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Gebiet der
Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf das Gebiet eines Vorrichtungstestens. Insbesondere bezieht
sich diese Erfindung auf ein modellbasiertes Diagnosesystem, das
automatisierte Werkzeuge bzw. Tools zur Auswahl eines oder mehrerer
nächster
Tests bereitstellt, der/die auf eine zu testende Vorrichtung angewendet
werden soll/en.
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Hintergrundtechnik
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Eine breite Vielzahl von Systemen,
einschließlich
mechanischer, elektrischer und chemischer Systeme, sowie Kombinationen
derselben, wird üblicherweise
unter einer Vielzahl von Umgebungen, einschließlich Herstellungstestumgebungen
und Einsatzortunterstützungsumgebungen,
getestet. Diese Systeme umfassen Elektroniksysteme, wie z. B. Schaltungsplatinen
und vollständige
Systeme, die eine Vielzahl von Schaltungsplatinen aufweisen. Diese
Systeme umfassen außerdem
Automobile, Satellitensysteme und Testausrüstung. Ein derartiges System
kann, während
es einem Testzyklus unterzogen wird, als eine zu testende Vorrichtung (DUT;
DUT = device under test) bezeichnet werden.
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Eine derartige DUT umfaßt üblicherweise
eine Vielzahl von Komponenten. Derartige Komponenten umfassen z.
B. integrierte Schaltungsvorrichtungen, elektrische Komponenten,
Batteriesysteme, mechanische Komponenten, elektrische Busse, Verdrahtungskomponenten
und Verdrahtungsverkabelungs- und Rückwandplatinenkomponenten.
Jede oder mehrere derartige Komponenten können ausfallen und einen Ausfall der
DUT bewirken.
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Frühere Diagnosesysteme zum Bestimmen
wahrscheinlich ausgefallener Komponenten in einer DUT umfassen modellbasierte
Diagnosesysteme. Ein modellbasiertes Diagnosesystem kann als ein
Diagnosesystem definiert werden, das Schlußfolgerungen über den
Zustand der DUT unter Verwendung tatsächlicher DUT-Antworten aus
angewendeten Tests als Eingang an das Diagnosesystem wiedergibt.
Ein derartiges Diagnosesystem basiert üblicherweise auf computererzeugten
Modellen der DUT und ihrer Komponenten und dem Diagnoseprozeß.
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Es ist üblicherweise wünschenswert,
ein modellbasiertes Diagnosesystem zu verwenden, das auf einem besser
verwaltbaren Modell von DUT-Charakteristika basiert. Ein derartiges
modellbasiertes Diagnosesystem minimiert üblicherweise die Menge von
Modellierungsinformationen für
eine DUT, die durch einen Benutzer erzeugt werden muß, bevor
das System auf die DUT angewendet werden kann. Eine derartige Modellierung
beschleunigt üblicherweise
den Prozeß eines
Anpassens des Diagnosesystems an unterschiedliche DUTs und erhöht ein Vertrauen
in die Bestimmungen, die durch das Diagnosesystem wiedergegeben
werden.
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Die US-Patentanmeldung mit der Seriennummer
08/551,054 von Preist u. a. offenbart ein modellbasiertes Diagnosesystem,
basierend auf Funktionstests, bei dem die Modellierungslast stark
reduziert wird. Das bei Preist u. a. offenbarte Modell verwendet
eine Liste von Funktionstests, eine Liste von Komponenten, die durch
jeden Funktionstest ausgetestet werden, gemeinsam mit dem Grad,
zu dem jede Komponente durch jeden Funktionstests ausgetestet wird,
und (falls verfügbar)
der historischen oder vorherigen Ausfallrate für einzelne Komponenten. Derartige
Modelldaten können
schnell und ohne weiteres durch Testingenieure, Testprogrammierer
oder andere Personen, die mit der zu testenden Vorrichtung vertraut,
jedoch nicht notwendigerweise Experten derselben sind, bestimmt
oder eingeschätzt
werden. Üblicherweise
können
die Modelle in einigen Tagen bis einigen Wochen abhängig von
der Komplexität
der zu testenden Vorrichtung durch Testingenieure entwickelt werden.
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Das modellbasierte Diagnosesystem
von Preist u. a. ist gut für
eine Testumgebung geeignet, die die automatische Anwendung einer
Sequenz von Tests auf eine zu testende Vorrichtung ermöglicht.
Ein derartiges Diagnosesystem ist insbesondere anwendbar, wenn alle
verfügbaren
Tests ohne einen wesentlichen Anstieg bei Zeit und Kosten angewendet
werden können.
Diese Situation ist in der Elektronikherstellung häufig. Eine gedruckte
Schaltungsplatine kann z. B an einer Halterung angebracht sein und
eine große
Anzahl von Tests kann angewendet werden, bevor die Vorrichtung aus
der Halterung entfernt wird.
