KR100923232B1 - An apparatus and method to analyze causality graphs - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인과관계 그래프 분석 장치 및 분석 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 인과관계 그래프 분석장치는 인과관계 그래프를 구성하는 노드와, 상기 각 노드별로 그와 연결된 타 노드에 대해 영향을 미치는 정도에 따른 의존도를 입력받는 입력부, 상기 입력부로 입력된 데이터를 이용하여 상기 인과관계 그래프를 불리안 논리를 사용하여 고장수목으로 변환하는 고장수목 변환부, 상기 고장수목에 포함된 각 노드 사이의 연결관계를 분석하여 경로를 생성하는 경로 생성부, 상기 경로에 대한 상대적 발생빈도 및 상대적 자원수를 포함하는 행렬을 생성하는 경로빈도-노드자원 행렬 생성부 및 상기 행렬을 이용하여 노드 중요도를 계산하는 노드 중요도 계산부를 포함하여 구성되어, 복잡한 인과관계를 갖는 시스템에서 중요 노드를 빠른 시간안에 체계적으로 찾을 수 있으며, 그로 인해 중요 노드 보호를 위한 효과적인 대응방안을 마련하여 시스템의 신뢰성을 향상시키고 시스템의 안정성을 개선시키는 효과가 있다.The present invention relates to an apparatus for analyzing causality graphs and an analysis method. The apparatus for analyzing causality graphs according to the present invention relates to a node constituting a causality graph and the degree of influence on other nodes connected to each node. Input unit for receiving the dependence according to the error tree using the Boolean logic to convert the causal relationship graph using the data input to the input unit, the fault tree conversion unit, the connection relationship between each node included in the fault tree Path generation unit for generating a path by analyzing, path frequency-node resource matrix generator for generating a matrix including the relative frequency and relative number of resources for the path, and node importance calculation for calculating node importance using the matrix It can be configured to include critical parts in a timely manner, so that critical nodes in complex causal systems can be It can be systematically found, thereby improving effective system reliability and improving system reliability by providing effective countermeasures for protecting critical nodes.

인과관계, 그래프, 고장수목, 노드 중요도 Causality, Graphs, Trees, Node Importance

Description

인과관계 그래프 분석 장치 및 분석 방법{AN APPARATUS AND METHOD TO ANALYZE CAUSALITY GRAPHS}Causality graph analysis device and analysis method {AN APPARATUS AND METHOD TO ANALYZE CAUSALITY GRAPHS}

본 발명은 인과관계 그래프 분석 장치 및 분석 방법에 관한 것으로, 특히 시스템을 구성하는 기기들의 연결된 인과관계 그래프에서 연결 경로의 상대적 발생빈도, 기기의 공유성 및 요구 자원을 고려하여 인과관계 그래프를 분석하는 장치 및 분석 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and an analysis method for causality graph analysis. In particular, the causality graph is analyzed in consideration of the relative incidence of the connection paths, the commonality of the devices, and the required resources in the causality graphs of the devices constituting the system. It relates to an apparatus and an analysis method.

원자력 발전소, 통신 네트워크 및 기타 복잡한 시스템의 신뢰성을 확보하기 위한 효과적인 방법 중 하나는 시스템의 중요한 부분을 파악한 후 이를 보호할 수 있는 대응방안을 제공하는 것이다. One effective way to ensure the reliability of nuclear power plants, telecommunications networks and other complex systems is to identify critical parts of the system and then provide a response to protect it.

이때, 복잡한 시스템의 중요 부분을 파악하기 위한 기본적인 방법 중 하나는 시스템에 포함된 기기를 노드로 고려한 후, 기기 사이의 인과관계 그래프를 구성하여 가장 중요한 노드(Critical Node)를 구분해 내는 것이다.At this time, one of the basic methods for identifying the important part of a complex system is to consider the devices included in the system as a node, and then to construct a causal graph between the devices to distinguish the most important nodes.

이러한 가장 중요한 노드는 그 시스템에 있어서 해당 노드에 장애가 발생하는 경우에 가장 큰 영향을 미치는 노드를 말한다.This most important node is the node that has the greatest impact in the event of a failure of the node in the system.

종래 인과관계 그래프를 분석하기 위해 사용된 기존의 방법들은 그래프의 크 기가 커질 경우 중요 노드 판단을 위한 계산에 많은 시간이 걸리는 단점이 있다.Conventional methods used to analyze a causality graph have a disadvantage in that a large amount of time is required to calculate an important node when the graph becomes large.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 인과관계 그래프의 크기에 대해 상대적으로 영향을 적게 받으면서, 빠른 시간 안에 중요 노드를 구분해 낼 수 있는 체계적인 분석이 가능한 인과관계 그래프 분석 장치 및 분석 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and while having a relatively low influence on the size of the causality graph, a causality graph analysis capable of systematic analysis capable of identifying important nodes in a short time is possible. Its purpose is to provide an apparatus and analytical method.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 인과관계 그래프 분석장치는 인과관계 그래프를 구성하는 노드와, 상기 각 노드별로 그와 연결된 타 노드에 대해 영향을 미치는 정도에 따른 의존도를 입력받는 입력부, 상기 입력부로 입력된 데이터를 이용하여 상기 인과관계 그래프를 불리안 논리를 사용하여 고장수목으로 변환하는 고장수목 변환부, 상기 고장수목에 포함된 각 노드 사이의 연결관계를 분석하여 경로를 생성하는 경로 생성부, 상기 경로에 대한 상대적 발생빈도 및 상대적 자원수를 포함하는 행렬을 생성하는 경로빈도-노드자원 행렬 생성부 및 상기 행렬을 이용하여 노드 중요도를 계산하는 노드 중요도 계산부를 포함한다.Causality graph analysis apparatus according to the present invention for solving the above problems is an input unit for receiving a dependency on the nodes constituting the causality graph, and the degree of influence on each node connected to each node, the Fault tree converting unit converting the causality graph into fault tree using Boolean logic using data inputted to the input unit, and generating a path by analyzing a connection relationship between each node included in the fault tree The apparatus may include a path frequency-node resource matrix generator for generating a matrix including a relative frequency of occurrence and relative number of resources of the path, and a node importance calculator for calculating node importance using the matrix.

여기서, 상기 의존도는 연결된 두 노드 중 어느 한 노드가 나머지 노드에 영향을 미치는 정도에 따라 0 에서 1 사이의 숫자로 표현된 것이다.In this case, the dependency is expressed as a number between 0 and 1 depending on the degree to which one of the two nodes connected affects the other node.

여기서, 상기 고장수목은 시스템을 구성하는 전체 노드를 최상위 노드에서 최하위 노드까지 단계별로 연결관계 및 고장관계에 따라 불리안 대수를 적용하여 트리 형식으로 재배열한 것이다.Here, the fault tree is rearranged in a tree form by applying a Boolean algebra according to the connection relationship and fault relationship step by step from the top node to the bottom node of the entire node constituting the system.

또한, 상기 경로 생성부는 상기 고장수목의 최하위 노드에서 최상위 노드까지 연결관계에 따른 경로를 찾고, 각 경로에 존재하는 노드들을 파악한다.In addition, the path generation unit finds a path according to a connection relationship from the lowest node to the highest node of the fault tree, and identifies the nodes existing in each path.

