[發(fā)明專利]一種可重構(gòu)系統(tǒng)貝葉斯網(wǎng)構(gòu)建方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710168449.2
• 申請日: 2017-03-21
• 公開（公告）號: CN106951707B
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張士剛;李洋洋;楊擁民
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
• 主分類號: G06N7/00
• 分類號: G06N7/00
• 代理公司: 青島致嘉知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 37236
• 代理人: 鄧豪

1.一種可重構(gòu)系統(tǒng)貝葉斯網(wǎng)構(gòu)建方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)對可重構(gòu)系統(tǒng)故障和測試的相關(guān)性建立模型；

(2)對可重構(gòu)系統(tǒng)故障和測試的相關(guān)性進(jìn)行表征；故障和測試的相關(guān)性用矩陣D1表示，D₁＝[d_ij]_m×n，其中d_ij∈{0,1}，取值為0表示第j個測試在任意模式下均無法檢測到第i個故障，取值為1表示第j個測試可檢測到第i個故障；所述測試和開關(guān)的相關(guān)性用矩陣D2進(jìn)行表示，D₂＝[r_ij]_n×k，其中r_ij∈{0,1}，取值為0表示第j個測試和故障的相關(guān)性不受第i個開關(guān)狀態(tài)的影響，取值為1表示第j個測試和故障的相關(guān)性和第i個開關(guān)的狀態(tài)相關(guān)；其中，m表示故障的個數(shù)，n表示測試的個數(shù)，k表示開關(guān)的個數(shù)；

(3)確定可重構(gòu)系統(tǒng)貝葉斯網(wǎng)結(jié)構(gòu)；所述貝葉斯網(wǎng)包括兩層結(jié)構(gòu)組成，第一層由故障和開關(guān)節(jié)點(diǎn)組成，第二層由測試節(jié)點(diǎn)組成，貝葉斯網(wǎng)節(jié)點(diǎn)之間的連接關(guān)系和步驟(2)中的矩陣對應(yīng)，針對矩陣D₁＝[d_ij]_m×n，如果d_ij＝1，則在第i個故障和第j個測試之間添加連接關(guān)系，方向由f_i指向t_j；針對矩陣D₂＝[r_ij]_n×k，如果r_ij＝1，則在第j個測試和第i個開關(guān)之間添加連接關(guān)系，方向由s_i指向t_j；其中，所述第i個故障用f_i表示，所述第j個測試用t_j表示，所述第i個開關(guān)用s_i表示；

(4)確定重構(gòu)系統(tǒng)貝葉斯網(wǎng)參數(shù)并采用樹形結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(1)中的模型包含四種元素，分別為故障、開關(guān)、測試點(diǎn)以及用來連接故障、測試點(diǎn)及開關(guān)的連接線；該模型的工作方式為：當(dāng)故障和測試之間有連接通路，則故障和測試點(diǎn)之間相關(guān)，否則不相關(guān)；所述故障和測試之間可設(shè)置開關(guān)，通過開關(guān)的啟閉影響故障和測試之間的相關(guān)性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的重構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：步驟(4)中測試節(jié)點(diǎn)貝葉斯網(wǎng)參數(shù)采用二叉樹表達(dá)，并采用優(yōu)化方式生成。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述優(yōu)化方法包括以下步驟：

Ⅰ，針對某一個測試節(jié)點(diǎn)，用集合E＝{F,S}表示初始備選節(jié)點(diǎn)集，其中F表示與其相關(guān)的故障節(jié)點(diǎn)，S表示與其相關(guān)的開關(guān)節(jié)點(diǎn)；

Ⅱ，從集合E中選擇相關(guān)故障節(jié)點(diǎn)數(shù)目最多且不為0的開關(guān)節(jié)點(diǎn)作為下一步的樹節(jié)點(diǎn)；針對開關(guān)閉合分枝，從E中去除該開關(guān)節(jié)點(diǎn)；針對開關(guān)斷開這一分枝，從E中去除該開關(guān)節(jié)點(diǎn)以及和該開關(guān)相關(guān)的故障節(jié)點(diǎn)，更新E；若集合E中無開關(guān)節(jié)點(diǎn)，轉(zhuǎn)步驟Ⅲ；

Ⅲ，選擇故障率最高的故障節(jié)點(diǎn)作為下一步的樹節(jié)點(diǎn)，從E中去除該故障節(jié)點(diǎn)，更新E；針對故障存在這一分枝，存儲參數(shù)1，停止擴(kuò)展該分枝；針對故障不存在這一分枝，若E中不包含其它故障節(jié)點(diǎn)，存儲參數(shù)0，否則，繼續(xù)選擇步驟Ⅱ，擴(kuò)展參數(shù)表達(dá)樹；

Ⅳ，最終所得的二叉樹即為測試節(jié)點(diǎn)的參數(shù)。