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Andere Testumgebungen können jedoch
Zeit- und/oder Kosteneinschränkungen
unterworfen sein. Die Anwendung von Diagnosetests auf ein Automobil
oder eine Elektronikvorrichtung nach einem Verkauf ist z. B. üblicherweise
Zeit- und Kosteneinschränkungen
unterworfen. Üblicherweise
können
nur einige der verfügbaren
Tests in einer derartigen Nachverkaufs-Testumgebung wirtschaftlich
durchgeführt
werden. In derartigen Testumgebungen ist es sehr wünschenswert,
die Zeit, die benötigt
wird, um einen Ausfall zu diagnostizieren und ausgefallene Komponenten
auszutauschen, zu minimieren. Deshalb ist es sehr wünschenswert,
in der Lage zu sein, einen als nächstes
auf eine DUT anzuwendenden Test basierend auf den Ergebnissen früherer Tests
zu bestimmen. Der nächste
Test sollte der beste Test vom Standpunkt eines letztendlichen Erzielens
einer korrekten Diagnose sein.
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Frühere modellbasierte Diagnosesysteme,
die besser verwaltbare Modelle verwenden, liefern üblicherweise
keine automatisierten Tools bzw. Werkzeuge zum Auswählen eines
besten nächsten
Tests. Als eine Konsequenz können
frühere
modellbasierte Diagnosesysteme eine übermäßige und teuere Aus fallzeit
der DUT während
einer Anwendung von Tests, die nicht notwendigerweise die besten
als nächstes
anzuwendenden Tests sind, auferlegt werden. Ferner liefern derartige
frühere
Systeme üblicherweise
keine Werkzeuge zur Berücksichtigung
der wirtschaftlichen Kosten, die einem Durchführen bestimmter Tests oder
Austauschen bestimmter Komponenten der zu testenden Vorrichtung
zugeordnet sind.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die US-A-5,195,095 beschreibt ein
Verfahren zum Identifizieren eines Tests zur Durchführung einer Fehlerisolierung.
In einem komplexen System, das eine Mehrzahl von Komponenten aufweist,
sind Leseeinheiten und Erfassungseinheiten vorgesehen, um Fehlernachrichten
zu erhalten, die während
eines Betriebs des Systems erzeugt werden. Komponenten, die im Verdacht
stehen zu bewirken, daß die
Leseeinheiten die Fehlernachrichten erzeugen, werden gruppiert und
ein Test wird auf diese Gruppe angewendet, um die fehlerhafte Komponente
zu isolieren. Wenn ein erster Test die fehlerhafte Komponenten nicht
isoliert, sondern nur eine Anzahl von Komponenten ausschließt, wird
ein neuer Test für
die verbleibenden wahrscheinlich fehlerhaften Komponenten ausgewählt, der
dann ausgeführt
wird, um die fehlerhafte Komponenten zu isolieren.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, ein verbessertes Diagnosesystem bereitzustellen, das für eine verbesserte
Bestimmung eines nächsten
auf eine DUT anzuwendenden Tests basierend auf den Ergebnissen früherer Tests
sorgt.
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Diese Aufgabe wird durch ein Diagnosesystem
gemäß Anspruch
1 gelöst.
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Ein modellbasiertes Diagnosesystem
ist offenbart, das automatisierte Tools bzw. Werkzeuge bereitstellt,
die eine Auswahl eines oder mehrerer nächster Tests, die auf eine
zu testende Vorrichtung anzuwenden sind, unter den Tests, die noch
nicht angewendet wurden, basierend auf einem verwaltbaren Modell
der zu testenden Vorrichtung ermöglicht.
Zusätzlich
ermöglicht
das Diagnosesystem eine Auswahl von Komponenten zum Austausch ansprechend
auf Anzeigen der Kosten, die einem Austausch von Komponenten zugeordnet sind.
Das Diagnosesystem ermöglicht
außerdem
eine Auswahl eines nächsten
auf die zu testende Vorrichtung anzuwendenden Tests ansprechend
auf Anzeigen der wirtschaftlichen Konsequenzen eines Anwendens der Tests.