그리고, 상기 경로빈도-노드자원 행렬 생성부는 경로를 행으로, 노드를 열로 설정하고, 각 노드가 경로의 다음 노드에 영향을 미치는 정도인 상기 의존도를 행렬의 원소로 하며, 마지막 열은 각 경로의 상대적 발생빈도, 마지막 행은 각 노드의 상대적 자원수를 원소로 하는 행렬을 생성한다.The path frequency-node resource matrix generation unit sets a path as a row and a node as a column, and uses the dependence of each node as an element of a matrix, which affects the next node of the path. Relative frequency, the last row creates a matrix with the relative number of resources for each node.

또한, 상기 노드 중요도 계산부는 아래 수식에 의해 각 노드의 중요도를 계산한다.In addition, the node importance calculator calculates the importance of each node by the following equation.

Figure 112007065813835-pat00001
Figure 112007065813835-pat00001

여기서, P는 해당 노드를 포함하고 있는 모든 경로들의 상대적 발생빈도의 합, Py는 해당 노드가 포함된 모든 경로에 대해 각 경로의 상대적 발생빈도와 해당 노드의 의존도를 곱한 값의 합을 P로 나눈값, Pn은 1-Py, Cj는 해당 노드의 상대적 자원수이다.Where P is the sum of the relative incidence of all paths containing the node, P y is the sum of the product of the relative incidence of each path and the dependence of the node for all the paths containing the node as P Divided, P n is 1-P y , C j is the relative number of resources of the node.

또한, 상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 인과관계 그래프 분석방법은 복수개의 기기로 구성된 시스템에서 상기 기기를 노드로 매치시키는 제 1 단계, 상기 노드간 서로의 동작에 영향을 미치는 정도에 따른 의존도가 표시된 인과관계 그래프를 생성하는 제 2 단계, 상기 인과관계 그래프를 불리안 논리를 사용하여 고장수목으로 변환하는 제 3 단계, 상기 고장수목에 포함된 각 노드 간 경로를 파악하는 제 4 단계, 상기 경로에 대한 상대적 발생빈도 및 상대적 자원수를 포함하는 경로빈도-노드자원 행렬을 생성하는 제 5 단계 및 상기 경로빈도-노드자원 행렬을 이용하여 노드 중요도를 계산하는 제 6 단계를 포함하여 이루어진다.In addition, a causality graph analysis method according to the present invention for solving the above problems is a first step of matching the device to the node in a system consisting of a plurality of devices, according to the degree of influence on the operation of each other between the nodes A second step of generating a causality graph showing dependence, a third step of converting the causality graph into a fault tree using Boolean logic, a fourth step of identifying a path between each node included in the fault tree, And a fifth step of generating a path frequency-node resource matrix including a relative frequency of occurrence and relative number of resources for the path, and a sixth step of calculating node importance using the path frequency-node resource matrix.

여기서, 상기 제 2 단계에서 상기 의존도는 연결된 두 노드 중 어느 한 노드가 나머지 노드에 영향을 미치는 정도에 따라 0 에서 1 사이의 숫자로 표현된 것이다.Here, in the second step, the dependency is expressed as a number between 0 and 1 depending on how much one of the two nodes connected affects the other node.

또한, 상기 제 3 단계는 상기 인과관계 그래프를 구성하는 전체 노드를 최상위 노드에서 최하위 노드까지 단계별로 연결관계 및 고장관계에 따라 불리안 대수를 이용하여 트리 형식으로 재배열하여 고장수목으로 변환한다.In the third step, all nodes constituting the causality graph are rearranged in tree form using Boolean algebra according to the connection relationship and the failure relationship from the highest node to the lowest node in the stepwise manner to convert the tree into failure trees.

그리고, 상기 제 4 단계는 상기 고장수목의 최하위 노드에서 최상위 노드까지 연결관계에 따른 경로를 찾고, 각 경로에 존재하는 노드들을 파악한다.The fourth step is to find a path according to a connection relationship from the lowest node to the highest node of the fault tree and to identify the nodes present in each path.

또한, 상기 제 5 단계는 경로를 행으로, 노드를 열로 설정하고, 상기 의존도를 행렬의 원소로 하여, 마지막 열은 각 경로의 상대적 발생빈도, 마지막 행은 각 노드의 상대적 자원수를 원소로 하는 행렬을 생성한다.In the fifth step, a path is set as a row, a node is set as a column, the dependence is set as an element of a matrix, and the last column is a relative occurrence frequency of each path, and the last row is an element of relative resources of each node. Create a matrix.

또한, 상기 제 6 단계는 아래 수식에 의해 각 노드의 중요도를 계산한다.In addition, the sixth step calculates the importance of each node by the following equation.

Figure 112007065813835-pat00002
Figure 112007065813835-pat00002

여기서, P는 해당 노드를 포함하고 있는 모든 경로들의 상대적 발생빈도의 합, Py는 해당 노드가 포함된 모든 경로에 대해 각 경로의 상대적 발생빈도와 해당 노드의 의존도를 곱한 값의 합을 P로 나눈값, Pn은 1-Py, Cj는 해당 노드의 상대적 자원수이다.Where P is the sum of the relative incidence of all paths containing the node, P y is the sum of the product of the relative incidence of each path and the dependence of the node for all the paths containing the node as P Divided, P n is 1-P y , C j is the relative number of resources of the node.

또한, 상기 인과관계 그래프 분석 방법은 상기 제 6 단계의 계산 결과를 화면에 출력하는 제 7 단계를 더 포함하여 이루어진다.The causality graph analysis method may further include a seventh step of outputting the calculation result of the sixth step on a screen.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 인과관계 그래프 분석 장치 및 분석 방법은 복잡한 인과관계를 갖는 시스템에서 중요 노드를 빠른 시간안에 체계적으로 찾을 수 있으며, 그로 인해 중요 노드 보호를 위한 효과적인 대응방안을 마련하여 시스템의 신뢰성을 향상시키고 시스템의 안정성을 개선시키는 효과가 있다.The causality graph analysis apparatus and analysis method according to the present invention configured as described above can systematically find important nodes in a system having a complex causal relationship in a short time, thereby providing an effective countermeasure for protecting important nodes. It has the effect of improving the reliability of the system and improving the stability of the system.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a configuration and an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 은 본 발명에 따른 인과관계 그래프의 일례가 도시된 도이다.1 is a diagram illustrating an example of a causality graph according to the present invention.

도 1 을 참조하면, 인과관계 그래프는 시스템을 구성하는 기기를 노드로 고려한 그래프로써, 각 노드 사이의 종속성, 영향관계에 따라 연결관계가 나타나 있다. 즉, 인과관계 그래프는 하나의 노드가 다른 노드에 미치는 영향의 정도(영향도)를 고려하여 노드 사이에 연결되는 간선(edge)에 0 에서 1 사이의 숫자로 표현한 그래프를 말한다. Referring to FIG. 1, a causality graph is a graph in which devices constituting a system are considered as nodes, and a connection relationship is shown according to dependencies and influence relationships between nodes. That is, the causality graph refers to a graph expressed as a number between 0 and 1 on the edges connected between nodes in consideration of the degree (effect) of one node affecting another node.

본 발명에서는 상기 0 에서 1 사이의 숫자로 표현되는 영향도를 의존도라 표현하며, 상기 의존도가 0인 경우에는 연결된 두 노드 사이에 영향 관계가 없음을 의미하고, 상기 의존도가 1인 경우에는 연결된 두 노드 중 어느 하나의 노드가 나머지 노드에 완전히 종속됨을 의미한다.In the present invention, the degree of influence expressed as a number between 0 and 1 is expressed as a dependency. When the dependency is 0, it means that there is no influence relationship between two connected nodes. This means that any one of the nodes is completely dependent on the other node.

