CN101840229A - 逻辑网络自动运行控制系统及自动化控制系统及应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种逻辑网络自动运行控制系统，其包括构成逻辑网络拓扑结构图的定义为逻辑主体的网络节点及定义为事物联系的弧；该结构图定义有起点与终点，由起点输入信号，观察终点是否获得信号；从而判断起点与终点间是否存在逻辑联系。本发明还公开了一种利用逻辑网络自动运行控制系统的自动化控制系统及其应用方法。本发明控制精度准确且应用广泛。

Description

逻辑网络自动运行控制系统及自动化控制系统及应用方法

技术领域

本发明属于自动控制领域，尤其涉及一种逻辑网络自动运行控制系统及自动化控制系统及应用方法。

背景技术

对于自动控制领域的核心智能技术，现在还没有能替代人思维而解决问题的智能产品。对于不同的应用，要靠人的智力建立各自的智能程序。这不但要重复花费巨大的成本(制造与学习)，而且各自建立的程序其智能程度依然有限。尤其对于各种大型系统的有效组合，现有技术就会遇到很多困难。

发明内容

针对现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种控制精度准确、应用广泛的逻辑网络自动运行控制系统及自动化控制系统及应用方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种逻辑网络自动运行控制系统，其包括构成逻辑网络拓扑结构图的定义为逻辑主体的网络节点及定义为事物联系的弧；

该结构图定义有起点与终点，由起点输入信号，观察终点是否获得信号；从而判断起点与终点间是否存在逻辑联系。

还包括输入及输出设备，输入设备向结构图起点输入信号，信号沿结构图可传输方向传输，当经过某一弧或某些弧的信号到达并触发某一节点时，该节点向输出设备输出记录对应弧编号的信息；同时信号再根据逻辑网络拓扑结构图沿能传输方向向下一节点放射传输，直至观察终点是否获得信号；通过一信号接收设备追溯其各个输出设备记录的信息，获得起点与终点间的信号传输路径，其中，通过对弧的传输时间参数进行赋权值，定义实现事物联系的优先级或难易程度；

该输出设备包括脉冲计数触发器及节点寄存器，脉冲计数触发器与各节点连接，其用于调节各弧信号的传输时间，其触发输出端连接对应的节点寄存器，用于存储弧的编码。

还包括输入及输出设备，输入设备向结构图起点输入信号，信号沿结构图可传输方向传输，当经过某一弧或某些弧的信号到达并触发某一节点时，该节点向输出设备输出记录对应弧编号的信息；同时信号再根据逻辑网络拓扑结构图沿能传输方向向下一节点放射传输，直至观察终点是否获得信号；通过一信号接收设备追溯其各个输出设备记录的信息，获得起点与终点间的信号传输路径，其中通过对弧的传输时间参数进行赋权值，定义实现事物联系的优先级或难易程度。

该输出设备包括连接于弧上的可控电器元件、与节点连接的单向电压触发单元及与单向电压触发单元连接的节点寄存器，每一个可控电器元件通过开关元件与电源连接；

由起点输入信号，信号经过弧上的可控电器元件，到达节点的单向电压触发单元，经电荷的积累，到达阀值，单向电压触发单元触发；分别输出信号到节点寄存器记录弧的编号，同时向相连的弧继续输出信号。

还包括一识别模块，用于识别权值属于一预定范围内的信号传输路径，在预定范围内选择路径集合，进而在另一权值的目标范围内选择之前路径集合中的路径子集，如此重复筛选，直至最后的路径子集产生，并将所识别的路径子集发送给信号接收设备。

还包括一加权模块，用于将各种不同信号传输路径的传输时间参数进行叠加，并形成最佳事物联系的传输路径。

还包括一经验模块，用于存储历史各种逻辑主体与事物联系的信号传输路径。

本发明还提供了一种利用逻辑网络自动运行控制系统的自动化控制系统，包括输入单元、逻辑网络自动运行控制系统及执行单元，该输入单元用于采集现状信息，输入单元向逻辑网络自动运行控制系统发出指令，通过指令的搜索，得出相应的逻辑主体网络节点，根据预设逻辑关系设定节点的拓扑连接，并通过设定或计算确定弧间的量，该逻辑网络自动运行控制系统选择出路径，并将路径信息反馈至执行单元，指挥相关的执行单元完成动作。

