[发明专利]一种面向植物工厂的环境调控规则推理方法

摘要

本发明涉及一种面向植物工厂的环境调控规则推理方法，包括步骤：1)事实、规则、模式的定义；2)事实‑规则数据库；3)根据专家规则创建规则推理机Rete网络；4)根据事实进行规则推理过程；5)规则冲突解决策略；6)数据库更新；所述步骤2)中，事实‑规则数据库用于存储推理得到的专家规则与当前事实的对应关系，当再次出现相同的事实时，无需再次经过推理机匹配专家规则。本发明的有益效果是：本方法根据当前环境数据自动推理出合理正确的专家规则,实现植物工厂环境的自动调控。

主权项

1.一种面向植物工厂的环境调控规则推理方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、事实、规则、模式的定义1)事实Facts用于描述对象之间以及属性之间多元关系的数据结构，一般情况下以三元组来表示一个事实；2)模式Patten：模式是属于规则的when部分，它是已知事实的一般表现形式，属于未实例化的多元关系；3)规则Rule结构主要包括优先级、条件以及行为三个部分，其中条件部分称为左手元LHS，条件部分可以用逻辑连接符组合在一起；行为称为右手元RHS；步骤二、事实‑规则数据库该数据库用于存储事实与对应的专家规则，当新的环境事实变化时首先根据当前环境数据在该数据库中查询，若查询成功则取出对应的专家规则执行，若查询失败则将当前事实输入专家规则推理机中进行规则推理匹配，数据库初始为空；步骤三、根据专家规则创建规则推理机Rete网络1)创建根节点；2)加入一条规则i；3)从规则中取出一个模式j，检查模式j对应的Alpha节点是否已存在，如果存在则记录下节点位置，如果不存在，将模式j作为一个Alpha节点加入到网络中，并记录该节点位置，同时根据Alpha节点建立对应的Alpha内存表；4)重复步骤3)直到规则i中的所有模式都处理完毕；5)按照如下方式根据记录下来的Alpha节点位置组合Beta节点，并将两个父节点的内存表内联成为自己的Beta内存表：Beta(1)左输入节点为Alpha(1)，右输入节点为Alpha(2)Beta(k)左输入节点为Beta(k‑1)，右输入节点为Alpha(k+1)(k>1)6)重复5)直到所有记录Alpha节点处理完毕；7)将行为Then部分封装成叶节点Rule节点作为Beta(k)的输出节点；此时完成将规则i加入Rete网络的过程；8)重复步骤2)，直到将剩余规则全都处理完成；步骤四、根据事实进行规则推理过程1)对于每一个事实Facts，使用Select操作来进行过滤，使其沿着Rete网络结构到达网络中合适的Alpha节点，并将该事实存储到对应的Alpha节点的内存表中；2)对于每个内存表不为空的Alpha节点，则用Project投影操作将的变量绑定分离出来形成新的变量绑定集沿着Rete网络传递到合适的Beta网络节点，并将新的变量绑定集存入对应的Beta内存表；3)对于收到新的变量绑定的Beta节点，使用Project操作产生新的绑定集，使这些新的变量绑定沿Rete网络至下一个Beta节点直至最后的Rule节点，并将成功匹配得到的Rule加入待执行队列；4)若推理得到的专家规则只有一条，则执行该专家规则，若存在多条专家规则同时被匹配，则需要根据专家规则冲突策略进行解决；步骤五、规则冲突解决策略根据上述匹配算法，最终可能出现多个专家规则同时被匹配，此时按照以下策略来决定规则的先后执行顺序；1)根据各个规则优先级字段进行判断，优先级大的最先执行；2)若优先级相同，则复杂的专家规则优先执行，即条件多的专家规则优先级大；3)若条件数目也一致，则按照先进后出原理进行执行，即最后匹配得到的规则优先执行；步骤六、数据库更新将经过专家规则推理机得到的专家规则与当前事实一起存入事实‑规则数据库，防止再次出现相同事实数据时需要再次进行推理的现象。