도 1 에는 일례로 모두 13개의 노드로 구성된 인과관계 그래프를 보여준다.1 shows a causality graph composed of all 13 nodes as an example.

여기서, 노드 1 내지 노드 3, 노드 8 및 노드 9는 다른 노드로부터 영향을 받지 않고, 단지 타 노드에 영향을 주는 노드이다. 편의상 이러한 노드를 시작 노드라 한다.Here, nodes 1 to 3, node 8, and node 9 are nodes that are not affected by other nodes and only affect other nodes. For convenience, these nodes are called start nodes.

각 노드가 영향을 미치는 방향은 화살표로 표시되며, 각 간선에 표시된 숫자는 의존도를 의미한다.The direction in which each node is affected is indicated by an arrow, and the number on each edge indicates the dependency.

노드 13은 타 노드로부터 영향을 받기만 하고, 타 노드에는 영향을 주지 않는 노드로써, 이를 편의상 최종 노드라 하겠다.Node 13 is a node that is only affected by other nodes and does not affect other nodes, which is referred to as a final node for convenience.

인과관계 그래프를 구성하는 각 노드는 하나 이상의 노드로부터 영향을 받거나, 하나 이상의 노드에 영향을 줄 수도 있다.Each node constituting the causality graph may be affected by, or may affect, one or more nodes.

상기와 같이 시스템을 구성하는 기기의 인과관계 및 의존도에 따라 만들어진 인과관계 그래프를 분석하는 본 발명에 따른 인과관계 분석 장치는 다음과 같다.A causality analysis device according to the present invention for analyzing a causality graph created according to causality and dependence of a device configuring a system as described above is as follows.

도 2는 본 발명에 따른 인과관계 분석 장치의 구성이 도시된 블럭도이다.2 is a block diagram showing the configuration of a causality analysis apparatus according to the present invention.

본 발명에 따른 인과관계 분석 장치는 먼저, 입력부(10)를 통해 인과관계 그래프의 구성요소를 입력받는다. 주로, 인과관계 그래프를 구성하는 노드와, 상기 각 노드별로 그와 연결된 타 노드에 대해 영향을 미치는 정도에 따른 의존도를 입 력받는다.The causality analysis apparatus according to the present invention first receives a component of a causality graph through the input unit 10. Mainly, dependencies are input according to the influence of the nodes constituting the causality graph and the other nodes connected to each node.

여기서, 상기 의존도는 앞서 설명한 바와 같이 연결된 두 노드 중 어느 한 노드가 나머지 노드에 영향을 미치는 정도에 따라 0 에서 1 사이의 숫자로 표현된 것을 말한다.In this case, the dependency is expressed as a number between 0 and 1 according to the extent to which any one of the two nodes connected affects the other node as described above.

영향이 미치는 정도가 클수록 의존도는 1에 가까워지며, 영향이 미치는 정도가 적을 수록 의존도는 0에 가까워진다. 만약 의존도가 1 인 경우에는 두 노드 중 어느 하나가 나머지 노드에 완전히 종속됨을 의미하고, 만약 의존도가 0 인 경우에는 두 노드는 서로에게 영향을 미치지 않는 독립적인 것을 의미한다. The greater the impact, the closer the dependence is to 1; the less the impact, the closer the dependence is to 0. If the dependency is 1, one of the two nodes is completely dependent on the other node. If the dependency is 0, the two nodes are independent of each other.

의존도가 0 인 경우에는 인과관계 그래프에서 두 노드간 간선이 표시되지 않는 경우이다.If the dependency is 0, the edge between two nodes is not displayed in the causal graph.

입력부(10)에서 인과관계 그래프에 관한 상기 노드, 의존도와 같은 데이터를 입력받은 후, 고장수목 변환부(20)는 인과관계 그래프를 고장수목의 형태로 변환한다.After inputting data such as the node and dependency on the causality graph from the input unit 10, the fault tree converting unit 20 converts the causality graph into the form of the fault tree.

본 발명에서는 그래프 크기에 따른 계산시간 증가문제를 해결하기 위하여 고장수목(Fault Tree) 분석 기법을 사용한다. In the present invention, a fault tree analysis technique is used to solve the problem of increasing computation time according to the graph size.

고장수목은 원자력 발전소, 항공, 철도, 화학공장 및 유조선 등과 같이 크고 복잡한 시스템의 신뢰도를 평가하기 위해 가장 일반적으로 사용되는 기법으로, 본 발명에서는 불리안 논리(AND, OR, NOT등)를 사용하여 시스템의 구조를 모델링하게 된다. 이렇게 작성된 고장수목에 대해 불리안 대수(Boolean Algebra)를 적용하여 시스템의 고장이 발생할 수 있는 경로를 찾은 후 최종적으로 시스템의 신뢰도를 평가할 수 있는 것이다.Fault trees are the most commonly used technique for evaluating the reliability of large and complex systems such as nuclear power plants, aviation, railways, chemical plants and tankers. In the present invention, Boolean logic (AND, OR, NOT, etc.) is used. Model the structure of the system. By applying Boolean Algebra to the fault tree, the path of occurrence of system failure can be found and finally the reliability of the system can be evaluated.

도 3은 임의의 시스템에 대한 고장수목 작성 예가 도시된 도이다.3 is a diagram illustrating an example of creating a fault tree for an arbitrary system.

도 3을 참조하면, 도 3에 도시된 시스템은 크게 A 와 B 두개의 기기로 구성된다. 이 두 기기 중에서, 기기 A가 고장나는 사건을 a라 하고, 기기 B가 고장나는 사건을 b라 하고, 시스템 전체가 고장나는 사건을 T 라고 가정한다.Referring to FIG. 3, the system shown in FIG. 3 is mainly composed of two devices, A and B. Of these two devices, assume that the event that device A fails is called a, the event that device B fails is called b, and the event that the entire system fails is T.

이 경우, 사건 a와 b가 동시에 발생해야 사건 T가 발생한다면, T 는 a와 b의 교집합이 되고, 고장수목에서는 AND 관계가 되어 T=ab 형태로 표현된다. 즉, T가 발생하는 경로는 a와 b로 구성되어 있음을 의미한다.In this case, if event a and b occur at the same time and event T occurs, then T is the intersection of a and b, and in the fault tree, the relationship is AND and expressed in the form of T = ab. That is, the path where T occurs is composed of a and b.

이러한 고장수목은 불리안 대수를 사용하여 수학적으로 풀이가 가능하기 때문에 매우 복잡한 시스템에 대해서도 고장이 발생할 수 있는 모든 경로를 매우 빠르게 계산할 수 있다. 일례로 한국원자력연구원에서 개발한 프로그램인 FTREX(Fault Tree Reliability Evaluation eXpert)는 전 세계에서 가장 빠른 고장수목 분석결과를 제공한다.These fault trees can be solved mathematically using Boolean algebra, so even in very complex systems, all paths of failure can be calculated very quickly. For example, Fault Tree Reliability Evaluation eXpert (FTREX), a program developed by the Korea Atomic Energy Research Institute, provides the fastest fault tree analysis results in the world.