本发明还提供了自动化控制系统的应用方法，其在智能机器内建立该逻辑网络自动运行控制系统，对遇到的问题寻找解决的思路，在建立逻辑网络拓扑结构图后，通过输入单元向逻辑网络自动运行控制系统发出指令，通过指令搜索到对应的逻辑主体网络节点，以此为中心寻找实际情况下已具备的逻辑主体网络节点，实际情况由各种传感器获知，系统根据需要与现状找到节点间的连接，把现状逻辑主体网络节点与指令搜索到的逻辑主体网络节点做两点间寻径或者根据相应的逻辑主体网络节点为起点，以因果关系逐层遴选，直至获得对应的逻辑终点。

在控制系统内，以交通网络中道路的交点为网络节点，两相邻交点间的一条道路区间为弧；按照实际交通网络，建立逻辑网络拓扑结构图，定义弧的里程、区间适行速度、可行驶方向，并对这些弧、节点编号；

初始设置：把交通工具的所在位置标示在结构图的相对位置上，监控系统就获得交通工具的所在位置；

位置跟踪：可由GPS接收系统提供位置跟踪；里程计提供里程数或从动轮检测里程数，对应电子网络图的里程数，获得交通工具的即时所在位置，达到交通工具位置跟踪的目的；

智能选径：在获得目的点后，通过逻辑网络自动运行控制系统，在控制系统内的网络图上，寻找最适合的路径；

根据区间的适行速度及交通工具的额定运行速度取较小值、区间里程，算出交通工具的路口通行占用时间段和区间适行时间段，根据以上参数，执行单元可控制交通网络上的各单元，完成自动调度的功能。

根据检测单元获得的信息，反馈给控制中心，数据经过逻辑自动运行系统中央处理，返回控制信息，控制执行单元。

根据检测单元获得的信息，反馈给各执行单元上的逻辑自动运行系统分散处理，直接控制执行单元。

在通信领域：路由器由各节点获得网络连接、带宽、负载、时延、丢包率或数据包类型信息，作为结构图中的弧及弧上的量，这里的弧指通信端口间的信道，弧上的量指带宽、负载、时延、丢包率或数据包类型信息，通过权利要求2或3所述的逻辑网络自动运行控制系统，获得信息传输最优的链路，数据在信息传输网络内以不同的最优传输策略，应对不同类型的传输报文，从而保证网络服务质量。

上述信息传输最优的链路，由一个或多个传输协议组成，发送单元按传输协议把信息加工成多重协议格式的数据包，最内层为接收单元所用格式报文，经网关进行跨网传输，原网帧数据域作为新网帧，根据新网络所使用的传输协议解释新目的网关的目的地址，经传输，到达终端网关后，成为接收单元所用格式的报文传输到接收单元。

在医用领域：微创手术是以切割或缝合点为逻辑拓扑网络的节点，各主要脏器、组织间的区域，或在体内自成通道的管道为拓扑网络的弧，以行程、误差允许范围或伤害程度为弧上的量；血管疏通是以管网的分支为节点，管网分支间的管道为弧，以行程或伤害程度为弧上的量；

在以上的基础上，使用权利要求1所述的逻辑网络自动运行控制系统，结合超声波、X光、工作部信号源定位这些检测装置，及可控工作部这样的执行装置能规划出最优的路径，从而构成一种微创手术系统或血管疏通系统。

对于各种集合元件组成的工作部件，把每个元件作为逻辑网络拓扑结构图的节点，相邻节点间由弧相连而形成逻辑网络点阵，定义前帧信号作用的元件为起点，后帧作用的元件为终点，通过权利要求1所述的逻辑网络自动运行控制系统能直接获得作用元件的变化轨迹；如果弧上赋上各种权值变量，则各元件间可呈现出渐变的过程，而一定范围内作用元件的整体变化，智能系统还可用于识别其是否为运动物体的反映。

对于压力输送网络，其根据不同网络通过网络检测仪器检测不同的量，对于输电网络、输气网络或输液网络，输电网络电压计、电流计、电度计检测各传输线路的电参数量，输气网络通过压强计、流量计、温度计、湿度计检测各传输线路的气体参数量，输液网络通过压强计、流量计、温度计检测各传输线路的液体参数量，用逻辑网络自动运行控制系统，选择输送的路线，控制限流元件，其中输电网络为断路开关，输气输液网络为节流阀，以限制输送线路，通过设定检测仪器的限定触发值与节流阀或增压设备的连动，来实现定量、计费的智能压力网络输送。

对于物流交通网络，采集各线路的货物配送费用或配送时段的参数，用逻辑网络自动运行控制系统，定义配送起点与配送终点，以货物配送费用或配送时段为弧上的量，并获得起点与终点间的信号传输最短路径，从而得到配送线路总费用最低或最快的配送线路。

