[發(fā)明專利]一種基于知識(shí)庫的軟件遠(yuǎn)程故障診斷與修復(fù)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410003287.3
• 申請日: 2014-01-03
• 公開（公告）號(hào): CN103699489A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 畢學(xué)軍;肖慶;王小振;楊朝紅;金麗亞;劉娟;黨朝發(fā);唐世慶
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍裝甲兵工程學(xué)院
• 主分類號(hào): G06F11/36
• 分類號(hào): G06F11/36;G06N5/02
• 代理公司: 北京華凱弘信專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 李丙林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及軟件故障診斷與修復(fù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于知識(shí)庫的軟件遠(yuǎn)程故障診斷與修復(fù)方法。

背景技術(shù)

在工業(yè)過程中，硬件故障診斷的含義是根據(jù)特定傳感器的測量值，確定引起系統(tǒng)異常或失效的原因、部位及嚴(yán)重程度。硬件故障診斷專家系統(tǒng)的功能是根據(jù)測量信息和計(jì)算機(jī)化的診斷知識(shí)，自動(dòng)完成系統(tǒng)異常或失效的診斷。軟件故障診斷還是一個(gè)較新的事物，軟件故障同硬件故障在故障機(jī)理方面就具有較大的差異，這必然會(huì)導(dǎo)致兩者的診斷方法會(huì)存在一定的差異。軟件系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型是離散的，故障的形成無物理原因，失效的發(fā)展取決于輸入值和運(yùn)行狀態(tài)的組合。軟件輸入值和運(yùn)行狀態(tài)的組合在合理范圍內(nèi)的微小變化可能引起輸出的巨大變化，軟件故障的出現(xiàn)通常無前兆，硬件系統(tǒng)在正常工作條件下其行為是漸變的，故障的形成和失效的發(fā)生一般都有物理原因，硬件故障的出現(xiàn)通常有前兆。軟件故障難以定位，失效現(xiàn)象往往不在失效部件顯現(xiàn)，硬件故障較易定位，失效部件的物理參數(shù)常常發(fā)生明顯變化。如果發(fā)現(xiàn)一個(gè)軟件出現(xiàn)了某個(gè)故障，那么該版本的所有軟件都會(huì)可能發(fā)生該故障。

軟件故障可分為因開發(fā)過程中引入的設(shè)計(jì)及編碼缺陷造成的軟件故障和因軟件運(yùn)行外部依賴環(huán)境配置不正確造成的軟件故障。前類故障可視作由于軟件的內(nèi)在原因造成，后類故障可視作由于軟件的外在原因造成。前類故障的修復(fù)需要修改軟件的源程序并重新發(fā)布和安裝新版軟件，而后一類故障的修復(fù)并不需要修改源碼，只是對(duì)配置文件、運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。當(dāng)前的大型軟件系統(tǒng)特別是分布式軟件系統(tǒng)廣泛采用基于構(gòu)件的體系結(jié)構(gòu)，構(gòu)件復(fù)用是一種產(chǎn)品復(fù)用，構(gòu)件庫中的構(gòu)件作為產(chǎn)品都經(jīng)過了嚴(yán)格的測試，許多構(gòu)件甚至已在其它系統(tǒng)中歷經(jīng)了多年使用，因此構(gòu)件出現(xiàn)內(nèi)部故障的概率很小，在實(shí)際使用過程中出現(xiàn)的許多故障是由于構(gòu)件的少裝、多裝、錯(cuò)裝、錯(cuò)配、服務(wù)未啟動(dòng)等外在原因造成的。對(duì)于由外在原因引起的軟件故障來說，它的診斷和修復(fù)主要依靠被診斷軟件系統(tǒng)的外部依賴環(huán)境配置領(lǐng)域知識(shí)進(jìn)行。

因此，在現(xiàn)有技術(shù)中，需要一種對(duì)于軟件故障的有效、方便、準(zhǔn)確的診斷和修復(fù)方法。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種基于知識(shí)庫的軟件遠(yuǎn)程故障診斷與修復(fù)方法及系統(tǒng)，解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，能夠?qū)崿F(xiàn)軟件故障的智能診斷與修復(fù)，提升軟件故障診斷與修復(fù)的效率和自動(dòng)化程度。

本發(fā)明人，通過創(chuàng)造性的勞動(dòng)，設(shè)計(jì)了軟件故障診斷知識(shí)庫，即是將軟件故障診斷領(lǐng)域的專家知識(shí)表示為計(jì)算機(jī)內(nèi)部格式，加以合理的描述存儲(chǔ)，以便于故障診斷時(shí)進(jìn)行有效的檢索和利用，從而提高軟件故障診斷與修復(fù)的效率和自動(dòng)化程度。基于知識(shí)庫軟件故障診斷的問題可以描述為以下四元式的形式：

P＝(M,F,K,OBS)

式中，M為系統(tǒng)可觀測到的癥狀集合，F(xiàn)為系統(tǒng)的故障集合，為系統(tǒng)癥狀集與故障之間的映射關(guān)系（即診斷知識(shí)），對(duì)于不同的系統(tǒng)K取決于被診斷軟件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和行為，OBS為當(dāng)前觀察到的癥狀。

為實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

A、將被診斷軟件系統(tǒng)中各軟件構(gòu)件的運(yùn)行條件、依賴關(guān)系、故障表現(xiàn)特征和修復(fù)策略進(jìn)行建模和入庫以形成故障診斷與修復(fù)知識(shí)庫，將故障診斷與修復(fù)知識(shí)庫存儲(chǔ)在獨(dú)立于被診斷軟件系統(tǒng)的服務(wù)終端上；

B、在被診斷軟件系統(tǒng)中安裝客戶端代理程序，在服務(wù)終端上安裝服務(wù)端程序，利用客戶端代理程序?qū)崟r(shí)獲取被診斷軟件系統(tǒng)的診斷信息并通過網(wǎng)絡(luò)將診斷信息傳遞給服務(wù)端程序；

C、服務(wù)端程序依據(jù)獲取的診斷信息和故障診斷與修復(fù)知識(shí)庫，進(jìn)行故障診斷與修復(fù)決策以產(chǎn)生決策命令并將決策命令通過網(wǎng)絡(luò)傳遞給客戶端代理程序；

D、客戶端代理程序執(zhí)行決策命令，實(shí)現(xiàn)軟件故障的診斷與修復(fù)。

優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，步驟A包括：

A1、將已解決故障的故障特征、故障原因、故障維修方法表示為計(jì)算機(jī)內(nèi)部格式，形成故障案例庫錄入故障診斷與修復(fù)知識(shí)庫中；

A2、將被診斷軟件系統(tǒng)的軟件故障領(lǐng)域?qū)＜医?jīng)驗(yàn)知識(shí)以產(chǎn)生式規(guī)則的形式進(jìn)行描述，形成故障診斷規(guī)則庫錄入故障診斷與修復(fù)知識(shí)庫中。

優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，步驟A1包括：

A1.1、采用數(shù)據(jù)庫表作為案例的計(jì)算機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ)格式，包括案例信息表、故障信息表、故障構(gòu)件表、征兆信息表、案例解釋表、維修步驟表和附件表；

A1.2、案例信息表由案例名稱、案例編號(hào)和案例說明組成；

A1.3、故障信息表由故障編號(hào)、故障名稱、故障類別和故障等級(jí)組成；

A1.4、故障構(gòu)件表由序號(hào)、構(gòu)件類型、構(gòu)件名稱、構(gòu)件前綴和構(gòu)件描述組成；