[發明專利]一種基于數字孿生模型的時序類潛在問題識別方法及系統

有效

• 申請號: 201911336581.5
• 申請日: 2019-12-23
• 公開（公告）號: CN111104768B
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發明（設計）人: 胡昌華;李天梅;司小勝;鄭建飛;張建勛;杜黨波
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍火箭軍工程大學
• 主分類號: G06F30/3312
• 分類號: G06F30/3312;G06F111/10
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 韓雪梅

本發明涉及一種基于數字孿生模型的時序類潛在問題識別方法及系統。方法包括：建立電路系統數字孿生幾何模型；建立電路系統數字孿生物理模型；根據所述電路系統數字孿生幾何模型和所述電路系統數字孿生物理模型，建立電路系統數字孿生規則模型；建立電路系統數字孿生行為模型；根據所述電路系統數字孿生幾何模型、所述電路系統數字孿生物理模型、所述電路系統數字孿生規則模型和所述電路系統數字孿生行為模型，確定數字孿生模型；根據所述數字孿生模型，進行時序類潛在問題識別。本發明能夠對大型復雜電路系統的時序類潛在問題進行有效識別以及有效避免由于潛在通路導致的非期望功能被激發或期望功能被抑制帶來的問題。

技術領域

本發明涉及時序類潛在問題識別領域，特別是涉及一種基于數字孿生模型的時序類潛在問題識別方法及系統。

背景技術

潛在問題是與元器件失效無關，在特定條件下會導致系統期望功能被非預期地抑制或非期望功能被非預期的激發的一類問題。國內外研究表明大型復雜系統之中不可避免地普遍存在潛在問題，而且潛在問題是非設計預期的特定條件下激發的一類問題，用常規的檢測方法和可靠性分析方法很難發現這類問題，具有很高的隱蔽性。潛在問題一旦被激發，其產生的后果往往是災難性的，對系統造成很高的危害。潛在問題是系統的復雜性和設計人員有限把握能力之間矛盾斗爭的必然結果。試想一下，如果在設計階段，就能利用計算機技術、人工智能與機器學習技術對大型復雜電路系統進行仿真建模，必將可以有效識別潛在問題，避免由潛在問題被激發帶來的一系列災難性后果。

大型復雜電路系統潛在通路分析注重系統各元、部件之間的相互連接、相互關系及相互影響，現有的潛在問題識別方法主要分為兩大類：基于定性仿真的潛在問題識別方法和基于定量仿真的潛在問題識別方法。基于定性仿真的方法常將電路元件模型定性化或簡單化，只考慮幾種主要情況，且對電路系統的簡化處理必將丟失許多有用的信息。基于定量分析的方法力圖使元件的模型盡可能全面地描述元件的各種屬性，含有的信息更全面更豐富，但需考慮的因素很多，導致建模的難度高、工作量大，目前還沒有較為實用的基于傳統模式的定量分析方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于數字孿生模型的時序類潛在問題識別方法及系統，能夠對大型復雜電路系統的時序類潛在問題進行有效識別以及有效避免由于潛在通路導致的非期望功能被激發或期望功能被抑制帶來的問題。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種基于數字孿生模型的時序類潛在問題識別方法，包括：

建立電路系統數字孿生幾何模型；

建立電路系統數字孿生物理模型；

根據所述電路系統數字孿生幾何模型和所述電路系統數字孿生物理模型，建立電路系統數字孿生規則模型；

建立電路系統數字孿生行為模型；

根據所述電路系統數字孿生幾何模型、所述電路系統數字孿生物理模型、所述電路系統數字孿生規則模型和所述電路系統數字孿生行為模型，確定數字孿生模型；

根據所述數字孿生模型，進行時序類潛在問題識別。

可選的，所述建立電路系統數字孿生幾何模型，具體包括：

根據電路原理圖獲取所有元件集合及節點集合；

按支路集合構造算法構造電路中所有的支路集合；

根據電路圖最小生成樹構造算法構造電路的最小生成樹，并獲取電路中所有的網孔集合；

根據所述元件集合、所述節點集合、所述支路集合和所述網孔集合四種電路結構，建立電路系統數字孿生幾何模型。

可選的，所述建立電路系統數字孿生物理模型，具體包括：