附图说明

图1为本发明逻辑网络自动运行控制系统的原理框图；

图2为采用脉冲触发方式的控制系统结构示意图；

图3为脉冲计数触发器的结构示意图；

图4为采用阻抗调节方式的控制系统结构示意图；

图5为交通网络应用之一的结构示意图；

图6为交通网络应用之二的结构示意图。

具体实施方式

以下结合实施例及附图对本发明进行详细的描述。

如图1所示，本发明公开了一种逻辑网络自动运行控制系统，其包括构成逻辑网络拓扑结构图的定义为逻辑主体的网络节点及定义为事物联系的弧；

该结构图定义有起点与终点，由起点输入信号，观察终点是否获得信号；从而判断起点与终点间是否存在逻辑联系。

还包括输入及输出设备，输入设备向结构图起点输入信号，信号沿结构图可运行传输方向传输，当经过某一弧或某些弧的信号到达并触发某一节点时，该节点向输出设备输出记录对应弧编号的信息；同时信号再根据逻辑网络拓扑结构图沿能传输方向向下一节点放射传输，直至观察终点是否获得信号；通过一信号接收设备追溯其各个输出设备记录的信息，获得起点与终点间的信号传输路径。

如图2及图3所示，该输出设备包括脉冲计数触发器及节点寄存器，脉冲计数触发器与各节点连接，其用于调节各弧信号的传输时间，其触发输出端连接对应的节点寄存器，用于存储弧的编码。

如图4所示，该输出设备包括连接于弧上的可控电器元件、与节点连接的单向电压触发单元及与单向电压触发单元连接的节点寄存器，每一个可控电器元件通过开关元件与电源连接；

由起点输入信号，信号经过弧上的可控电器元件，到达节点的单向电压触发单元，经电荷的积累，到达阀值，单向电压触发单元触发；分别输出信号到节点寄存器记录弧的编号，同时向相连的弧继续输出信号。

通过对弧的传输时间参数进行赋值，定义实现事物联系的优先级或难易程度。

本发明还提供了一种利用逻辑网络自动运行控制系统的自动化控制系统，包括输入单元、逻辑网络自动运行控制系统及执行单元，该输入单元用于采集现状信息，并将现状信息传送至逻辑网络自动运行控制系统，该逻辑网络自动运行控制系统选择出路径，并将路径信息反馈至执行单元。

本发明以事、物、动作等逻辑主体为网络节点，事物的逻辑因果、情感等联系为弧(边)，构成的逻辑网络拓扑模型能很好地实现人类大脑逻辑思维与实际状态的模拟；在模型范围内模拟、分析情况的发生、发展和结果，生成解决问题的办法。且弧(边)上根据实际情况赋上的量，更能直接衡量逻辑联系的优劣或合理性等，使人工智能系统能对自动产生的解决方法进行评估、选优。而后备路径的甄选，则实现了多角度综合分析；及根据实际结果分析出主要因数，从而形成我们常说的“经验”。对于多点间最短路径，则能协调模型内各单位的工作；这样就对网络运营决策有实际的意义。进而，我们还可在这些基础上向模型开放赋值权，实现类比赋值、验证，则这个逻辑网络拓扑模型就有“自我开发”的能力了。这样，这个模型就具有人类智慧的特性，可实现思想的保留与再现，且思考更全面，没有遗忘。从此，拥有这种模型的人们已可突破现有智力水平的限制，走上发展的快车道。而其与各种检测单元、执行单元(包括执行程序)所组成的系统就真正达到了智能化的要求，成为可自动控制的系统。

人工智能自动化控制系统，可以事、物、动作等逻辑主体为逻辑拓扑网络的节点，事物的逻辑、情感等联系为弧(边)，从而通过其连接的拓扑结构(与、或、非等)、状态(星型、环型、树型、网格等)，找出要达到的逻辑主体与现实条件逻辑主体间的因果联系，进而构成解决问题的思路和方法。如果每个弧(边)根据两节点联系的难易达成度或优先级等赋上量，根据逻辑网络自动运行控制系统，人工智能自动化控制系统就可在已知的范围内获得某种最好的解决方法。但由于实际作用在事物上的因数很多，所以需要在某种因数的可接受范围内选择其它更好的解决方法，如后备路径的选择，即从不同角度考虑的解决方法。经过这样反复的路径选择后，得出的一条最优路径就是各因数都可接受的最优解决方法。而对这种解决方法的不断积累，如数据储存、统计等，就能在已知的因数里甄别出决定性的因数，从而使人工智能自动化控制系统有重点地解决问题。如在此基础上，对控制系统开放赋值权，则可达到“自学习”或“自我开发”的功能。但这样的发展很可能会对初始赋值产生好的或坏的修正，如此就需要在决策机构或执行机构对产生的不良结果进行合理性否决(如机器人三原则等)与二次赋值，这样智能系统就能更合理地运作了。