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Weitere Merkmale und Vorteile der
vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung
ersichtlich.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Die vorliegende Erfindung ist bezüglich bestimmter
exemplarischer Ausführungsbeispiele
derselben beschrieben und es wird folglich Bezug auf die Zeichnungen
genommen:
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1 stellt
eine zu testende Vorrichtung dar, die mit einem Vorrichtungstester
gekoppelt ist, der eine automatisierte Auswahl eines besten nächsten Tests
unter Verwendung einer verwaltbaren modellbasierten Diagnose liefert;
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2 stellt
eine Prozedur zum Erzeugen eines Satzes statistischer Simulationsdaten
für die
Vorhersagetabelle dar;
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3 stellt
einen Prozeß zum
Erzeugen von Mustern von Komponentenzuständen dar, der nur einen einzelnen
Durchgang durch die Liste von Komponenten benötigt, um ein Muster von Komponentenzuständen zu
erzeugen, das zumindest einen „FEHLERHAFTEN" enthält;
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4 stellt
eine Prozedur zum Auswählen
des besten nächsten
Tests, der auf die zu testende Vorrichtung angewendet werden soll,
dar;
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5 stellt
eine Prozedur zum Bestimmten der wahrscheinlichsten fehlerhaften
Komponente der zu testenden Vorrichtung dar;
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6 stellt
ein alternatives Ausführungsbeispiel
der Prozedur zum Bestimmen der wahrscheinlichsten fehlerhaften Komponente
der zu testenden Vorrichtung dar, die die Wahrscheinlichkeiten eines
Ausfalls der Sätze
von Komponenten bestimmt.
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Detaillierte
Beschreibung
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1 stellt
eine zu testende Vorrichtung 10 dar, die mit einem Vorrichtungstester
12 gekoppelt ist, der eine automatisierte Auswahl eines besten nächsten Tests
unter Verwendung einer verwaltbaren modellbasierten Diagnose liefert.
Die zu testende Vorrichtung 10 umfaßt einen Satz von Komponenten
1 – n.
Der Vorrichtungstester 12 implementiert einen Satz von Diagnosetests
14 (Test 1 – m),
deren Ergebnisse, wenn sie auf die zu testende Vorrichtung 10 angewendet
werden, in einer Testergebnistabelle 16 (Testergebnisse 1 – m) gespeichert
werden. Zu jeder Zeit während
eines Testzyklus bezüglich
der zu testenden Vorrichtung 10 zeigt die Testergebnistabelle 16
an, welche der Tests 1 – n
angewendet wurden, und ob jeder angewendete Test bestanden oder
nicht bestanden wurde.
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Der Tester 12 implementiert eine
Prozedur 22 zum Auswählen
eines oder mehrerer Tester bester nächster Tests aus den Tests
1 – m,
die noch nicht auf die zu testende Vorrichtung 10 angewendet wurden. Die
Prozedur 22 basiert die Bestimmungen eines besten nächsten Tests
auf einem gegenwärtigen Zustand der
Testergebnistabelle 16 und dem Inhalt einer Vorhersagetabelle 30.
Die Prozedur 22 erzeugt eine Nächster-Test-Tabelle
26, die anzeigt, welche der Tests 1 – m, die noch nicht auf die
zu testende Vorrichtung 10 angewendet wurden, die besten nächsten anzuwendenden
Tests sind. Die Prozedur 22 ermöglicht
außerdem eine
Auswahl eines oder mehrerer bester nächster Tests unter Verwendung
von wirtschaftlichen Kosten, die in einer Tabelle 28 aufgelistet
sind, die einem Durchführen
jedes der Tests 1 – m
zugeordnet sind. Die wirtschaftlichen Kosten in der Tabelle 28 spiegeln
die Kosten wieder, die durch die Systemausfallzeit bewirkt werden,
die erforderlich ist, um die Tests 1 – m laufenzulassen, sowie die
Kosten von Teilen und Arbeitszeit, die benötigt wird, um die notwendigen
Reparaturen durchzuführen.
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Der Tester 12 umfaßt eine
Prozedur 20, die es einem Benutzer ermöglicht, die wahrscheinlichste
fehlerhafte Komponente unter den Komponenten 1 – n zu bestimmen. Die Prozedur
20 wirkt auf einen gegenwärtigen
Zustand der Testergebnistabelle 16 und den Inhalt der Vorhersagetabelle
30. Die Prozedur 20 erzeugt eine Liste 24 der wahrscheinlichsten
fehlerhafter Komponenten unter den Komponenten 1 – n. Die
Prozedur 20 ermöglicht
außerdem
eine Auswahl einer oder mehrerer der Komponenten 1 – n, die
ausgetauscht werden sollen, unter Verwendung wirtschaftlicher Kosten,
die einem Austauschen jeder der Komponenten 1 – n zugeordnet sind. Die wirtschaftlichen
Kosten eines Austauschens von Komponenten 1 – n sind in einer Tabelle wirtschaftlicher
Kosten 28 gespeichert. Die wirtschaftlichen Kosten in der Tabelle
28 spiegeln Komponentenkosten und die Kosten wieder, die als ein
Ergebnis einer Ausfallzeit der zu testenden Vorrichtung 10, während Komponenten
ausgetauscht werden, bewirkt werden.
