[发明专利]基于SAT的故障树求解最小割集的方法

摘要

本发明公开了一种基于SAT的故障树求解最小割集的方法，首先，将故障树的基本事件抽象成布尔变量；其次，将故障树中基本事件和顶事件的逻辑关系利用布尔表达式表示，顶事件的发生与否取决于对应的布尔表达式的真值；然后，加入对MCS的判定和分析；最后，利用SAT求解算法高效求解MCS。本发明不但在存储空间上表现优异，而且提高了故障树MCS的求解速度。

主权项

一种基于SAT的故障树求解最小割集的方法，包含以下步骤：步骤A、对故障树建模，将故障树模型转换为布尔表达式；步骤B、求解出布尔表达式的最小割集，包含以下步骤：步骤1，判定是否布尔表达式中所有的变量都已经赋值，如果是则进入步骤6，否则进入步骤2；步骤2，根据VSIDS决策策略选择当前自由变量对其赋值，得到variableAssignment，如果variableAssignment是对正文字赋值为真，则将variableAssignment压入assignmentStack中，进入步骤3；步骤3，进入BCP过程，若BCP过程结束后未产生冲突则进入步骤5，否则进入步骤4；所述BCP过程为将assignmentStack和clauseDatabase子句集中的每个子句进行约束推导的过程，以得出在当前决策等级下由单位子句规则决定的其他赋值；步骤4，回溯到上一级决策等级，得到一个使得clauseDatabase子句集中所有子句都满足的赋值，并且将当前冲突子句加入clauseDatabase子句集，若当前clauseDatabase子句集不可满足，返回求得的pMCS，退出程序，若当前clauseData‑base子句集仍然存在被满足的可能性，继续步骤3；步骤5，判断当前对变量的赋值是否满足所有原始子句，若不满足，则进入下一决策等级并进入步骤1，否则则表示求得一个近似最小割集AMCS，通过替换过程将近似最小割集加入pMCS集合中；所述替换过程为：步骤5‑1，将得到的AMCS和已经求得的pMCS集合中的每一个元素msi对比，若则用AMCS代替msi加入pMCS集合，若则不操作，否则，直接将AMCS加入pMCS集合；若AMCS成功加入pMCS中，进入步骤6，否则，进入步骤7；步骤6，取得当前可满足的赋值中的正文字，得到隔离子句加入到clauseDatabase中，进入步骤7；步骤7，将决策等级设为初始状态，将assignmentStack清空。