人工智能自动化控制系统实施例：如以“喝水”为例，用户通过指令输入工具，如语音识别、键盘等，向智能系统发出“用户要喝水”的指令。通过关键字的搜索，得出相应的逻辑节点。我们可事先根据从因到果的逻辑关系设定节点的拓扑连接，并通过设定或计算确定弧间的量。如直饮供水系统--->饮用水(量为1)、桶装水--->饮用水(量为2)、自来水供水系统--->自来水(量为1)、自来水--->沸水(通过计算，量为10)、沸水--->饮用水(通过计算，量为8)、饮用水--->一杯饮用水(量为3)、一杯饮用水--->喝水(量为1)。根据上述逻辑网络自动运行控制系统，就能自动组织出有效的逻辑思路解决问题，从中选择出最优的方法，并根据输入单元反馈的信号，指挥相关的执行单元完成动作。而在这智能系统中，同样可做逆向思维；只要把逻辑关系变成从果到因，根据上述逻辑网络自动运行控制系统，从“喝水”逻辑节点寻找到实际已具备条件的逻辑节点的路径。这样，同样可以自动生成有效的逻辑思路解决问题。在实际中，可根据情况建立、断开因果逻辑连接，或改变上面的量，从而获得现有条件下更适合的做法。从总体上说，只要建立起足够的逻辑连接片段，人工智能系统就有足够的智慧解决问题；而只要弧间有足够的量，智能系统就可精细地解决好问题。

在软件方面：

现在的智能技术是以人们的思路去解决问题的，而程序是固定的，所以智能系统并不是真正的具备了“智能”，而只是编程人员智力的固化与再现。这不但要求编程人员要有很高的智力及付出繁重的劳动，而且严重限制了智能机器的适应性。

为使智能机器具备应有的智能，就要在机器里建立一种逻辑拓扑网络模型。从而对遇到的问题寻找解决的思路，提高智能机器的适应性。

工作过程：在建立了如上的逻辑拓扑网络模型后，通过关键字搜索到对应的逻辑节点。以此为中心寻找实际情况下已具备的逻辑节点，实际情况由各种传感器获知。这样系统就能根据需要与现状找到逻辑节点间的连接，而这种连接就是解决问题的方法。

1、把现状逻辑节点与关键字搜索到的逻辑节点做两点间寻径。

2、根据相应的逻辑节点为起点，以因果关系逐层遴选，直至获得对应的逻辑终点。

为增加其适用性，可在两节点间增加逻辑运算步骤，建立更为合理的逻辑连接网络，以对逻辑结果进行更细致的限定，如饮用水--杯-->一杯饮用水。这种模型及使用方法如应用于现有的软件方面，则可自生成解决问题的程序。尤其对于大型程序造成的“死循环”，这种方法就可避免。

在陆路交通网络方面，其通过以下步骤实现：

1.建立逻辑网络图。在控制系统内，以交通网络中道路的交点为逻辑网络图的节点，如图5所示，两相邻交点间的一条道路区间为电子网络图的一条弧(边)；按照实际交通网络，建立其拓扑结构图，定义弧的里程、区间适行速度、可行驶方向，并对这些弧、节点编号。

2.初始设置。把交通工具的所在位置标示在电子网络图的相对位置上，监控系统就获得交通工具的所在位置。

3.位置跟踪。无轨交通工具可由GPS接收系统提供位置跟踪。轨道交通工具由于以线路方式运行，还可用里程计提供里程数或从动轮检测里程数，对应电子网络图的里程数，获得列车的即时所在位置，从而达到列车位置跟踪的目的。

4.智能选径。

4.1在获得目的点后，以逻辑网络自动运行控制系统，在控制系统内的电子网络图上，寻找最适合的路径。

原理：由于车辆运行在区间上比运行在节点上的情况多，故以起、终点均在区间上为例。车辆控制系统以时间参数代替轨道区间的通行里程。当获得所在点(位置跟踪提供)与目的点后，系统首先根据交通网络允许运行的方向，算出起点与下一节点的路程，及终点与前一节点的路程。以所在区间的时距比换算成相对应的时间参数。寻径开始时，控制器以所在点释放信号，信号沿网络可通行方向传播。信号传输速度视串入网络区间相对应的时间参数而定。当最先的信号到达节点，触发区间触发器，节点对应的寄存器栈址存储这一区间的编号。节点以其拓扑连接，继续向下传输信号，再以此区间上对应的时间参数向下放行信号。这样，直到最先的信号到达终点，追朔其经过的区间，就得出最适合的路径了。