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Die zu testende Vorrichtung 10 stellt
eine Vielzahl von Systemen, einschließlich mechanischer, elektrischer
und chemischer Systeme, sowie Kombinationen derselben, dar, die
Schaltungsplatinen, vollständige Systeme,
die eine Vielzahl von Schaltungsplatinen aufweisen, Automobile,
Satellitensysteme und Testausrüstung
umfassen. Der Vorrichtungstester 12 umfaßt die Testmechanismen, die
zum Übertragen
eines Reiz oder mehrerer Reize auf die zu testende Vorrichtung 10
und zum Messen einer Antwort auf den Reiz notwendig sind. Derartige
Testmechanismen umfassen einen elektrischen Schaltungsaufbau zum
Erzeugen elektrischer Signale und zum Messen elektrischer Antwortsignale
sowie Mechanismen zum Erzeugen eines mechanischen oder chemischen
Reiz und zum Messen einer mechanischen oder chemischen Antwort abhängig von
der Natur und Funktion der zu testenden Vorrichtung 10. Ein auf
die zu testende Vorrichtung 10 übertragener
Reiz kann elektrisch, mechanisch, chemisch oder eine Kombination
derselben sein und die Antwort für
jeden der übertragenen
Reize kann elektrisch, mechanisch, chemisch oder eine Kombination
derselben sein.
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Der Tester 12 umfaßt außerdem einen
Computer oder einen gleichwertigen Mechanismus zum Durchführen der
Prozeduren 20 und 22. Der Tester 12 umfaßt einen Mechanismus, wie z.
B, eine graphische Anzeige zum Darstellen der Ergebnisse einer automatisierten
Bestimmung eines besten nächsten
Tests und einer wahrscheinlichsten fehlerhaften Komponente an einen
Benutzer. Der Tester 12 kann außerdem
Daten, die den nächsten
Test anzeigen, an ein Element, das ansprechend auf derartige Daten
wirkt, übertragen.
Das Element könnte
ein weiteres Computerprogramm umfassen oder könnte z. B. eine automatisierte
Vorrichtung, wie z. B. eine automatisierte Reparaturzelle, sein.
Die Prozeduren 20 und 22 können
in Anwendungssoftware für
jede einer breiten Vielzahl verfügbarer
Computersystemplattformen ausgeführt
sein oder können
als ein Diagnosecode ausgeführt
sein, der auf einer Hardwarerechenplattform ausgeführt wird,
die spezifisch für
den Vorrichtungstester 12 entworfen ist. Die Anwendungssoftware
oder der Diagnosecode sowie der Inhalt der Vorhersagetabelle 30
und der Tabelle wirtschaftlicher Kosten 28 können in einen dauerhaften Speicher
in dem Vorrichtungstester 12 eingebettet sein oder können in
einen Speicher in dem Vorrichtungstester 12 über eine Vielzahl geeigneter
Kommunikationsmechanismen heruntergeladen werden.
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Die Komponenten 1 – n sind
jeweils eine separate, gut definierte austauschbare Komponente.
Derartige austauschbare Komponenten umfassen z. B. integrierte Schaltungsvorrichtungen,
elektrische Komponenten, Batteriesysteme, mechanische Komponenten,
elektrische Busse, Verdrahtungskomponenten und Verdrahtungsverkabelungs-
und Rückwandplatinenkomponenten.
Jede oder mehrere derartige Komponenten können ausfallen und einen Ausfall
der zu testenden Vorrichtung 10 bewirken.
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Zu Zwecken der hierin offenbarten
Techniken ist jede der Komponenten 1 – n entweder in einem fehlerfreien
Zustand (FEHLERFREI) oder in einem fehlerhaften Zustand (FEHLER-HAFT). Es wird angenommen, daß die Komponenten
1 – n
während
des Laufs eines Testzyklus nicht zwischen dem fehlerfreien und dem
fehlerhaften Zustand übergehen,
d. h. Zwischenausfälle
der Komponenten 1 – n
werden durch die hierin offenbarten Techniken nicht gehandhabt.
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Jeder der Tests 1 – m wirkt
auf einen Teilsatz einer oder mehrerer der Komponenten 1 – n. Die
Teilsätze von
Komponenten, auf die durch einen bestimmten Test 1 – m gewirkt
wird oder die durch einen bestimmten Test 1 – m abgedeckt werden, überlagern
sich mit Teilsätzen,
die durch andere der Tests 1 – m
abgedeckt werden. Wenn ein bestimmter Test 1 – m nicht bestanden wird, wird
angenommen, daß zumindest
eine der Komponenten 1 – n,
die durch diesen bestimmten Test abgedeckt werden, fehlerhaft ist.
Jeder Test 1 – m
wird entweder bestanden oder nicht bestanden, wenn er auf die zu
testende Vorrichtung 10 angewendet wird. Wenn ein bestimmter Test
der Tests 1 – m
eine endliche Anzahl von Testergebnissen erzeugt, wird dieser bestimmte Test
als eine Anzahl von Tests behandelt, wobei jeder derselben nur zwei
mögliche
Ergebnisse hat, nämlich Bestehen
oder Nicht-Bestehen.