상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서 고장수목은 시스템을 구성하는 전체 노드를 최상위 노드에서 최하위 노드까지 단계별로 연결관계 및 고장관계에 따라 불리안 대수를 이용하여 트리 형식으로 재배열한다.As described above, in the present invention, the fault tree rearranges all nodes constituting the system into a tree type using Boolean algebra according to the connection relationship and the fault relationship from the highest node to the lowest node step by step.

여기서 최상위 노드라 함은 상기 설명한 최종 노드를 말하는 것으로 최종 노드에서부터 연결관계에 따라 트리 형식으로 하위 노드까지 단계적으로 배열한 것이다. Here, the highest node refers to the last node described above, and is arranged in stages from the last node to the lower nodes in a tree form according to the connection relationship.

또한, 상기 고장관계라고 하는 것은 불리안 대수의 AND관계 또는 OR관계를 의미한다. AND관계라고 하는 것은 상기 고장수목의 하위 노드 모두에 장애가 발생 되어야만 상위 노드가 고장이 되는 경우를 말하며, OR 관계라고 하는 것은 상기 고장수목의 하위 노드 중 임의의 한 노드에만 장애가 발생되어도 그 상위 노드가 고장이 되는 경우를 말한다.In addition, the failure relationship means an AND relationship or an OR relationship of Boolean numbers. The AND relationship means that the upper node fails only when all of the lower nodes of the fault tree have failed, and the OR relationship means that even if any one node among the lower nodes of the fault tree fails. It is a case of failure.

도 4는 도 1의 인과관계 그래프를 고장수목으로 변환한 결과 중 일부가 도시된 그래프이다.4 is a graph showing a part of the results of converting the causality graph of FIG. 1 into a fault tree.

다음으로, 경로 생성부(30)는 상기 고장수목에 포함된 각 노드 사이의 연결관계를 분석하여 경로를 생성한다. 즉, 상기 고장수목의 최하위 노드에서 최상위 노드까지 연결관계에 따른 경로를 찾고, 각 경로에 존재하는 노드들을 파악한다.Next, the path generation unit 30 generates a path by analyzing a connection relationship between each node included in the fault tree. That is, the path is found from the lowest node to the highest node of the fault tree according to the connection relationship, and the nodes existing in each path are identified.

도 5는 도 1의 인과관계 그래프에 존재하는 모든 경로가 도시된 도이다. FIG. 5 is a diagram illustrating all paths existing in the causality graph of FIG. 1.

도 5에 도시된 경로들은 도 1의 인과관계 그래프에서 직접 찾는 것보다 도 4의 고장수목을 분석하면 더욱 손쉽게 얻어진다. The paths shown in FIG. 5 are more easily obtained by analyzing the fault tree of FIG. 4 than directly looking at the causality graph of FIG.

즉, 고장수목의 최하위 노드에서부터 최상위 노드까지 한단계씩 위로 올라가면서 연결된 노드를 하나씩 이으면 하나의 경로가 된다.In other words, if the connected nodes are connected one by one up from the lowest node to the highest node of the fault tree, it becomes one path.

도 5에서, P1 내지 P7은 찾아낸 경로로써, 모두 7개의 경로가 파악되었다.In Fig. 5, P 1 to P 7 are found paths, and all 7 paths were identified.

다음으로 중요 노드를 찾아내기 위해 경로빈도-노드자원 행렬 생성부(40)는 상기 경로에 대한 상대적 발생빈도 및 상대적 자원수를 포함하는 행렬을 생성한다.Next, in order to find the important node, the path frequency-node resource matrix generator 40 generates a matrix including the relative occurrence frequency and the relative number of resources for the path.

즉, 경로빈도-노드자원 행렬 생성부(40)는 경로를 행으로, 노드를 열로 설정 하고, 상기 의존도를 행렬의 원소로 하며, 마지막 열은 각 경로의 상대적 발생빈도, 마지막 행은 각 노드의 상대적 자원수를 원소로 하는 행렬을 생성한다.That is, the path frequency-node resource matrix generator 40 sets a path as a row and a node as a column, sets the dependency as an element of the matrix, the last column is a relative occurrence frequency of each path, and the last row is a node of each node. Create a matrix with relative numbers of resources.

여기서, 상기 상대적 발생빈도(Relative Frequency)라 함은 실제 시스템에서 주어진 해당 경로가 실제로 발생이 되는 상대적인 빈도를 의미한다. 일반적인 경우는 모든 경로가 동일한 발생빈도를 갖게 되나, 특별한 제한이 있는 경우에는 사용자가 발생빈도를 임의로 할당할 수도 있다.Here, the relative frequency refers to the relative frequency at which a given path is actually generated in an actual system. In general, all paths have the same frequency, but if there is a special restriction, the user may randomly assign the frequency.

따라서, 상대적 발생빈도가 모든 경로에 대해 일정한 경우에는 동일한 확률을 가지므로, 이를 따로 입력할 필요가 없이 미리 동일한 확률로 설정하면 되나, 특별히 제한이 있는 경우에는 각 경로에 대한 상대적 발생빈도는 입력부(10)에 의해 별도로 입력되어야 한다.Therefore, if the relative incidence frequency is constant for all the paths, the same probability is set. Therefore, it is not necessary to input them separately, but may be set to the same probability in advance. It should be entered separately by 10).

또한, 상기 상대적 자원수(Relative Resource)는 주어진 경로에 포함된 각 노드를 유지하거나 관리하기 위해 투입해야 하는 시간, 인력, 비용등과 같은 자원의 상대적인 크기를 나타낸다.In addition, the relative resource number (Relative Resource) represents the relative size of resources such as time, manpower, cost, etc. that must be put in order to maintain or manage each node included in a given path.

이러한 상대적인 자원의 크기는 전문가 판단이나 실제 소모된 자원의 합 또는 시뮬레이션 결과 등을 통해 얻어질 수 있다. 따라서, 시스템을 분석하기 위해서 각 노드에 필요한 상대적 자원수를 미리 설정할 수도 있고, 입력부(10)에 의해 노드 별로 입력될 수도 있다.The relative resource size may be obtained through expert judgment, the sum of actual resources consumed, or the simulation result. Therefore, in order to analyze the system, the number of relative resources required for each node may be set in advance or may be input for each node by the input unit 10.

도 6은 도 4의 경로에 대한 상대적 발생빈도 및 상대적 자원수를 포함하는 행렬이 도시된 도이다.FIG. 6 is a diagram illustrating a matrix including relative frequency of occurrence and relative number of resources for the path of FIG. 4.

상기 행렬을 경로빈도-노드자원 행렬이라고도 하는데, 경로를 세로방향에 배 치하여 각각의 경로가 행을 담당하게 하고, 노드를 가로방향에 배치하여 각각의 노드가 열을 담당하도록 한다. The matrix is also called a path frequency-node resource matrix, where the paths are arranged vertically so that each path takes care of the rows, and the nodes are placed horizontally so that each node takes care of the columns.

가로방향의 열 중에서 마지막 열은 최종 노드가 할당되는 것이 아니라 상기 상대적인 발생빈도가 할당이 되며, 마지막 행에는 상기 상대적인 자원수가 각 노드에 해당하는 열에 할당된다.In the last column of the horizontal column, the relative frequency of occurrence is not assigned to the last node, but the relative number of resources is allocated to the column corresponding to each node in the last row.