4.2在获得目的点后，以Dijkstra算法寻找最适合的路径。

以网络数学模型代替实际的交通网络，以数量取代各弧(边)的权值。由起点搜索到所有节点的最适合路径，最终发现由起点到终点的最适合路径。

5.自动指挥(导航)子系统。根据区间的适行速度及车辆的额定运行速度取较小值、区间里程，可算出车辆的路口通行占用时间段和区间适行时间段。在这些数据的基础上，执行单元，这里即为调度系统，通过逻辑网络自动运行控制系统就可自动选出最适合的路径了，即为最短的路径或最连续通行的路径。根据以上参数，调度系统可控制交通网络上的各单元，如车辆、交通通行设施，完成自动调度的功能。而在系统内以地理位置(地域、经纬度)或网络(有线传输网络、GSM网络、卫星通信网络)等划分还可对各种网络间的信息进行调度，以达成对陆、海、空不同交通网络的调度控制。

在交通网络中，也有与信息网络相同的最优运行策略问题。如客运网络载体、货运网络载体与垃圾分类载体的运行就有各自不同的侧重点。客运载体侧重的顺序是安全性、时效性、经济性，而货运载体侧重的顺序是安全性、经济性与时效性，垃圾分类载体侧重的顺序是安全性、经济性。所以在大型网络选择路径时，对不同类型的载体加以分类及标识，有侧重地进行选径，无疑是更贴切的解决问题的办法。

6.自动运行子系统。在接到调度系统运行指令后，运行系统内的速度计算单元就能根据各区间的速度限制要求计算出车辆的运行速度曲线，交由速度控制单元，如变频器、油气门控制、变速器等、方向控制单元，如陀螺仪、定位系统及高度控制单元，如测高仪，控制交通工具的运行速度、方向和高度。运行中，系统可通过速度检测单元、方向检测单元、高度检测单元及距离检测单元，如测距仪，经总线反馈的信号，精确控制交通工具的运行速度、方向和高度。现有的自动运行系统有：以调频调压调速的电梯、动车组；通过油门、气门及自动变速器控制车速的车辆。

7.通信子系统。由于交通网络中的运行单元很多，所以其信息传输一般从发送单元经网络适配器进入信息传输网络，经各种数据传输协议的信道传输，或经网关进行网络间的切换，再经网络适配器到达接收单元，完成通信过程。

在一般的长距离移动单元控制上，必须有无线传输信道才能组成有效的信息链路。但现在无线网络与有线“互联网”基本是分立的，手机、网络电视等上互联网只能通过指定的网关翻译才能上网，所以多网融合的互联网有更大的发展空间。但如果在多网融合的背景下，翻译传输方式就显得笨拙了，且保密性不好。

现以无线局域网为传输隧道为例：假设核心报文不经网间传输协议解释，而只解释目的地址和源地址，且链路由多个传输协议组成。发送单元按传输协议把信息加工成多重帧头的数据包，最内层为现场总线报文。经无线网关进入无线局域网，原网帧数据作为新网帧，根据新网络所使用的传输协议解释新目的网关的目的地址。经传输，再到达相应的无线网关后，还原成与发送单元相同的传输协议的数据包，经总线传输到达接收单元，再进行校验并运行。

但上面只针对路程一种情况作出选择。而随时变化的路况，如无轨交通网络的车流速度，就是动态网络。这样，系统就需要不断更新数据，才能跟踪动态网络。模式有二：定位系统监测及路况直接监测。

1、通过定位系统监测的中央控制方式。如图5所示，车辆根据定位系统获得所在位置后，通过数据链路，反馈给控制中心。控制中心通过车辆反馈的数据，就可获得各路段车辆的位置、运行速度、耗时、目的地等路况信息了。路况数据经过调度系统中央控制处理，如某段道路上车辆的通行耗时情况，系统就可调节相应弧上对应的量，使各车辆获得新的最优路线，返回疏导信息，就可避免交通阻塞。

2、通过路况监测的分散控制方式。如图6所示，在各路段出入口或路面设立交通工具的数据检测装置，交通工具的数量、运行速度、耗时等数据经数据链路传输至数据中心。数据中心将路况信息传输到各交通工具的导航或调度系统，经导航或调度系统处理，如某段道路上通行车辆的数量将达到饱和，系统就可增大相应弧上对应的量，使将要途径该路段的车辆获得新的最优路线，从而分流车辆，就可避免交通阻塞了。