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Jedes Testergebnis 1 – m umfaßt eine
Anzeige dessen, ob der entsprechende Test 1 – m bestanden (BESTEHEN) oder
nicht bestanden (NICHTBESTEHEN) wurde, sowie eine Anzeige dessen,
ob der entsprechende Test 1 – m
auf die zu testende Vorrichtung 10 während eines gegenwärtigen Testzyklus
angewendet wurde. Der Teilsatz der Tests 1 – m, die zu einem bestimmten
Punkt in einem Testzyklus auf die zu testende Vorrichtung 10 angewendet
wurden, wird als angewendete Tests bezeichnet. Die Ergebnisse der
angewendeten Tests werden in dem gegenwärtigen Zustand der Testergebnistabelle
16 angezeigt.
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Die Vorhersagetabelle 30 enthält die Anzahlen
vor Vorkommnissen der Testergebnisse für alle wahrscheinlichen Testergebnisse
und wahrscheinliche fehlerhafte Komponenten gemeinsam. Bei einem
Ausführungsbeispiel
enthält
die Vorhersagetabelle 30 simulierte experimentelle Daten, die durch
einen statistischen Simulator 32 erzeugt werden. Der statistische
Simulator 32 kann auf einem separaten Computersystem implementiert
sein oder kann in dem Vorrichtungstester 12 implementiert sein.
Die Verwendung eines statistischen Ansatzes oder eines Monte Carlo-Ansatzes
zur Erzeugung der simulierten experimentellen Daten in der Vorhersagetabelle
30 beseitigt den Bedarf, reelle experimentelle Daten zu erzeugen,
was andernfalls Jahre zum Sammeln von Testergebnissen von echten
Testsystemen und Situationen der echten Welt erfordern würde.
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Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel
enthält
die Vorhersagetabelle 30 tatsächliche
experimentelle Daten, die tatsächliche
frühere
Testergebnisse und Komponentenausfälle aus historischen Aufzeichnungen
widerspiegeln. Bei anderen Ausführungsbeispielen
können
die Daten der Vorhersagetabelle 30 basierend auf einer Ausfallmodusbeeinflussungsanalyse
sein.
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Im folgenden ist der Ausdruck „Zufallszahl" beabsichtigt, um
die Ausgabe von Pseudozufallszahlengeneratoren sowie Zahlen zu umfassen,
die durch ein bestimmtes, echt stochastisches physisches Verfahren ausgewählt werden.
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Die Eingabe in den statistischen
Simulator 32 ist ein Modell der Fähigkeit jeder des Tests 1 – m beim Lokalisieren
fehlerhafter Komponenten unter den Komponenten 1 – n. Die
Modelleingabe in den statistischen Simulator 32 ist durch die Anzahl
der Komponenten 1 – n,
die Anzahl von Tests 1 – m
und gemeinschaftlich verwendete oder gemeinsame Abdeckungen der
Tests 1 – m
bezüglich
der Komponenten 1 – n
und für
jede Komponente i deren statistische Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls
p(i) gegeben. Die Abdeckung eines Testes j auf eine Komponente i
wird als cov(i,j) bezeichnet. Jede Abdeckung cov(i,j) ist eine echte
Zahl zwischen 0 und einschließlich
1 und ist ein Bruchteil der Funktionalität der Komponente i, die durch
den Test j geprüft
wird.
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Die gemeinsamen Abdeckungen spezifizieren
bekannte Abhängigkeiten
unter den Tests 1 – m.
Eine gemeinsame Abdeckung entsteht, wenn zwei oder mehr der Tests
1 – m
eine bestimmte Abdeckung aufweisen, die eine der Komponenten 1 – n auf
exakt die gleiche Weise testet. Ein Beispiel einer gemeinsamen Abdeckung
ist, wenn zwei oder mehr der durch den Vorrichtungstester 12 durchgeführten Tests
1 – m
die gleiche Meßteilroutine
mit den gleichen Parametern verwenden.
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Eine gemeinsame Abdeckung k ist durch
eine Liste der Tests 1 – m
spezifiziert, die die gemeinsame Abdeckung k verwenden, und für jede Komponente
i, die Menge einer gemeinsamen Abdeckung k von i. Die Menge einer
gemeinsamen Abdeckung k auf i wird als jcv(i, j) bezeichnet und
ist eine Zahl zwischen 0 und einschließlich 1.