도 6을 참조하여 설명하면, 1 행에는 경로 1에 포함된 노드는 최종 노드인 13을 제외한 나머지 노드 1, 4, 11 의 의존도가 각 노드에 해당하는 열에 할당된다. 따라서, 도 1 에서 노드 1이 노드 4에 미치는 영향인 의존도는 0.2 이고, 노드 4의 노드 11에 대한 의존도는 0.4 이며 노드 11의 노드 13에 대한 의존도는 0.2 이므로, 이러한 의존도를 1행 1열, 1행 4열, 1행 11열의 원소로 한다.Referring to FIG. 6, in the first row, the nodes included in the path 1 are assigned the dependencies of the nodes 1, 4, and 11 except for the last node 13 in the column corresponding to each node. Therefore, in FIG. 1, the dependency of Node 1 on Node 4 is 0.2, Node 4 of Node 4 is 0.4, and Node 11 of Node 13 is 0.2. Let it be an element of 1 row 4 columns and 1 row 11 columns.

다만 마지막 열은 상대적 발생빈도를 할당하므로, 1행 13열의 원소는 1/7 이 된다.However, since the last column assigns a relative frequency of occurrence, the elements in row 1 and column 13 are 1/7.

도 6에서, 각 행과 열의 원소만을 표시하면 아래 표 1 과 같다.In FIG. 6, only the elements of each row and column are shown in Table 1 below.

0.20.2 0.20.2 1/71/7 0.30.3 0.20.2 1/71/7 0.10.1 0.20.2 1/71/7 0.70.7 0.10.1 0.20.2 1/71/7 0.20.2 0.70.7 0.50.5 0.30.3 1/71/7 0.40.4 0.30.3 1/71/7 0.40.4 0.30.3 1/71/7 1One 22 33 33 44 1One 66 22 44 33 1One 22

마지막 행의 각 노드별 상대적인 자원수는 임의로 할당한 값이다.The relative number of resources for each node in the last row is an arbitrary value.

상기와 같이 생성된 경로빈도-노드자원 행렬을 이용하여 노드 중요도 계산부(50)는 각 노드의 중요도를 계산한다.Using the path frequency-node resource matrix generated as described above, the node importance calculator 50 calculates the importance of each node.

본 발명의 노드 중요도 계산부(50)는 경로의 상대적인 발생빈도, 각 노드가 경로에 포함되는 회수(공유성) 및 노드의 유지 및 보수를 위해 필요한 자원의 양(요구 자원)에 따라 노드의 중요도를 결정한다.Node importance calculation section 50 of the present invention is the importance of the node according to the relative frequency of the path, the number of times each node is included in the path (shared) and the amount of resources (required resources) required for the maintenance and repair of the node Determine.

구체적으로 이를 수식으로 표현할 수 있다. 즉, 노드 중요도 계산부(50)는 아래의 수학식 1을 이용하여 각 노드의 중요도를 계산한다.Specifically, this may be expressed by an equation. In other words, the node importance calculator 50 calculates the importance of each node using Equation 1 below.

Figure 112007065813835-pat00003
Figure 112007065813835-pat00003

여기서, P는 해당 노드를 포함하고 있는 모든 경로들의 상대적 발생빈도의 합을 의미한다.Here, P is the sum of the relative frequency of occurrence of all paths including the node.

또한, Py는 해당 노드가 포함된 모든 경로에 대해 각 경로의 상대적 발생빈도와 해당 노드의 의존도를 곱한 값의 합을 P로 나눈값이다.In addition, P y is the sum of the product of the relative frequency of each path and the dependence of the node for all paths including the node divided by P.

그리고, Pn은 1-Py를 의미하며, Cj는 해당 노드의 상대적 자원수를 말한다.And, P n means 1-P y , C j is the relative number of resources of the node.

여기서 j는 각 노드를 지칭한다.Where j refers to each node.

도 6을 참조하여 1번 노드에서 P값을 계산하면, 1번 노드는 P1과 P5 경로에 포함되므로 이때의 P는Referring to FIG. 6, when P value is calculated at node 1, node 1 is included in P 1 and P 5 paths, so P at this time is

Figure 112007065813835-pat00004
이 된다.
Figure 112007065813835-pat00004
Becomes

Py는 도 6 의 1 번 노드에서, P y is at node 1 of FIG.

Figure 112007065813835-pat00005
가 된다.
Figure 112007065813835-pat00005
Becomes

다음으로, Pn은 1-Py 이므로 1-0.2=0.8 이 된다.Next, since P n is 1-P y , 1-0.2 = 0.8.

그리고 Cj는 상대적인 자원수이므로 C1은 1이다.And C 1 is 1 since C j is a relative number of resources.

이렇게 계산하여 노드 1의 노드 중요도는 수학식 1에 의해 0.143 이 된다.In this way, the node importance of node 1 becomes 0.143 by Equation 1.

아래 표 2는 표 1의 행렬에 대한 P 값을 계산한 표이다.Table 2 below is a table calculating P values for the matrix of Table 1.

Figure 112007065813835-pat00006
Figure 112007065813835-pat00006

각 노드에서 P 값 옆의 블럭에 있는 값들은 각 노드가 속하는 경로의 상대적인 빈도수이다.The values in the block next to the P value at each node are the relative frequencies of the path each node belongs to.

아래 표 3은 표 1의 행렬에 대한 Py 값을 계산한 표이다.Table 3 below is a table calculating P y values for the matrix of Table 1.

Figure 112007065813835-pat00007
Figure 112007065813835-pat00007

각 노드에서 Py값 옆의 블럭에 있는 값들은 각 노드가 속한 경로의 상대적인 발생빈도와 의존도를 곱한 값들이다.The values in the block next to P y at each node are the product of the relative frequency and dependence of the path to which each node belongs.

아래 표 4는 표 1의 행렬에 대하여 최종적으로 각 노드의 노드 중요도를 계산한 표이다.Table 4 below is a table that finally calculates the node importance of each node with respect to the matrix of Table 1.

Figure 112007065813835-pat00008
Figure 112007065813835-pat00008

상기 표 4를 참조하면 노드 11이 가장 중요도가 높으며, 이 결과는 도 1에서도 볼 수 있는 바와 같이 최종 노드인 노드 13으로 가는 경로들 중 4개의 경로가 노드 11을 거쳐야 하기 때문에 직관적으로 인과관계 그래프를 보고서 판단하는 결과와 일치한다는 것을 알 수 있다.Referring to Table 4, node 11 has the highest importance, and the result is intuitively causal graph because four of the paths to node 13, the final node, must pass through node 11 as shown in FIG. It can be seen that the results are consistent with the results judged by the report.

따라서, 노드 중요도 계산부(50)는 각 노드의 중요도를 계산할 뿐만 아니라 그 중 가장 중요도가 높은 노드가 어떤 것인지도 판별할 수 있다.Accordingly, the node importance calculator 50 may calculate not only the importance of each node but also determine which node has the highest importance.

본 발명에 따른 인과관계 그래프 분석 장치는 표시부(60)를 더 포함하여 구성될 수 있다.The causality graph analysis apparatus according to the present invention may further include a display unit 60.

표시부(60)는 노드 중요도 계산부(50)에서 계산된 노드 중요도의 결과값을 최종적으로 서류나 화상의 형태로 출력한다.The display unit 60 finally outputs the result value of the node importance calculated by the node importance calculator 50 in the form of a document or an image.

이하, 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 인과관계 그래프 분석 방법을 설명한다.Hereinafter, a causality graph analysis method according to the present invention will be described with reference to FIG. 7.

도 7은 본 발명에 따른 인과관계 그래프 분석 방법이 도시된 순서도이다.7 is a flowchart illustrating a causality graph analysis method according to the present invention.