而对于交通(物流)公司，只要将调度系统逻辑网络上路径，即一次无转运的运输或配送过程的量被定义为相应的配送费用或配送时段或时间，通过两点间寻径方法、多点间寻径方法，则可获得最少费用的配送路线及总费用或最快的配送路线及总时间。这样运输公司就可满足客户的不同需要；结合公司基本配送成本，就可统计出盈亏临界点。

在这基础上，只要结合自动识别系统，包括测重、体积及货币支付信息的反馈，就能构成公共交通的(联程)自动售票系统及(联程)物流自动计价系统，提供全自动的物流解决方案。

在通信领域：

路由器由各节点获得网络连接、带宽、负载、时延、丢包率、数据包类型等信息，如路由映射表、哈希表等各种描述网络状态的报文所获得的信息，作为电子拓扑网络中的边，即为通信端口间的信道及边上的量，包括传输时延、丢包率等，就可通过逻辑网络自动运行控制系统，获得信息传输最优，即传输过程最快、丢包率最低的链路，数据就可在信息传输网络内以不同的最优传输策略，应对不同类型的传输报文，从而保证网络QoS。如自控运行网络系统的采样数据及控制指令就需要在传输速度与可靠性上获得平衡才可达到最好的控制精度。多媒体数据包则较注重时效性，而文本数据包则较注重可靠性。

以上的网络运作系统可以中央控制方式、分散控制方式或混合控制方式进行组态控制。

以上叙述了动力运行网络及信息传输网络的调度，压力输送网络则根据不同网络通过网络检测仪器检测不同的量，这里输电网络检测仪器为电压计、电流计、电度计，输气网络检测仪器为压强计、流量计、温度计、湿度计，输液网络检测仪器为压强计、流量计、温度计，经数据总线反馈到控制系统，用逻辑网络自动运行控制系统，选择输送的路线，控制限流元件，其中输电网络为断路开关，输气输液网络为节流阀，以限制输送线路。在这个基础上，如在控制器设定检测仪器的限定触发值与节流阀或增压设备的连动，就可以实现定量、计费的智能压力网络输送。显然，对于电气化的轨道或管道交通供电网络亦可运用此系统达到智能供电的目的。

以电力网络为例，也如交通疏导系统一样，当电力网络的局部用电达到输送线路的负载上限时，就需要整合更多的输电线路或减少负载。以配电变压器、断路开关等电力输送网络上的作用器件间的线路为电子拓扑网络的边、线路上的输送功率为量，根据逻辑网络自动运行控制系统就可实现网络上的电力调度。如作用器件还包括发电系统，并建立线网负载与发电系统的联动机制，则可实现按需供电。

而在医用领域，也有很多应用，如微创手术、血管栓塞疏通等。

1)微创手术是以切割或缝合点为逻辑拓扑网络的节点，各主要脏器、组织间的区域，或在体内自成通道的管道为拓扑网络的弧(边)，以行程、误差允许范围、伤害程度等为弧(边)上的量。

2)血管疏通是以管网的分支为节点，管网分支间的管道为弧(边)，以行程或伤害程度为弧(边)上的量。

在以上的基础上，使用逻辑网络自动运行控制系统，就能规划出最优的路径。如结合超声波、X光、工作部信号源定位这些检测装置，及可控工作部这样的执行装置，就构成一种微创手术系统或血管疏通系统了。

对于以单位元件，如组成图像的像素、霍尔元件、MIC等集合组成的工作部件，此逻辑网络也有很好的应用。

对于各种集合元件组成的工作部件，把每个元件作为逻辑网络拓扑结构图的节点，相邻节点间由弧相连而形成逻辑网络点阵，定义前帧信号作用的元件为起点，后帧作用的元件为终点，通过权利要求1所述的逻辑网络自动运行控制系统能直接获得作用元件的变化轨迹；如果弧上赋上各种权值变量，则各元件间可呈现出渐变的过程，而一定范围内作用元件的整体变化，智能系统还可用于识别其是否为运动物体的反映。

以图形显示、处理为例：可把每个像素作为逻辑网络的节点，相邻节点间由边相连而形成逻辑网络点阵，定义前帧的像素为起点，后帧的像素为终点，通过两点间寻径方法、多点间寻径方法就可直接获得像素的变化轨迹。如果边上赋上色阶变量，则像素间可呈现出渐变的过程。而一定范围内像素的整体移动，智能系统还可用于识别其是否为运动物体的图像。在3D图像加工方面，如明暗度调节等，就更需智能系统对境况的因果反映模拟了。