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Die Vorhersagetabelle 30 enthält einen
Satz von Einträgen,
wobei jeder derselben ein Feld für
einen Häufigkeit-eines-Auftretens-Wert,
ein Feld für
ein Testergebnismuster und ein Feld für ein Komponentenzustandsmuster
aufweist. Bei einem Ausführungsbeispiel
zeigt jeder Häufigkeit-eines- Auftretens-Wert die
Anzahl von Malen an, die entsprechende Muster von Komponentenzuständen und
Testergebnissen während
der durch den statistischen Simulator 32 durchgeführten Simulation
auftraten. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel zeigt jeder
Häufigkeit-eines-Auftretens-Wert
die Anzahl von Malen an, die die entsprechenden Muster von Komponentenzuständen und
Testergebnissen tatsächlich
während
früherer
Tests bezüglich ähnlicher
Systeme aufgetreten sind. Jeder Eintrag in die Vorhersagetabelle
30 entspricht einem eindeutigen Muster von Testergebnissen und Komponentenzuständen.
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Tabelle 1 zeigt beispielhafte Einträge der Vorhersagetabelle
30 für
ein Ausführungsbeispiel,
bei dem n = 3 und m = 3 gilt.
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Der Komponentenzustand, FEHLERFREI
oder FEHLERHAFT, für
jede Komponente 1 – n
wird durch ein einzelnes Bit (0 oder 1) dargestellt. Muster von
Testergebnissen werden durch eine Zeichenfolge von Bits angezeigt,
die das Ergebnis BESTANDEN oder NICHT-BESTANDEN der Tests 1 – m darstellen.
Jedes Testergebnis wird durch ein einzelnes Bit (0 oder 1) für jeden
der Tests 1 – m
dargestellt.
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Die Werte in dem Häufigkeit-eines-Auftretens-Feld
zeigen die Anzahl von Malen an, die das entsprechende Paar von Komponentenzustand
und Testergebnismustern während
der durch den statistischen Simulator 12 durchgeführten Simulation
oder während
tatsächlicher
früherer
Testdurchläufe
aufgetreten sind. Das Testergebnismuster 000 gepaart mit dem Komponentenausfallmuster
100 z. B. trat 317 mal auf, während
das Testergebnismuster 000 gepaart mit dem Komponentenausfallmuster
010 304 mal während
der Simulation der früheren
Tests auftrat.
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Jedes Muster von Komponentenzuständen und
jedes Muster von Testergebnissen erscheint in der Vorhersagetabelle
30 separat mehr als einmal. Jedes Paar von Komponentenzuständen und
Testergebnissen erscheint in der Tabelle 30 gemeinsam zumindest
einmal. Als eine Konsequenz liefern das Testergebnis- und das Komponentenausfallfeld
gemeinsam den Schlüssel
der Vorhersagetabelle 30.
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2 stellt
die durch den statistischen Simulator 32 durchgeführte Simulation
dar. Die Simulation ist als Schritte 50 bis einschließlich 56
dargestellt, die wiederholt für
eine große
vorbestimmte Anzahl von Malen (T) durchgeführt werden.
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Der statistische Simulator 32 muß für ein bestimmtes
Modell der zu testenden Vorrichtung 10, die Komponenten 1 – n und
die Tests 1 – m
nur einmal laufengelassen werden. So ist die Arbeit einer Diagnose
in einen Vorverarbeitungsteil, der nur einmal durchgeführt wird,
und wirksame Entscheidungsprozeduren 20 und 22 unterteilt, die für jede zu
testende Vorrichtung durchgeführt
werden.
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Bei einem Schritt 50 wird ein neues
Muster von Komponentenzuständen
erzeugt, bei dem jeder Zustand auf „FEHLERFREI" initialisiert ist,
und ein neues Muster von Testergebnissen wird erzeugt, bei dem jedes
Ergebnis auf „BESTEHEN" initialisiert ist.
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Das Muster von bei Schritt 50 erzeugten
Komponentenzuständen
wird durch ein Einstellen des Komponentenzustandes für jede Komponente
i auf „FEHLERHAFT" mit einer Wahrscheinlichkeit
p(i) modifiziert. Die frühere
Wahrscheinlichkeit p(i) bei einem Ausführungsbeispiel ist eine Ingenieurschätzung der
Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls der Komponente i. Bei einem weiteren
Ausführungsbeispiel
liefern die Wahrscheinlichkeiten p(1) bis p(n) eine relative Anzeige
der Wahrscheinlichkeiten eines Ausfalls unter den Komponenten 1 – n.
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Es wird angenommen, daß keine
Diagnose durchgeführt
wird, es sei denn, zumindest ein Test wurde nicht bestanden. Es
wird ebenso angenommen, daß ein
Test nur dann nicht bestanden wird, wenn zumindest eine Komponente
fehlerhaft ist. Folglich gibt es keinen Grund, einen Eintrag in
die Vorhersagetabelle 30 zu geben, es sei denn, ihr Muster von Komponentenzuständen enthält zumindest
eine „FEHLERHAFTE".
