调控流图建模原理与应用

第1章绪论

1·1复杂系统建模与仿真方法概述

1·1·1复杂系统建模与仿真研究现状

1·1·2复杂过程建模常用方法

1·2复杂过程故障诊断

1·2·1动态系统故障诊断

1·2·2化工过程故障诊断

第2章实体语法系统

2·1实体语法系统基本概念

2·2实体语法系统与数学、复杂系统的关系

2·3实体语法系统与涌现性

第3章调控流图建模方法

3·1调控流图的定义

3·1·1调控流图的形式化定义

3·1·2定性调控流图的形式化定义

3·2调控流图的建模方法

3·2·1基于工艺流程图的调控流图建模方法

3·2·2基于数学模型的调控流图建模方法

3·2·3调控流图建模与相关建模方法的差异

3·3CSTR系统的调控流图建模

第4章基于调控流图的定性仿真

4·1调控流图定性仿真系统

4·1·1定性仿真系统的基本原理

4·1·2调控流图定性仿真系统的形式化定义

4·1·3调控流图定性仿真系统中的推理规则

4·2基于调控流图的CSTR定性仿真系统

第5章基于调控流图的故障诊断

5·1故障诊断与复杂系统涌现性的关系

5·2基于调控流图的故障诊断系统

5·2·1基于实体语法系统的故障诊断策略

5·2·2调控流图故障诊断系统的形式化定义

5·2·3调控流图故障诊断系统中的假设集成

5·3基于调控流图的CSTR故障诊断

第6章调控流图量化方法

6·1调控流图量化的基本原理

6·1·1基于S?系统的调控流图量化方法

6·1·2调控流图通用动力学方程

6·1·3基于数据的调控流图量化方法

6·2调控流图量化的步骤

6·2·1基本步骤

6·2·2用于调控流图自动学习的粒子群算法

6·3调控流图量化方法在CSTR系统中的应用

6·3·1CSTR系统仿真

6·3·2CSTR系统调控流图的S?系统方程

6·3·3CSTR系统调控流图的通用动力学方程

6·3·4基于观测数据的CSTR的调控流图模型

6·3·5基于调控流图通用动力学方程的CSTR故障监测

第7章调控流图的动态人工神经网络

7·1人工神经网络

7·1·1人工神经网络的发展阶段

7·1·2常用人工神经网络

7·1·3人工神经网络与一些算法的联合使用

7·2基于调控流图的动态人工神经网络模型

7·3动态神经网络建模平台

7·3·1平台设计思路

7·3·2平台模块构建

7·3·3平台的功能及应用

第8章调控流图在TE过程故障监测中的应用

8·1TE过程

8·2建模方法

8·2·1基本思路

8·2·2模型的拓扑结构

8·2·3模型的参数估计

8·3基于模型的TE过程故障监测

第9章调控流图在原油蒸馏故障诊断中的应用

9·1原油蒸馏工业过程

9·1·1技术背景

9·1·2原油蒸馏工艺流程

9·1·3原油蒸馏工业过程仿真系统

9·2原油蒸馏过程的调控流图建模

9·2·1建模思路

9·2·2建模的基本原则

9·2·3原油蒸馏过程的调控流图模型

9·3基于调控流图模型的原油蒸馏过程故障诊断

9·3·1原油蒸馏中的故障与故障诊断思路

9·3·2调控流图的定性仿真与简化

9·3·3故障诊断模型

第10章调控流图在系统生物学中的应用

10·1系统生物学

10·1·1系统生物学提出的背景

10·1·2系统生物学中的定性仿真技术

10·1·3数据挖掘相关的Dependency Network与决策树

10·2糖尿病调控流图建模

10·2·1糖尿病的病理机制

10·2·2糖尿病调控流图模型

10·3糖尿病调控流图模型的应用

10·3·1糖尿病病理过程定性仿真

10·3·2糖尿病关键靶点的识别

第11章调控流图在中药作用机理解析中的应用

11·1中药作用机理研究

11·1·1中药作用机理的复杂性

11·1·2中药作用机理研究现状

11·1·3中药作用机理研究与系统生物学的关系

11·1·4中药作用机理研究存在的问题

11·2中药作用过程的调控流图模型

11·2·1建模思路

11·2·2中药作用机理调控流图模型

11·3中药作用机理解析平台的构建

11·3·1系统基本架构

11·3·2数据库建立

11·3·3推理引擎的建立

11·3·4平台网站建立

第12章调控流图研究与应用展望

附录附录1常见化工过程单元的调控流图模型

附录2原油蒸馏仿真系统对故障的仿真数据

参考文献

这是关于调控流图建模的第一本专著；其中结合了作者多年的学术成果，列举了三大方面的建模实例并进行了分析。本书最重要的是提供了一种建模思路和应用范例，让读者能够举一反三。《调控流图建模原理与应用》从各类复杂系统所表现出的共同特点出发，强调系统组成单元对系统过程单元的调节与控制关系，在实体语法系统形式化方法的基础上，提出调控流图建模方法，并建立了针对调控流图的定性仿真技术、故障诊断技术和模型量化方法。以CSTR过程、TE过程和原油蒸馏过程为例，介绍了调控流图建模与仿真在化工过程中的应用思路，以糖尿病生化过程建模和中药作用机理解析为例，介绍了调控流图建模与仿真在医药领域的应用思路。通过对不同实例的综合分析，总结出调控流图建模方法应用的一般思路。【作者简介】王耘，北京中医药大学，教授，博士生导师，主要研究方向为中药信息融合与利用，主讲《生物信息学》、《计算药物分析》、《生物统计学》课程。现任中国系统工程学会医药卫生系统工程专业委员会常务委员，世界中医药学会联合会信息专业委员会理事，中医药信息研究会中医药信息数字化专业委员会委员,世界中医药学会联合会中药系统科学与工程专业委员会筹备组成员，国际中文期刊《临床医学进展》副主编，国际期刊《TANG》编委。发表学术论文80余篇。2007年被授予“北京青年榜样”称号，2011年入选教育部“新世纪优秀人才支持计划”。