2022年PC系列计算机故障诊断系统开发

PCDGES是作者在八十年代中期开发的一个基于产生式的咨询专家系统,用TURBOPROLOG

言语编码，可在PC系列计算机,CCDOS环境下运行，下面简要介绍其开发过程。

L系统目标及工作范围

PCDGES的目标是为计算机初级用户提供一个有关PC计算机故障的咨询工具软件,答复用

户有关PC计算机故障的问题,并提出相应的故障处理对策。系统的工作（诊断）范围仅限于部

件级的故障诊断咨询。

2.知识猎取

PCDGES的知识猎取通过手工方法进行。通过总结作者的经验并查阅大量文献资料,得到

了有关PC计算机故障的大量经验性知识,分层画出了PC计算机系统故障诊断流程图,包含:主

诊断,检查测试,RAM检查,键盘检查,主板检查,硬盘检查,软盘检查,启动检查,叫声检查，电

源检查,机房条件检查等15个故障诊断流程图。其中的主诊断及检查测试诊断流程示意图分

别如图11-2,图11-3所示。在此根底上，搜集整理并列出了故障现象与可能的故障部位对比

范表,其中的一些工程列举如下:

现象可能的故障部位

加电后无反响，喇叭不响电源系统

喇叭重复短声主板

喇叭发出一长两短声显示器电路

屏幕显布1701硬盘

无视频信号进入监视器到监视器的电缆

依据问题及所猎取知识的特点,本系统采纳产生式规则范表达诊断知识,整个系统的知

识分级分块存放,所建立知识库结构呈非对称树形结构,如图11-4所示。图中的空白方框范

表示存储特定硬件模块诊断知识的分级规则库，小圆圈范表示最底层的诊断规则，即知识

库的叶子结点。

键盘显示器打印机,运行软盘硬盘

OOOOOOOOOOOOO叫声OOOOOOOOOOOO

图11-4PCDGES知识库结构简图

知识库中一些典型规则如下：

RULE1:IF第1类系统错，

AND第1类启动错，

AND第4类报错叫声，

THEN系统板有问题，应修理或更换

RULE2:IF启动不正常

THEN第1类系统错

RULE3:IF启动时出现加电检查错（POST失败）

THEN第1类启动错

RULE4:IF一声长叫，一声短叫

THEN第4类叫声

4.软件完成

在知识范表示模式确定后,也就确定了系统结构的根本形式。PCDGES采纳的知识范表示

模式是产生式,所以整个系统以产生式系统为根底,其总体结构与图11T大体类似。系统使

用TURBOPROLOG言语，在PC386计算机上编码完成。下面介绍所完成PCDGES软件的各主要模

块。

（1）知识库

知识库存放了300多条规则及大量事实组成,每条规则及事实被编码为数条PROLOG谓词

子句。例如,本节3所举4条产生式规则,被编码为以下5条PROLOG规则：

RULE1:diagm（"系统板”）：-（绪论）

checkc（"系统"，T'）,（检查是否第1类系统错）

checkc（"启动",T'）,（检查是否第1类启动错）

checkc（"叫声",’4'）,（检查是否第4类报错叫声）

cause（"系统板”）.（显示结论信息）

RULE2:checkc（"系统"，T'）：-

cond（l,"系统启动失败"）.

RULE3:checkc（"启动"，'1'）：-

cond（2,”加电后屏幕无反响"），

cond（3,”机内电源电压正常”）.

RULE4:checkc（"叫声",'4'）,：-

cond（4,"系统启动失败"），

cond（5,”喇叭一声长叫，一声短叫"）.

RULE5:cause（"系统板"）：-

write（"系统板有问题,应修理或更换"）.

（2）推理机（规则解释器）

由于PC机的大多数故障现象及诊断推理逻辑是确定性的,如某个信号的有无,磁盘码否

转动等，很少有模糊不清的的事实,为了简化系统,减少系统开销,本系统采纳了反向为主正

向为辅的X推理策略。推理机运行时先反向推理,即假设一个可能成立的子目标（故障结论），

试图用知识库或动态数据库的事实证明它为真；假设证明失败，则系统向前搜索（正向推

理），直到发觉另一个假设（故障结论），再重复使用反向推理，试图证明它为真。这个过程周

而复始，直到全部目标被证明为真或全部可能的路径都已测试。

（3）解释机制

PCDGES解释机制采纳的策略类似于第二节所述的WHY解释方法，其完成的根本程序框图

如图11-5所示。在该模块的完成过程中,应用了TURBOPROLOG的模式匹配功能，字符串处理

功能,窗口治理功能,类型转换功能等。

（4）人机接口

PCDGES的人机接口采纳交互式人机接口，系统运行时的全部人机交互过程均在分级色彩

汉字菜单及中文提示信息下进行。系统菜单分为四级,一级为系统总控菜单;二级为诊断主

控菜单;三级为诊断范围选择及知识库选择菜单；四级是故障现象选择，咨询对话等菜单。整

个菜单系统呈树形结构,如图11-6所示,其中四个典型的菜单如图11-7所示.

PCDGES系统启动后,屏幕首先显示系统总控菜单,用户从总控菜单开始逐级进行选择,直

到选定了叶子结点菜单的一项后,就给了PCDGES一个执行目标,从而驱动推理机求解此目

标。求解过程中，系统询问用户一系列问题，要求用户选择询问菜单中（仅有是，否，解释三项

内容）的一项作为答复。假设用户明白系统的提问，可以是或否答复,否则用户可选择解释

项,屏幕即显示出关于此询问的解释信息,然后重复显示问题及询问菜单,再次要求用户答

复......直到求解目标完成,屏幕再次显示系统总控菜单,等待下一次人机对话过程的开

始。这样的树形菜单结构不仅使用方便,而且由于通过用户逐级选择限定了搜索范围，减少

了搜索过程中的冗余目标状态,大大提高了推理速度。

诊断问题根本菜单

1)启动问题2)运行问题

3)硬盘问题4)软盘问题

5)显示问题6)键盘问题

7)打印机问题8)退出

启动问题类型菜单

1）启动时加电检查错（POST失败）

2）电源灯不亮,屏幕不显示，盘不工作”）

3）电源灯亮,屏幕屏幕无任何显示,盘不工作

4）POST正常，但不能启动

初始诊断时的叫声类型菜单

1）无叫声，机器无反响2）一声短叫，磁盘灯亮

3）连续叫4）一声长叫，一声短叫

5）一声长叫，两声短叫6）一声短叫，屏幕变黑或显示不正常

7）重复的短叫声8）一声短叫，即出现BASIC提示符

硬盘病症类型菜单

1）访问硬盘时装入灯不亮2）读写不完整

3）读正确，但写不正确4）运行CHKDSK时出错

5）响声异常6）丢掉了所存信息

图11-7PCDGES的四个典型菜单

(5)知识猎取机制

PCDGES的知识猎取机制的根本结构如图11-8所示。该机制向用户提供了一个类似

WORDSTAR的全屏幕编辑器,可用于编号、修改整个知识库；同时还有一个独立于推理机的半

自动化知识猎取智能接口