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Deshalb wird bei einem Schritt 51
ein Zufallsmuster von Komponentenzuständen derart erzeugt, daß das Zufallsmuster
von Komponentenzuständen
zumindest eine „FEHLERHAFT"-Anzeige enthält. Bei einem Ausführungsbeispiel
ist der Zustand jeder Komponenten i in der Liste von Komponenten
auf „FEHLERHAFT" mit einer Wahrscheinlichkeit
p(i) eingestellt. Das resultierende Muster von Komponentenzuständen wird
dann geprüft,
um zu bestimmen, ob es zumindest einmal „FEHLERHAFT" enthält. Wenn
das resultierende Muster von Komponentenzuständen nicht zumindest einmal „FEHLERHAFT" enthält, wird
dasselbe verworfen und ein weiteres Muster wird erzeugt. Dieser
Prozeß wird
wiederholt, bis eine ausreichende Anzahl von Mustern von Komponentenzuständen, wobei
jedes zumindest einmal „FEHLERHAFT" enthält, erzeugt
wurde. Da die Wahrscheinlichkeit p(i), daß der Zustand einer bestimmten
Komponente FEHLERHAFT ist, im allgemeinen sehr viel näher an 0
als an 1 ist, erzeugt das gerade beschriebene Verfahren üblicherweise
viele Alles-FEHLERFREI-Muster
von Komponentenzuständen
für jedes
Muster von Komponentenzuständen,
das zumindest einmal „FEHLERHAFT" enthält. Folglich
macht das gerade geschriebene Verfahren keine effiziente Verwendung einer
verfügbaren
Computerleistung oder Zeit.
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3 stellt
ein Verfahren zum Erzeugen von Mustern von Komponentenzuständen dar,
das nur einen einzigen Durchgang durch die Liste von Komponenten
benötigt,
um ein Muster von Komponentenzuständen zu erzeugen, das zumindest
einmal „FEHLERHAFT" enthält. Der
Prozeß wirkt
in zwei Phasen, die als Schritte 51a-1 bis 51a-5 bzw. Schritte 51b-1
bis 51b-6 gezeigt sind. Die erste Phase schreitet durch die Liste
von Komponenten und weist den Zustand „FEHLERHAFT" jeder Komponente
mit einer verbesserten Wahrscheinlichkeit zu. Die verbesserte Wahrscheinlichkeit
wird berechnet, um sowohl zu garantieren, daß zumindest ein FEHLERHAFT-Komponentenzustand
bei jedem Durchgang durch die Liste von Komponenten erzeugt wird, als
auch zu garantieren, daß die
Gesamtwahrscheinlichkeit eines Zuweisens des Zustandes „FEHLERHAFT" zu der Komponente
i p(i) bleibt. Die erste Phase endet, sobald der Zustand „FEHLERHAFT" einer Komponente zugewiesen
wurde, und die zweite Phase beginnt. Die zweite Phase schreitet
durch den Rest der Komponentenliste und weist den Zustand „FEHLERHAFT" der Komponente i
mit der ursprünglichen,
nicht verbesserten Wahrscheinlichkeit p(i) zu.
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Schritt 51a-1 bis 51a-5: Für k = 1
bis n; Erzeugen einer einheitlich verteilten Zufallszahl r zwischen
0 und 1. Wenn r ≤ p(k)/(1 – (1 – p(k))*(1 – p)k +
1))*. . .*(1 – p(n)))
gilt, wird der Zustand der Komponente k auf „FEHLERHAFT" eingestellt und
es wird zu Schritt 51b-1 gegangen.
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Schritt 51b-1 bis 51b-6: Für 1 = k
+ 1 bis n; Erzeugen einer gleichmäßig verteilten Zufallszahl
r zwischen 0 und 1. Wenn r ≤ p
(1) gilt, wird der Zustand der Komponente 1 auf „FEHLERHAFT" eingestellt.
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Es wird angemerkt, daß der Wert
p(k)/(1 – (1 – p(k))*(1 – p(k +
l))*...*(1 – p(n)))
für jeden
möglichen Wert
von k zwischen 1 und n einmal für
eine bestimmte zu testende Vorrichtung berechnet werden kann und dann
für einen
schnellen Zugriff gespeichert werden kann, wenn dieser in Schritt
51a benötigt
wird.
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Bei einem Schritt 52 wird ein Muster
von Testergebnissen basierend auf Testabdeckungen erzeugt. Es wird
angenommen, daß eine
Ganzzahlvariable ohne Vorzeichen Werte von 0 bis einschließlich 2^N – 1 für eine bestimmte
maschinenabhängige
Ganzzahl N enthalten kann. Schritt 52 wird gemäß den folgenden Schritten für jede Komponente
j durchgeführt,
der der Zustand „FEHLERHAFT" in Schritt 51 zugewiesen
wurde, wobei für
jeden Test i gilt:
- – Erzeugen einer gleichmäßig verteilten
Zufallszahl r in dem Bereich 2^N – 1.
