综合故障树分析方法在容错计算机系统中的应用

该文运用二元决策图（Binary Decision Diagram）分析传统的静态故障树,运用Markov链分析新兴的动态故障树,由此形成一种创新性的故障诊断方法：综合故障树（Integrated Fault Tree）分析法。综合故障树分析法运用分而治之的策略处理各种故障,不仅加深了故障诊断、分析的精度,同时也拓展了故障树分析法的运用领域。该文结合实例,运用综合故障树分析法解决容错计算机系统中动态时序特性的建模困难问题;分析结果表明,在容错计算机系统中运用此方法,可以有效地对系统建模和分析系统可靠性。     

基于多值决策图的动态故障树分析方法

针对具有动态故障模式的复杂系统,动态故障树分析一直是很重要的可靠性分析技术。为了提升可靠性分析效率,已有研究提出了各种模块化方法,但是对于实际动态故障树模型中由于事件关联导致的大型动态子树,这些模块化方法的状态空间爆炸问题仍然很突出。因此介绍了一种基于多值决策图(Multiple-valued Decision Diagrams,MDD)来分析动态故障树的方法,通过多值变量编码动态门,利用单一系统MDD模型刻画各种动态和静态可靠性行为,有效地缓解了状态爆炸问题。通过一个具体的实例说明了多值决策图方法的应用和优势。     

基于BDD的关联故障树定量分析法研究

利用二元决策图(BDD)中的B—割集和节点概率,提出了基于BDD的关联故障树定量分析新算法。推导了故障树顶事件发生概率和绝对失效强度算法公式,将故障树顶事件发生概率和绝对失效强度计算结合起来,避免了复杂的最小割集和不交化求解过程,显著地减少了布尔代数运算量,给出了算法递归步骤。大量的实例分析验证了此算法的工程实用性。     

基于动态故障树的车站计算机联锁系统冗余结构可靠性研究

随着铁路事业的高速发展,铁路信号的传输量逐渐增大,加大了信号传输设备的压力.车站计算机联锁系统,作为控制信号设备的核心,其可靠性直接影响了列车能否安全、高效运行.基于国内计算机联锁系统多为二乘二取二冗余结构,应用马尔可夫过程分析了该结构的可靠性,并针对马尔可夫过程存在的建模过程复杂等问题,给出了动态故障树的分析方法研究...     

动态故障树的边值多值决策图分析

动态故障树分析对于复杂系统来说是一种重要的可靠性分析技术,但是二叉决策图等传统模块化方法存在严重的状态空间爆炸问题.本文系统介绍了边值决策图的动态故障树分析方法,其中边值多值决策图相对于其它现有的决策图具有更紧凑的表示函数,通过状态数的缩减,缩短了计算时间,有效缓解状态空间爆炸问题.实例证明了边值多值决策图在多状态系统和多功能系统中使用的方法和优势.     

基于粗糙集的时序信息系统决策规则挖掘策略

在时序信息系统中,基于粗糙集规则获取的一般算法尽管可以产生所有可能的规则集,但是通常规则集中有些规则存在覆盖现象。而从规则集中去除所有的冗余规则是非常费时且不实际的。本文提出一个改进的规则获取策略直接获得最小规则集。通过具体算例分析验证了所提出的策略是有效的。     

基于时序马尔可夫链的分布式频谱检测

针对无线传感网络中的合作谱检测问题,提出一种基于时序马尔可夫链的分布式频谱检测算法。假定单节点对频谱的感知是一个马尔可夫过程,本地序列检测采用序列概率比测试进行频谱探测,得到本地序列检测值。各个感知节点将检测结果发送到数据融合中心,根据设定门限确定最终检测结果。通过Matlab仿真验证了该算法的时序检测性能。     

基于故障树的无线传感器网络可靠度符号计算

以无线传感器网络（WSN ）中应用通信可靠性（ACR）为背景,利用故障树模型中的事件元素与逻辑门元素,建立基于故障树的WSN可靠性结构。为降低WSN可靠度计算的复杂性,给出从WSN可靠性结构转换到二元决策图BDD结构的算法,利用BDD算法优化计算过程。以分层簇型网络中可用路径以及节点冗余下的应用通信可靠性问题为例,给出其可靠性结构,利用CUDD软件包给出用递归方法实现构建基于故障树的WSN可靠性结构的BDD算法,计算以上两种情况下的WSN可靠度。实验结果表明,该方法具有可行性。     

基于模块化分解的故障树分析方法

传统故障树分析算法存在诊断成本高和耗时长的问题,为此,在研究故障树结构中的特殊规律的基础上,采用深度优先最左遍历算法对故障树进行模块化分解,减小故障树分析的规模。结合if-then-else运算符,将最左底层模块子树转化为相应的二元决策图结构。运用深度优先最左遍历算法得到该二元决策图结构中的割集和最小割集,用相同故障概率的基本事件替代最左底层模块子树得到新故障树。采用自底向上、从左至右的递归综合分析思想,获得系统元件故障发生的概率,实现对故障树的分析。对故障实例的分析诊断结果表明,该方法可有效提高诊断速度,减少诊断成本。     

故障树分析中底事件排序问题的研究

基于BDD的故障树分析方法是先将故障树转换为BDD,而后进行分析.在转换的过程中,底事件的排序尤其重要,直接影响到后面的分析.研究了底事件的排序问题,将运用于数字电路的化简方法运用底事件的排序中,实例证明,可使转换后的BDD结点数比采用随机的底事件顺序产生的BDD的结点数减少一半以上,甚至可以减少到最少.     