도 7을 참조하면, 먼저 복수개의 기기로 구성된 시스템에서 상기 기기를 노드로 매치시킨다(S110).Referring to FIG. 7, first, a device is matched to a node in a system composed of a plurality of devices (S110).

다음으로, 상기 노드간 서로의 동작에 영향을 미치는 정도에 따른 의존도가 표시된 인과관계 그래프를 생성한다(S120).Next, a causality graph in which dependencies are displayed according to the degree of influencing the operation between the nodes is generated (S120).

도 1 과 같이, 영향을 주는 방향에 따라 화살표로 표시할 수 있고, 최종 노드가 되는 것은 최종적으로 동작을 수행하는 시스템의 기기, 즉 시스템의 종단 기기(terminal component)나, 최종 수행 목표를 지칭하도록 구성될 수도 있다.As shown in FIG. 1, it may be indicated by an arrow according to the direction of influence, and becoming a final node may refer to a device of a system that finally performs an operation, that is, a terminal component of a system or a final performance target. It may be configured.

각 노드가 다른 노드에 영향을 미치는 의존도를 각 노드를 연결하는 간선에 표시한다.The dependencies that each node affects other nodes are displayed on the edges connecting each node.

하나의 노드가 다른 노드에 미치는 영향의 정도(영향도)를 고려하여 노드 사이에 연결되는 간선(edge)에 0 에서 1 사이의 숫자로 표현한다. Considering the degree (effect) of one node to another node, it is expressed as a number between 0 and 1 on the edge connected between nodes.

영향이 미치는 정도가 클수록 의존도는 1에 가까워지며, 영향이 미치는 정도가 적을 수록 의존도는 0에 가까워진다. 만약 의존도가 1 인 경우에는 두 노드 중 어느 하나가 나머지 노드에 완전히 종속됨을 의미하고, 만약 의존도가 0 인 경우에는 두 노드는 서로에게 영향을 미치지 않는 독립적인 것을 의미한다. The greater the impact, the closer the dependence is to 1; the less the impact, the closer the dependence is to 0. If the dependency is 1, one of the two nodes is completely dependent on the other node. If the dependency is 0, the two nodes are independent of each other.

의존도가 0 인 경우에는 인과관계 그래프에서 두 노드간 간선이 표시되지 않는 경우이다.If the dependency is 0, the edge between two nodes is not displayed in the causal graph.

다음으로, 상기 인과관계 그래프를 불리안 논리를 사용하여 고장수목으로 변환한다(S130).Next, the causality graph is converted into a fault tree using Boolean logic (S130).

앞서 설명한 바와 같이 이러한 고장수목은 불리안 대수를 사용하여 수학적으로 풀이가 가능하기 때문에 매우 복잡한 시스템에 대해서도 고장이 발생할 수 있는 모든 경로를 매우 빠르게 계산할 수 있다. As explained earlier, these fault trees can be solved mathematically using Boolean algebra, which allows us to quickly calculate all possible paths of failure for very complex systems.

본 발명에서 고장수목은 시스템을 구성하는 전체 노드를 최상위 노드에서 최하위 노드까지 단계별로 연결관계 및 고장관계에 따라 불리안 대수를 이용하여 트리 형식으로 재배열한다.In the present invention, the fault tree rearranges all nodes constituting the system into a tree type using Boolean algebra according to the connection relationship and the fault relationship from the highest node to the lowest node step by step.

본 발명에서는 AND 논리 또는 OR 논리를 사용하여 고장수목으로 변환한다.In the present invention, using the AND logic or OR logic to convert to the fault tree.

다음으로, 상기 고장수목에 포함된 각 노드 간 경로를 파악한다(S140).Next, determine the path between each node included in the fault tree (S140).

즉, 상기 고장수목의 최하위 노드에서 최상위 노드까지 연결관계에 따른 경로를 찾고, 각 경로에 존재하는 노드들을 파악한다.That is, the path is found from the lowest node to the highest node of the fault tree according to the connection relationship, and the nodes existing in each path are identified.

고장수목의 최하위 노드에서부터 최상위 노드까지 한단계씩 위로 올라가면서 연결된 노드를 하나씩 이으면 하나의 경로가 된다.Stepping up from the lowest node of the fault tree to the highest node one by one leads to one path.

다음으로, 상기 경로에 대한 상대적 발생빈도 및 상대적 자원수를 포함하는 경로빈도-노드자원 행렬을 생성한다(S150).Next, a path frequency-node resource matrix including a relative frequency of occurrence and the number of resources for the path is generated (S150).

앞서 설명한 바와 같이 경로를 세로방향에 배치하여 각각의 경로가 행을 담당하게 하고, 노드를 가로방향에 배치하여 각각의 노드가 열을 담당하도록 한후, 가로방향의 열 중에서 마지막 열은 최종 노드를 할당시키는 것이 아니라 상기 상대적인 발생빈도를 할당시키며, 마지막 행에는 상기 상대적인 자원수를 각 노드에 해당하는 열에 할당시킨다음, 각 행렬의 구성원소를 파악한다.As described above, the paths are arranged vertically so that each path takes care of the rows, and the nodes are placed horizontally so that each node takes care of the columns, and the last column of the horizontal columns allocates the final node. Relative frequency is allocated, and the last row is assigned the relative number of resources to a column corresponding to each node, and then the members of each matrix are identified.

최종 노드는 인과관계 그래프의 목표 또는 최종 기기이므로 이를 제외한 다른 노드에서의 중요도를 판단하는 것이 본 발명의 주 목적이므로, 최종 노드는 본 행렬에서는 특별한 역할을 하지 않는다.Since the final node is the target or end device of the causality graph, it is the main purpose of the present invention to determine the importance at other nodes except this, and thus the final node does not play a special role in this matrix.

상기와 같이 경로빈도-노드자원 행렬을 구성한 다음 상기 경로빈도-노드자원 행렬을 이용하여 노드 중요도를 계산한다(S160).After constructing the path-node resource matrix as described above, node importance is calculated using the path-node resource matrix (S160).

상대적인 발생빈도, 각 노드가 경로에 포함되는 회수(공유성) 및 노드의 유지 및 보수를 위해 필요한 자원의 양(요구 자원)에 따라 노드의 중요도를 결정한다.The importance of nodes is determined by the relative frequency of occurrence, the number of times each node is included in the path (shared), and the amount of resources (required resources) required for the maintenance and repair of the node.

즉, 상기 수학식 1에 의해 노드 중요도를 계산하며, 관련된 설명은 상기의 인과관계 그래프 분석 장치와 실질적으로 동일하므로 설명을 생략한다.That is, the node importance is calculated by Equation 1, and the description thereof is omitted since it is substantially the same as the causality graph analysis apparatus described above.

마지막으로, 계산 결과를 화면 또는 기타 출력장치로 출력한다(S170).Finally, the calculation result is output to the screen or other output device (S170).

이상과 같이 본 발명에 의한 인과관계 그래프 분석 장치 및 분석 방법을 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않고, 기술사상이 보호되는 범위 이내에서 응용될 수 있다. Although the causality graph analysis apparatus and the analysis method according to the present invention have been described with reference to the illustrated drawings, the present invention is not limited by the embodiments and drawings disclosed herein, but within the scope of the technical thoughts protected. Can be applied.