这个逻辑网络系统还可对各种的实态情况进行模拟，如药理、物理、化学等，从而得出结果，对问题生成跨领域的解决方法。

Claims (17)

1.一种逻辑网络自动运行控制系统，其特征在于，包括构成逻辑网络拓扑结构图的定义为逻辑主体的网络节点及定义为事物联系的弧；

该结构图定义有起点与终点，由起点输入信号，观察终点是否获得信号；从而判断起点与终点间是否存在逻辑联系。

2.根据权利要求1所述的逻辑网络自动运行控制系统，其特征在于，还包括输入及输出设备，输入设备向结构图起点输入信号，信号沿结构图可传输方向传输，当经过某一弧或某些弧的信号到达并触发某一节点时，该节点向输出设备输出记录对应弧编号的信息；同时信号再根据逻辑网络拓扑结构图沿能传输方向向下一节点放射传输，直至观察终点是否获得信号；通过一信号接收设备追溯其各个输出设备记录的信息，获得起点与终点间的信号传输路径，其中，通过对弧的传输时间参数进行赋权值，定义实现事物联系的优先级或难易程度；

该输出设备包括脉冲计数触发器及节点寄存器，脉冲计数触发器与各节点连接，其用于调节各弧信号的传输时间，其触发输出端连接对应的节点寄存器，用于存储弧的编码。

3.根据权利要求1所述的逻辑网络自动运行控制系统，其特征在于，还包括输入及输出设备，输入设备向结构图起点输入信号，信号沿结构图可传输方向传输，当经过某一弧或某些弧的信号到达并触发某一节点时，该节点向输出设备输出记录对应弧编号的信息；同时信号再根据逻辑网络拓扑结构图沿能传输方向向下一节点放射传输，直至观察终点是否获得信号；通过一信号接收设备追溯其各个输出设备记录的信息，获得起点与终点间的信号传输路径，其中通过对弧的传输时间参数进行赋权值，定义实现事物联系的优先级或难易程度。

该输出设备包括连接于弧上的可控电器元件、与节点连接的单向电压触发单元及与单向电压触发单元连接的节点寄存器，每一个可控电器元件通过开关元件与电源连接；

由起点输入信号，信号经过弧上的可控电器元件，到达节点的单向电压触发单元，经电荷的积累，到达阀值，单向电压触发单元触发；分别输出信号到节点寄存器记录弧的编号，同时向相连的弧继续输出信号。

4.根据权利要求1所述的逻辑网络自动运行控制系统，其特征在于，还包括一识别模块，用于识别权值属于一预定范围内的信号传输路径，在预定范围内选择路径集合，进而在另一权值的目标范围内选择之前路径集合中的路径子集，如此重复筛选，直至最后的路径子集产生，并将所识别的路径子集发送给信号接收设备。

5.根据权利要求1所述的逻辑网络自动运行控制系统，其特征在于，还包括一加权模块，用于将各种不同信号传输路径的传输时间参数进行叠加，并形成最佳事物联系的传输路径。

6.根据权利要求1所述的逻辑网络自动运行控制系统，其特征在于，还包括一经验模块，用于存储历史各种逻辑主体与事物联系的信号传输路径。

7.一种利用权利要求2至6任一项所述的自动化控制系统，包括输入单元、逻辑网络自动运行控制系统及执行单元，该输入单元用于采集现状信息，输入单元向逻辑网络自动运行控制系统发出指令，通过指令的搜索，得出相应的逻辑主体网络节点，根据预设逻辑关系设定节点的拓扑连接，并通过设定或计算确定弧间的量，该逻辑网络自动运行控制系统选择出路径，并将路径信息反馈至执行单元，指挥相关的执行单元完成动作。

8.根据权利要求7所述的自动化控制系统的应用方法，其特征在于，在智能机器内建立该逻辑网络自动运行控制系统，对遇到的问题寻找解决的思路，在建立逻辑网络拓扑结构图后，通过输入单元向逻辑网络自动运行控制系统发出指令，通过指令搜索到对应的逻辑主体网络节点，以此为中心寻找实际情况下已具备的逻辑主体网络节点，实际情况由各种传感器获知，系统根据需要与现状找到节点间的连接，把现状逻辑主体网络节点与指令搜索到的逻辑主体网络节点做两点间寻径或者根据相应的逻辑主体网络节点为起点，以因果关系逐层遴选，直至获得对应的逻辑终点。

9.根据权利要求8所述的自动化控制系统的应用方法，其特征在于，在控制系统内，以交通网络中道路的交点为网络节点，两相邻交点间的一条道路区间为弧；按照实际交通网络，建立逻辑网络拓扑结构图，定义弧的里程、区间适行速度、可行驶方向，并对这些弧、节点编号；

