[发明专利]一种计算系统首次被无关触发概率的方法

说明书

本发明公开了一种计算系统首次被无关触发概率的方法，包括：构建系统的布尔结构表达式；计算系统的最小割集；计算系统中各组件的最小无关触发集合；对系统中组件的寿命模拟全排列，根据系统的最小割集和各组件的最小无关触发集合计算每个排列的系统被首次触发无关的时间；统计系统被首次触发无关时间点的次数，计算系统在各时间点被首次无关触发的概率，得到系统首次被触发无关的时间概率向量。本发明以完全非参数的方法比较不同系统的性能及其组件的关联性，而不涉及组件的寿命分布。可以在无参数的情况下，评估系统运行过程中首次出现无关组件的时间点，从而对比不同结构系统关联性的优劣。

技术领域

本发明属于不完全故障覆盖系统的可靠性领域，具体涉及一种计算系统首次被无关触发的概率方法。

背景技术

对于高可靠性系统，容错技术是一个基本的构造属性，被应用在例如飞行控制、太空任务和数据存储等重要的系统中。一个容错系统通常是用来解决系统中最有可能发生的错误，这些错误包括硬件有关的故障、软件的错误和故障、以及软硬件间接口的错误等。

容错一般是依赖冗余的概念来完成的。尽管一般的高可靠系统采用了足够的冗余来实现容错，但一旦故障不能被系统完整地检测、定位和恢复，就会立刻产生系统失效，这种行为属于未覆盖失效，基于计算机的容错系统通常会未完全故障覆盖的情况。在传统的覆盖模型中，通常只覆盖故障组件，而不考虑系统的关联性。

系统关联性是指系统中的组件相互关联共同影响系统。但在实际系统中，很多初始关联的系统在运行过程中，由于某些组件的覆盖失效导致其他组件与系统失去关联。在不完全故障覆盖模型中，任何组件的未覆盖故障则会直接导致系统失效。也就是说，如果一个无关的组件不失效就不会被隔离，但一个相关组件的未覆盖错误和一个无关组件的未覆盖错误一样都会导致系统的失效。

因此，检测并隔离无关组件是系统可靠性分析中必要的组成部分。

发明内容：

为了克服上述背景技术的缺陷，本发明提供一种计算系统首次被无关触发概率的方法。

为了解决上述技术问题本发明的所采用的技术方案为：

一种计算系统首次被无关触发概率的方法，包括：

步骤1，构建系统的布尔结构表达式；

步骤2，计算系统的最小割集；

步骤3，计算系统中各组件的最小无关触发集合；

步骤4，对系统中组件的寿命模拟全排列，根据系统的最小割集和各组件的最小无关触发集合计算每个排列的系统被首次触发无关的时间；

步骤5，统计系统被首次触发无关时间点的次数，计算系统在各时间点被首次无关触发的概率，得到系统首次被触发无关的时间概率向量。

较佳地，步骤1构建系统的布尔结构表达式为f(x₁，…，x_n)，其中，x₁，…，x_n分别为系统的n个组件。

较佳地，步骤2计算系统的最小割集集合MCS为MCS[f(x₁，…，x_n)]＝{K₁，K₂，…，K_r}，其中，K₁，K₂，…，K_r表示系统的r个最小割集。

较佳地，步骤3计算系统中各组件的最小无关触发集合