도 1 은 본 발명에 따른 인과관계 그래프의 일례가 도시된 도,1 is a diagram showing an example of a causality graph according to the present invention;

도 2는 본 발명에 따른 인과관계 분석 장치의 구성이 도시된 블럭도,2 is a block diagram showing the configuration of a causality analysis apparatus according to the present invention;

도 3은 임의의 시스템에 대한 고장수목 작성 예가 도시된 도,3 is a diagram showing an example of creating a fault tree for any system;

도 4는 도 1의 인과관계 그래프를 고장수목으로 변환한 결과 중 일부가 도시된 그래프,4 is a graph showing a part of the results of converting the causality graph of FIG.

도 5는 도 1의 인과관계 그래프에 존재하는 모든 경로가 도시된 도5 is a diagram illustrating all paths present in the causality graph of FIG.

도 6은 도 4의 경로에 대한 상대적 발생빈도 및 상대적 자원수를 포함하는 행렬이 되시된 도,FIG. 6 illustrates a matrix including relative incidence and relative number of resources for the path of FIG.

도 7은 본 발명에 따른 인과관계 그래프 분석 방법이 도시된 순서도이다.7 is a flowchart illustrating a causality graph analysis method according to the present invention.

Claims (24)

인과관계 그래프를 구성하는 노드와, 상기 각 노드별로 그와 연결된 타 노드에 대해 영향을 미치는 정도에 따른 의존도를 입력받는 입력부;An input unit configured to receive a node constituting a causality graph and dependencies according to the degree of influence on each node connected to each node; 상기 입력부로 입력된 데이터를 이용하여 상기 인과관계 그래프를 불리안 논리를 사용하여 고장수목으로 변환하는 고장수목 변환부;A fault tree converting unit converting the causality graph into a fault tree using Boolean logic using data inputted to the input unit; 상기 고장수목에 포함된 각 노드 사이의 연결관계를 분석하여 경로를 생성하는 경로 생성부;A path generation unit for generating a path by analyzing a connection relationship between each node included in the fault tree; 상기 경로에 대한 상대적 발생빈도 및 상대적 자원수를 포함하는 행렬을 생성하는 경로빈도-노드자원 행렬 생성부; 및A path frequency-node resource matrix generator for generating a matrix including a relative frequency of occurrence of the path and a relative number of resources; And 상기 행렬을 이용하여 노드 중요도를 계산하는 노드 중요도 계산부를 포함하는 인과관계 그래프 분석 장치.And a node importance calculator for calculating node importance using the matrix. 청구항 1 에 있어서,The method according to claim 1, 상기 의존도는 연결된 두 노드 중 어느 한 노드가 나머지 노드에 영향을 미치는 정도에 따라 0 에서 1 사이의 숫자로 표현된 것을 특징으로 하는 인과관계 그래프 분석 장치.The dependency is a causality graph analysis apparatus, characterized in that expressed as a number between 0 and 1 depending on the degree of influence of any one of the two nodes connected to the other node. 청구항 2에 있어서,The method according to claim 2, 상기 의존도가 0인 경우에는 연결된 두 노드 사이에 영향 관계가 없음을 의미하고, 상기 의존도가 1인 경우에는 연결된 두 노드 중 어느 하나의 노드가 나머지 노드에 완전히 종속됨을 의미하는 것을 특징으로 하는 인과관계 그래프 분석 장치.If the dependency is 0, it means that there is no influence relationship between the two connected nodes, and if the dependency is 1, the causal relationship means that one node of the two connected nodes is completely dependent on the other node. Graph analysis device. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 고장수목은 시스템을 구성하는 전체 노드를 최상위 노드에서 최하위 노드까지 단계별로 연결관계 및 고장관계에 따라 불리안 대수를 이용하여 트리 형식으로 재배열한 것을 특징으로 하는 인과관계 그래프 분석 장치.The fault tree is a causality graph analysis apparatus, characterized in that the entire node constituting the system rearranged in a tree form using a Boolean algebra according to the connection relationship and failure relationship from the top node to the bottom node step by step. 청구항 4에 있어서,The method according to claim 4, 상기 고장관계는 상기 고장수목의 하위 노드 중 임의의 한 노드에만 장애가 발생되어도 그 상위 노드가 고장이 되는 경우인 OR 관계와, 상기 고장수목의 하위 노드 모두에 장애가 발생 되어야만 상위 노드가 고장이 되는 경우 AND 관계 중 하나인 것을 특징으로 하는 인과관계 그래프 분석 장치.The fault relationship is an OR relationship in which an upper node fails even when a failure occurs only in any one of the lower nodes of the fault tree, and in a case where the upper node fails only when a fault occurs in all the lower nodes of the fault tree. Causality graph analysis apparatus, characterized in that one of the AND relationship. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 경로 생성부는 상기 고장수목의 최하위 노드에서 최상위 노드까지 연결관계에 따른 경로를 찾고, 각 경로에 존재하는 노드들을 파악하는 것을 특징으로 하는 인과관계 그래프 분석 장치.The path generation unit finds a path according to a connection relationship from the lowest node to the highest node of the fault tree, and identifies the nodes existing in each path. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 경로빈도-노드자원 행렬 생성부는 경로를 행으로, 노드를 열로 설정하고, 상기 의존도를 행렬의 원소로 하며, 마지막 열은 각 경로의 상대적 발생빈도, 마지막 행은 각 노드의 상대적 자원수를 원소로 하는 행렬을 생성하는 것을 특징으로 하는 인과관계 그래프 분석 장치.The path frequency-node resource matrix generator sets a path as a row and a node as a column, the dependency as an element of a matrix, the last column as a relative frequency of each path, and the last row as a relative number of resources of each node. A causality graph analysis device, characterized in that to generate a matrix. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 상대적 발생빈도는 상기 경로 생성부에 의해 생성된 여러 경로들 중 각 경로가 발생될 상대적 확률인 것을 특징으로 하는 인과관계 그래프 분석 장치.The relative occurrence frequency is a causality graph analysis apparatus, characterized in that the relative probability that each of the paths generated by the path generation unit is generated. 청구항 8에 있어서,The method according to claim 8, 상기 입력부는 각 경로에 대한 상기 상대적 발생빈도를 더 입력받는 것을 특 징으로 하는 인과관계 그래프 분석 장치.And the input unit further receives the relative occurrence frequency for each path. 청구항 1 에 있어서,The method according to claim 1, 상기 상대적 자원수는 상기 인과관계 그래프의 각 경로에 포함된 노드의 유지/관리를 위해 투입해야 하는 자원의 상대적인 크기인 것을 특징으로 하는 인과관계 그래프 분석 장치.The relative number of resources is a causality graph analysis apparatus, characterized in that the relative size of resources to be input for the maintenance / management of the nodes included in each path of the causality graph. 청구항 10에 있어서,The method according to claim 10, 상기 입력부는 각 경로에 대한 상기 상대적 자원수를 더 입력받는 것을 특징으로 하는 인과관계 그래프 분석 장치.And the input unit further receives the relative number of resources for each path. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 노드 중요도 계산부는 아래 수식에 의해 각 노드의 중요도를 계산하는 것을 특징으로 하는 인과관계 그래프 분석 장치.The node importance calculator calculates the importance of each node according to the following formula.
Figure 112007065813835-pat00009
Figure 112007065813835-pat00009