初始设置：把交通工具的所在位置标示在结构图的相对位置上，监控系统就获得交通工具的所在位置；

位置跟踪：可由GPS接收系统提供位置跟踪；里程计提供里程数或从动轮检测里程数，对应电子网络图的里程数，获得交通工具的即时所在位置，达到交通工具位置跟踪的目的；

智能选径：在获得目的点后，通过权利要求1的逻辑网络自动运行控制系统，在控制系统内的网络图上，寻找最适合的路径；

根据区间的适行速度及交通工具的额定运行速度取较小值、区间里程，算出交通工具路口通行占用时间段和区间适行时间段，根据以上参数，执行单元可控制交通网络上的各单元，完成自动调度的功能。

10.根据权利要求7所述的自动化控制系统的应用方法，其特征在于：根据检测单元获得的信息，反馈给控制中心，数据经过逻辑自动运行系统中央处理，返回控制信息，控制执行单元。

11.根据权利要求7所述的自动化控制系统的应用方法，其特征在于：根据检测单元获得的信息，反馈给各执行单元上的逻辑自动运行系统分散处理，直接控制执行单元。

12.根据权利要求8所述的自动化控制系统的应用方法，其特征在于，在通信领域：路由器由各节点获得网络连接、带宽、负载、时延、丢包率或数据包类型信息，作为结构图中的弧及弧上的量，这里的弧指通信端口间的信道，弧上的量指带宽、负载、时延、丢包率或数据包类型信息，通过权利要求2或3所述的逻辑网络自动运行控制系统，获得信息传输最优的链路，数据在信息传输网络内以不同的最优传输策略，应对不同类型的传输报文，从而保证网络服务质量。

13.根据权利要求8所述的自动化控制系统的应用方法，其特征在于，上述信息传输最优的链路，由一个或多个传输协议组成，发送单元按传输协议把信息加工成多重协议格式的数据包，最内层为接收单元所用格式报文，经网关进行跨网传输，原网帧数据域作为新网帧，根据新网络所使用的传输协议解释新目的网关的目的地址，经传输，到达终端网关后，成为接收单元所用格式的报文传输到接收单元。

14.根据权利要求8所述的自动化控制系统的应用方法，其特征在于，在医用领域：微创手术是以切割或缝合点为逻辑拓扑网络的节点，各主要脏器、组织间的区域，或在体内自成通道的管道为拓扑网络的弧，以行程、误差允许范围或伤害程度为弧上的量；血管疏通是以管网的分支为节点，管网分支间的管道为弧，以行程或伤害程度为弧上的量；

在以上的基础上，使用权利要求1所述的逻辑网络自动运行控制系统，结合超声波、X光、工作部信号源定位这些检测装置，及可控工作部这样的执行装置能规划出最优的路径，从而构成一种微创手术系统或血管疏通系统。

15.根据权利要求8所述的自动化控制系统的应用方法，其特征在于，对于各种集合元件组成的工作部件，把每个元件作为逻辑网络拓扑结构图的节点，相邻节点间由弧相连而形成逻辑网络点阵，定义前帧信号作用的元件为起点，后帧作用的元件为终点，通过权利要求1所述的逻辑网络自动运行控制系统能直接获得作用元件的变化轨迹；如果弧上赋上各种权值变量，则各元件间可呈现出渐变的过程，而一定范围内作用元件的整体变化，智能系统还可用于识别其是否为运动物体的反映。

16.根据权利要求8所述的自动化控制系统的应用方法，其特征在于，对于压力输送网络，其根据不同网络通过网络检测仪器检测不同的量，对于输电网络、输气网络或输液网络，输电网络电压计、电流计、电度计检测各传输线路的电参数量，输气网络通过压强计、流量计、温度计、湿度计检测各传输线路的气体参数量，输液网络通过压强计、流量计、温度计检测各传输线路的液体参数量，用逻辑网络自动运行控制系统，选择输送的路线，控制限流元件，其中输电网络为断路开关，输气输液网络为节流阀，以限制输送线路，通过设定检测仪器的限定触发值与节流阀或增压设备的连动，来实现定量、计费的智能压力网络输送。

17.根据权利要求8所述的自动化控制系统的应用方法，其特征在于，对于物流交通网络，采集各线路的货物配送费用或配送时段的参数，用逻辑网络自动运行控制系统，定义配送起点与配送终点，以货物配送费用或配送时段为弧上的量，并获得起点与终点间的信号传输最短路径，从而得到配送线路总费用最低或最快的配送线路。

Images