水知識(shí)的推理進(jìn)行需求分析，開(kāi)發(fā)了基于本體的底板突水預(yù)測(cè)知識(shí)庫(kù)服務(wù)系統(tǒng)。將上述的理論研究成果運(yùn)用于該系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)本體庫(kù)、規(guī)則庫(kù)和案例庫(kù)的管理和推理服務(wù)。通過(guò)具體案例應(yīng)用驗(yàn)證了該知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)的實(shí)用性和有效性。1.4 研究框架及技術(shù)路線(Research Framework and TechnicalRoute)1.4.1 研究框架本文的研究?jī)?nèi)容是個(gè)有機(jī)的整體，基于主要研究?jī)?nèi)容進(jìn)一步細(xì)化確定了本文的研究框架，如圖 1-2 所示。

圖 1-3 知識(shí)庫(kù)總體技術(shù)實(shí)現(xiàn)路線Figure1-3 Overall technical implementation route of knowledge base 論文章節(jié)安排(Structures)根據(jù)以上研究框架將本文內(nèi)容章節(jié)安排分為六章。第一章 緒論。首先介紹了本文的研究背景、選題來(lái)源及其研究意義，了煤礦底板突水預(yù)測(cè)和基于本體的知識(shí)庫(kù)構(gòu)建與應(yīng)用研究的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀據(jù)研究課題提出了本文的主要研究框架和技術(shù)實(shí)現(xiàn)路線。第二章 本體理論和知識(shí)庫(kù)概述。本章主要介紹了本體理論和知識(shí)庫(kù)關(guān)在本體理論中對(duì)本體概念和本體分類、本體語(yǔ)言、構(gòu)建方法和工具、推了主要論述。在知識(shí)庫(kù)小結(jié)中對(duì)知識(shí)表示、知識(shí)獲取和知識(shí)推理進(jìn)行了和總結(jié)，為后續(xù)突水預(yù)測(cè)知識(shí)庫(kù)構(gòu)建與推理奠定了理論基礎(chǔ)。第三章 煤礦突水預(yù)測(cè)知識(shí)庫(kù)本體建模。首先分析面向突水領(lǐng)域的本體求，然后提出了循環(huán)獲取法與七步法相結(jié)合的本體構(gòu)建方法。運(yùn)用條件CRF)進(jìn)行突水領(lǐng)域概念的抽取從而降低本體構(gòu)建的工作量。然后基于以

【參考文獻(xiàn)】

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