(여기서, P는 해당 노드를 포함하고 있는 모든 경로들의 상대적 발생빈도의 합, Py는 해당 노드가 포함된 모든 경로에 대해 각 경로의 상대적 발생빈도와 해당 노드의 의존도를 곱한 값의 합을 P로 나눈값, Pn은 1-Py, Cj는 해당 노드의 상대적 자원수)Where P is the sum of the relative incidences of all paths containing that node, and P y is the sum of the relative incidence of each path multiplied by the dependence of that node for all paths containing that node. Divided by, P n is 1-P y , C j is the relative number of resources of the node)
청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 인과관계 그래프 분석 장치는 상기 노드 중요도 계산부의 계산 결과를 화면에 출력하는 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인과관계 그래프 분석 장치.The causality graph analysis apparatus further includes a display unit configured to output a calculation result of the node importance calculator on a screen. 복수개의 기기로 구성된 시스템에서 상기 기기를 노드로 매치시키는 제 1 단계;Matching the devices to nodes in a system consisting of a plurality of devices; 상기 노드간 서로의 동작에 영향을 미치는 정도에 따른 의존도가 표시된 인과관계 그래프를 생성하는 제 2 단계;A second step of generating a causality graph in which the dependencies are displayed according to the degree of influence of the operation between the nodes; 상기 인과관계 그래프를 불리안 논리를 사용하여 고장수목으로 변환하는 제 3 단계;Converting the causality graph into a fault tree using Boolean logic; 상기 고장수목에 포함된 각 노드 간 경로를 파악하는 제 4 단계;A fourth step of identifying a path between each node included in the fault tree; 상기 경로에 대한 상대적 발생빈도 및 상대적 자원수를 포함하는 경로빈도-노드자원 행렬을 생성하는 제 5 단계; 및Generating a path frequency-node resource matrix including a relative frequency of occurrence and relative number of resources for the path; And 상기 경로빈도-노드자원 행렬을 이용하여 노드 중요도를 계산하는 제 6 단계를 포함하여 이루어지는 인과관계 그래프 분석 방법.And a sixth step of calculating node importance using the path-node resource matrix. 청구항 14에 있어서,The method according to claim 14, 상기 제 2 단계에서 상기 의존도는 연결된 두 노드 중 어느 한 노드가 나머지 노드에 영향을 미치는 정도에 따라 0 에서 1 사이의 숫자로 표현된 것을 특징으로 하는 인과관계 그래프 분석 방법. In the second step, the dependency is a causality graph analysis method, characterized in that expressed as a number between 0 and 1 depending on the degree of influence of any one of the two nodes connected to the other node. 청구항 15에 있어서,The method according to claim 15, 상기 의존도가 0인 경우에는 연결된 두 노드 사이에 영향 관계가 없음을 의미하고, 상기 의존도가 1인 경우에는 연결된 두 노드 중 어느 하나의 노드가 나머지 노드에 완전히 종속됨을 의미하는 것을 특징으로 하는 인과관계 그래프 분석 방법.If the dependency is 0, it means that there is no influence relationship between the two connected nodes, and if the dependency is 1, the causal relationship means that one node of the two connected nodes is completely dependent on the other node. Graph analysis method. 청구항 14에 있어서,The method according to claim 14, 상기 제 3 단계는 상기 인과관계 그래프를 구성하는 전체 노드를 최상위 노드에서 최하위 노드까지 단계별로 연결관계 및 고장관계에 따라 불리안 대수를 이용하여 트리 형식으로 재배열하여 고장수목으로 변환하는 것을 특징으로 하는 인과관계 그래프 분석 방법.The third step is to rearrange the entire node constituting the causality graph from tree to tree by using Boolean algebra according to the connection relationship and failure relationship from the highest node to the lowest node. Causality graph analysis method. 청구항 17에 있어서,The method according to claim 17, 상기 고장관계는 상기 고장수목의 하위 노드 중 임의의 한 노드에만 장애가 발생되어도 그 상위 노드가 고장이 되는 경우인 OR 관계와 상기 고장수목의 하위 노드 모두에 장애가 발생 되어야만 상위 노드가 고장이 되는 경우인 AND 관계 중 하나인 것을 특징으로 하는 인과관계 그래프 분석 방법.The fault relationship is a case where an upper node fails only when an OR relationship and a lower node of the fault tree fail, even if any one node among the lower nodes of the fault tree fails. Causality graph analysis method, characterized in that one of the AND relationship. 청구항 14에 있어서,The method according to claim 14, 상기 제 4 단계는 상기 고장수목의 최하위 노드에서 최상위 노드까지 연결관계에 따른 경로를 찾고, 각 경로에 존재하는 노드들을 파악하는 것을 특징으로 하는 인과관계 그래프 분석 방법.The fourth step is to find the path according to the connection relationship from the lowest node to the highest node of the fault tree, and to identify the nodes present in each path causal relationship graph analysis method. 청구항 14에 있어서,The method according to claim 14, 상기 제 5 단계는 경로를 행으로, 노드를 열로 설정하고, 상기 의존도를 행렬의 원소로 하여, 마지막 열은 각 경로의 상대적 발생빈도, 마지막 행은 각 노드의 상대적 자원수를 원소로 하는 행렬을 생성하는 것을 특징으로 하는 인과관계 그래프 분석 방법.The fifth step sets a path as a row and a node as a column, the dependency as an element of a matrix, the last column as a relative frequency of each path, and the last row as a matrix as a relative resource number of each node. Causality graph analysis method, characterized in that generating. 청구항 14에 있어서,The method according to claim 14, 상기 상대적 발생빈도는 상기 경로 생성부에 의해 생성된 여러 경로들 중 각 경로가 발생될 상대적 확률인 것을 특징으로 하는 인과관계 그래프 분석 방법.The relative occurrence frequency is a causality graph analysis method, characterized in that the relative probability that each of the paths generated by the path generation unit is generated. 청구항 14에 있어서,The method according to claim 14, 상기 상대적 자원수는 상기 인과관계 그래프의 각 경로에 포함된 노드의 유지/관리를 위해 투입해야 하는 자원의 상대적인 크기인 것을 특징으로 하는 인과관계 그래프 분석 방법.The relative number of resources is a causality graph analysis method, characterized in that the relative size of resources to be input for the maintenance / management of the nodes included in each path of the causality graph. 청구항 14에 있어서,The method according to claim 14, 상기 제 6 단계는 아래 수식에 의해 각 노드의 중요도를 계산하는 것을 특징으로 하는 인과관계 그래프 분석 방법.The sixth step is causality graph analysis method, characterized in that for calculating the importance of each node by the following formula.
Figure 112007065813835-pat00010
Figure 112007065813835-pat00010
(여기서, P는 해당 노드를 포함하고 있는 모든 경로들의 상대적 발생빈도의 합, Py는 해당 노드가 포함된 모든 경로에 대해 각 경로의 상대적 발생빈도와 해당 노드의 의존도를 곱한 값의 합을 P로 나눈값, Pn은 1-Py, Cj는 해당 노드의 상대적 자원수)Where P is the sum of the relative incidences of all paths containing that node, and P y is the sum of the relative incidence of each path multiplied by the dependence of that node for all paths containing that node. Divided by, P n is 1-P y , C j is the relative number of resources of the node)
청구항 14에 있어서,The method according to claim 14, 상기 인과관계 그래프 분석 방법은 상기 제 6 단계의 계산 결과를 화면에 출력하는 제 7 단계를 더 포함하여 이루어지는 인과관계 그래프 분석 방법.The causality graph analysis method further comprises a seventh step of outputting the calculation result of the sixth step on the screen.
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