[發(fā)明專利]一種人機信息交互風(fēng)險場景自動識別方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011301289.2
• 申請日: 2020-11-19
• 公開（公告）號: CN112433608B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 車海洋;李柯慧;曾聲奎;郭健彬;王慶學(xué);尤啟東;馬爍
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G06N20/00
• 代理公司: 北京慧泉知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11232
• 代理人: 王順榮;唐愛華

1.一種人機信息交互風(fēng)險場景自動識別方法，其特征在于：該方法包括如下四個步驟：

步驟一：開展人機信息交互任務(wù)分析，明確各決策點所需信息，分析情景意識建立過程，識別系統(tǒng)異常狀態(tài)；

步驟二：開展異常態(tài)下人機交互操作任務(wù)分析，明確特情處置流程、操作任務(wù)和可能出現(xiàn)的人誤模式；

步驟三：基于多主體建模技術(shù)，以主體為基本單元進行交互行為建模，明確各個主體之間的交互關(guān)系，建立人主體的情景意識模型和人機系統(tǒng)安全性模型；

步驟四：基于多主體安全性模型，采用深度優(yōu)先遍歷方法對人機系統(tǒng)安全性進行定性仿真，自動識別所有可能的風(fēng)險場景；

在步驟一中所述的“開展人機信息交互任務(wù)分析，明確各決策點所需信息，分析情景意識建立過程，識別系統(tǒng)異常狀態(tài)”，其內(nèi)容說明如下：

(1)開展人機信息交互任務(wù)分析，明確各決策點所需信息

人機信息交互任務(wù)分析包括人的信息認知、人機界面信息匹配、機器信息處理三部分；操作人員獲取到界面信息，與認知信息相匹配，反饋給機器進行信息處理；

(2)分析情景意識建立過程，識別系統(tǒng)異常態(tài)

按照對信息感知、信息認知、信息決策、信息執(zhí)行的鏈式信息行為過程，對選擇的任務(wù)場景進行人-機-環(huán)綜合分析，建立各異常事件的故障規(guī)律數(shù)據(jù)庫，明確異常事件的發(fā)生及狀態(tài)響應(yīng)；

在步驟二中所述的“開展異常態(tài)下人機交互操作任務(wù)分析，明確特情處置流程、操作任務(wù)和可能出現(xiàn)的人誤模式”，其內(nèi)容說明如下：

(1)根據(jù)系統(tǒng)異常狀態(tài)確定應(yīng)急處置流程，明確操作任務(wù)

分析異常態(tài)發(fā)生后系統(tǒng)的應(yīng)急處置程序，針對應(yīng)急處置流程開展操作任務(wù)分析，明確每一步的具體操作；

(2)分析操作任務(wù)中可能出現(xiàn)的人誤模式；

在步驟三中所述的“基于多主體建模技術(shù)，以主體為基本單元進行交互行為建模，明確各個主體之間的交互關(guān)系，建立人主體的情景意識模型和人機系統(tǒng)安全性模型”，其內(nèi)容說明如下：

(1)按功能抽象、識別、確定主體對象

針對研究對象選定任務(wù)場景，分析任務(wù)過程，梳理涉及的主體的操作行為和信息交互內(nèi)容后，按功能抽象、聚合并確定主體確定的各主體應(yīng)獨立實現(xiàn)系統(tǒng)功能的子功能模塊，所有的主體通過協(xié)商、合作、競爭機制需完成系統(tǒng)的全部功能；

(2)分析確定各主體的狀態(tài)、屬性、信念集以及各主體之間的功能、信息交互關(guān)系、該過程抽象提取的屬性和信息，與真實世界系統(tǒng)中的屬性、信息并非完全一致，而是根據(jù)建模需要和建模語言要求進行轉(zhuǎn)化并描述；

(3)對主體進行行為分析，建立人主體的情景意識模型

依次按照對信息的感知、對當(dāng)前情景的綜合理解和對未來狀態(tài)的規(guī)劃預(yù)測三個步驟，對主體進行行為分析，從而對真實世界中人的行為，進行建模；

(4)建立基于多主體的人機交互系統(tǒng)安全性模型，將分析得到的不確定性因素注入系統(tǒng)中；

在建立多主體系統(tǒng)時，在主體的行為模型中，考慮機器故障、環(huán)境擾動和人為失誤3類因素及其耦合影響；

在步驟四中所述的“基于多主體安全性模型，采用深度優(yōu)先遍歷方法對人機系統(tǒng)安全性進行定性仿真，自動識別所有可能的風(fēng)險場景”，其內(nèi)容說明如下：

(1)構(gòu)建正常狀態(tài)下人機交互多主體模型

按照步驟三基于多主體的人機交互安全性建模流程建立正常態(tài)下的人機交互多主體模型；

(2)建立規(guī)劃器主體模型

建立規(guī)劃器主體模型，并搭建與仿真模型之間的“請求-響應(yīng)”信息交互機制，在規(guī)劃器主體內(nèi)分支節(jié)點分配數(shù)組空間并進行初始化，同時設(shè)定各節(jié)點數(shù)組元素更新的條件，為仿真模型提供引導(dǎo)作用；

(3)建立記錄器主體模型

建立記錄器主體模型，并搭建與仿真模型之間的溝通橋梁，按照仿真模型發(fā)送的交互信息的來到順序，將交互信息記錄在數(shù)組中；

(4)輸出風(fēng)險路徑序列

當(dāng)根節(jié)點的所有數(shù)組元素被置為0時，表示遍歷完成，此時以文件形式輸出所有風(fēng)險路徑序列。