基于XML Schema的诊断模型信息描述

　　1　诊断模型标准化信息描述的依据

　　1.1　AI-ESTATE标准

　　由电气电子工程师协会(IEEE)制定的针对所有测试环境的人工智能交换与服务(AI-ESTATE)标准是人工智能应用于系统测试与诊断领域的国际标准。该标准给出了描述诊断数据和知识的形式化规范集,同时,还对诊断模型做出了形式化定义。

　　在AI-ESTATE标准中定义的诊断模型的分层结构中包含公共元素模型、故障树模型、诊断推理模型、增强故障诊断模型和动态上下文模型。其中公共元素模型处于顶层,描述了在AI-ESTATE整体范围内的设备测试和诊断的公共元素;诊断推理模型、增强诊断推理模型和故障树模型处于底层,是详细的数据和知识格式;而动态上下文模型则是跟踪记录推理诊断过程中的状态,为诊断推理模型运行提供依据。

　　AI-ESTATE标准采用EXPRESS语言对上述各诊断模型进行了描述,给出了形式化的数据规范集。但是目前支持EXPRESS语言转换的工具不多,使其并没有得到广泛的认可,用EXPRESS语言对模型进行描述就会造成实现信息共享的难度增大。在这种情况下,本文力图以AI-ESTATE标准定义的诊断模型为依据,寻求一种在数据交换方面更有优势的语言来对诊断模型进行标准化信息描述,而XML语言无疑是个不错的选择。在AI-ESTATE基础上,基XML Schema可以实现对诊断模型的标准化描述。

　　1.2　XML和XML Schema

　　XML(eXtensibleMarkup Language,可扩展标记语言)是W3C(World W ide Web Consortium,万维网联盟)推出的用于新一代网络数据表示、传递和交换的标准。XML揭示了数据本身的含义,可以用来清楚地描述、存储和共享各种数据。XML可扩展的特点使得人们可以创建自己定义的文档元素以满足实际的需要,而其跨平台的特性则使它不依赖于任何一种程序设计语言、操作系统和软件开发商,因而可以作为各种语言和各种系统平台数据交换的桥梁。

　　XML Schema是继DTD之后,用来规范和描述XML文档的第二代标准。XML Schema又被称为XML架构,用来定义和描述XML文档的结构、内容和语义。它就像一幅蓝图,声明了XML文档中允许的数据和结构,具体规定了XML文档中可以包含哪些元素,这些元素又可以具有哪些子元素,并可以规定这些子元素出现的顺序及其次数等。

　　XML Schema文档可以用来定义和描述相应的XML文档,提供这个XML文档的内容模式细节。此外,XML Schema文档还可以验证相应的XML文档的正确性,用来判断某个XML文档是否符合规定的所有格式和需要的所有约束等。

　　2　基于XML Schema的诊断模型的信息描述

　　2.1　描述思想

　　诊断模型本身是诊断信息实体和诊断推理过程的集合体,是诊断知识和数据及其基于诊断推理过程的逻辑组成结构的统称,是诊断知识和推理逻辑的信息模型。故障诊断信息实体即为诊断知识和数据,包括测试、测试数据、测试结果、故障诊断、维修、维修对象、资源、操作步骤、诊断成本、故障率、故障模式等,故障诊断模型均通过继承或直接组合这些信息实体而建立起来;逻辑组成结构体现了以上信息实体的结构组成,反映了诊断模型的逻辑推理过程。