故障树转化为二元决策树的算法研究

故障树分析法在实施过程中会遇到计算量大的问题,二元决策图是解决这个问题的一种新途径。故障树转化为二元决策图涉及的一个关键问题就是对基本事件的排序,但是基本事件排序是一个NP问题。为了解决这个问题提出了一个将故障树转化为二元决策图的启发式算法,此算法既避免了基本事件排序这个难题,同时又充分考虑了故障树的具体结构,使得到的二元决策图尽量的简单。     

基于动态故障树的信息物理融合系统风险分析

针对信息物理融合系统（CPS）中的网络安全攻击会导致系统失效的问题，提出一种基于动态故障树的CPS风险建模及分析方法。首先，对动态故障树和攻击树集成建模，构建攻击-动态故障树（Attack-DFTs）模型；然后，分别采用二元决策图和输入输出马尔可夫链给出攻击-动态故障树中的静态子树和动态子树的形式化模型，并在此基础上给出攻击-动态故障树的定性分析方法，即分析网络安全攻击导致系统失效的基本事件路径；最后，通过一个典型的排污系统应用实例对方法的有效性进行验证。案例分析结果表明，所提方法能够分析CPS中由于网络安全攻击导致系统失效的事件序列，有效实现了CPS的综合安全评估。     

基于故障树最小割集和最小路集的诊断方法研究

利用故障树的原理和方法,对基于故障树最小割集和最小路集的诊断方法进行了研究。首先给出了故障树最小割集和最小路集的数学描述,在此基础上开发了基于故障树最小割集和最小路集的诊断推理策略,最后提出了测点配置和优化的方法。     

基于最小割集的安全性测试用例的动态生成

利用故障树的原理和方法,对基于故障树最小割集的安全性测试用例动态生成进行了研究.首先阐述了故障树和故障树最小割集的概念及数学描述,然后给出了故障树最小割集的生成算法,最后在此基础上提出了基于故障树最小割集的动态生成安全性测试用例的算法.     

粗决策树动态规则提取算法研究及应用

针对静态算法对大数据和增量数据处理不足的问题,构造了基于粗决策树的动态规则提取算法,并将其应用于旋转机械故障诊断中.将粗集与决策树结合,用增量方式实现样本抽取;经过动态约简、决策树构造、规则提取与选择、匹配4个步骤的循环迭代过程,实现了数据的动态规则提取,使得提取的规则具有更高的可信度;同时,将算法应用于旋转机械故障诊断这一动态问题中,验证了算法的有效性;最后,将所提算法分别与静态算法和增量式动态算法进行了效率对比分析,实验结果表明,所提算法能够以最精简的规则获得更多数据隐含信息.     

实现非单调关联故障树PIS的联合技术

采用“非正规”二元决策图（BDD）技术获取最小形割集 (MCS)可能存在掩盖非单调底事件作用的弊端”。以“继承”关键技术为基础,提出了用统一编码的“正规”BDD技术来获取非单调关联故障树的MCS。结合Q-M算法,研究了联合获取非单调关联故障树的质蕴涵集(PIS)的完整过程。实际例证表明,所述方法不但能够准确地析出非单调关联故障树的MCS,而且能够自动地获取其PIS。     

基于值约简和决策树的最简规则提取算法

粗糙集理论中的值约简和数据挖掘领域中的决策树都是有效的分类方法,但二者都有其局限性。将这两种方法结合起来,生成一种新的基于值核的极小化方法对决策树进行修剪,提出了约简规则的判定准则,缩小了约简的范围,最后再对生成的规则进行极大化处理,以保证规则覆盖信息的一致性,实验验证了该算法的有效性。     

基于图挖掘和决策树的软件故障定位研究

对于非崩溃的错误,测试人员往往花费大量的时间才能发现。为了快速准确地定位这类错误,降低软件开发成本,提高软件质量,提出一种辅助定位非崩溃错误的方法。该方法通过收集程序的执行轨迹信息,构造出程序调用图。提取频繁边,运用J48决策树算法,得到基于方法粒度的故障决策树,可辅助人员判定软件缺陷。通过实验与分析,进一步验证了该方法的有效性。