- – wenn
(r + floor(cov(i, j)*(2^N – 1)))mod
2^N < r, wobei
floor(x) die größte Ganzzahl
kleiner oder gleich x ist, wird das Testergebnis des Tests i auf
NICHTBESTEHEN eingestellt. (Es wird angemerkt, daß die Werte floor(cov(i,j)*(2^N – 1)) einmal
berechnet werden können,
nachdem die Eingänge
gelesen werden, jedoch bevor die Simulationen beginnen. Es wird
angemerkt, daß die
modulo 2^N-Operation das übliche
Ergebnis eines Überlaufs
bei einer Binäraddition
ist und so niemals berechnet werden muß.)
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Bei einem Schritt 53 wird ein Muster
von Testergebnissen basierend auf den gemeinsamen Abdeckungen der
Tests 1 – m
erzeugt. Schritt 53 wird gemäß den folgenden
Schritte für
jede gemeinsame Abdeckung i durchgeführt, für jede Komponente j, der in
Schritt 51 der Zustand „FEHLERHAFT" zugewiesen wurde:
- – Erzeugen
einer gleichmäßig verteilten
zufälligen
Ganzzahl ohne Vorzeichen r in dem Bereich von 0 bis einschließlich 2^n – 1.
- – Wenn
(r + floor(jcv(i, j)*(2^n – 1)))
mod 2^n < r, wird
für jeden
Test k, der eine gemeinsame Abdeckung i verwendet, das Testergebnis
des Tests k auf NICHTBESTEHEN eingestellt.
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Bei einem Schritt 54 wird bestimmt,
ob es einen Eintrag in der Vorhersagetabelle 30 für das Muster von
Testergebnissen und das Muster von in den Schritten 50–53 erzeugten
Komponentenzuständen
gibt.
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Wenn es einen derartigen Eintrag
gibt, wird das Häufigkeiteines-Auftretens-Feld
für diesen
Eintrag in der Vorhersagetabelle 30 bei einem Schritt 55 um 1 inkrementiert.
Wenn es keinen derartigen Eintrag gibt, wird der Eintrag erzeugt
und zu der Vorhersagetabelle 30 hinzugefügt, wobei die Häufigkeit-eines-Auftretens
bei einem Schritt 56 auf 1 initialisiert wird.
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4 stellt
die Prozedur 22 zum Auswählen
eines oder mehrerer bester nächster
Tests zur Durchführung
bezüglich
der zu testenden Vorrichtung 10 dar. Die besten nächsten Tests
sind diejenigen der Tests 1 – m,
die dazu führen,
daß die
geringste Anzahl von Tests durchgeführt wird, bevor die Prozedur
20 eine zuverlässige
Antwort dafür
erzeugt, welche der Komponenten 1 – n am wahrscheinlichsten fehlerhaft
ist. Die Prozedur 22 nimmt als Eingänge die Vorhersagetabelle 30 und
die gegenwärtigen
Testergebnisse, die in der Testergebnistabelle 16 angezeigt sind.
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Die Prozedur 22 erzeugt die Nächster-Test-Tabelle
26, die eine Zeile für
jeden der Tests 1 – m
enthält, der
noch nicht bezüglich
der zu testenden Vorrichtung 10 durchgeführt wurde. Die Nächster-Test-Tabelle
26 enthält
zwei Spalten. Die erste Spalte enthält Identifizierer, wie z. B.
Testzahlen der noch nicht durchgeführten Tests. Die zweite Spalte
enthält
den erwarteten Anteil korrekter Diagnosen, die resultieren, wenn
der Test in der ersten Spalte als nächstes durchgeführt wird
und das Ergebnis gemeinsam mit allen vorherigen Testergebnissen
bezüglich
der zu testenden Vorrichtung 10 durch die Prozedur 20 laufengelassen
wird.
-
Tabelle 2 stellt ein Beispiel der
Nächster-Test-Tabelle
26 dar, die einem geübten
Techniker eine Anzeige mehrerer nächster Tests, des besten nächsten Tests
gemeinsam mit mehreren anderen fehlerfreien nächsten Tests liefern kann.
-
-
Die Werte in der zweiten Spalte der
Nächster-Test-Tabelle
26, in Tabelle 2 unter „Stand", sind die Werte
L, die wie unten dargelegt berechnet werden. Die Werte in L werden
sortiert und die Werte werden bei einem Ausführungsbeispiel in abnehmender
Reihenfolge neben den identifizierenden Namen der zugeordneten Tests
angezeigt.
-
Jeder Wert in der zweiten Spalte
in der Nächster-Test-Tabelle 26 ist ein
Maß der „Fehlerfreiheit" eines nächsten Tests.
Der beste Test kann dann als derjenige ausgewählt werden, dessen Leistung
zu der höchsten Wahrscheinlichkeit
einer korrekten Diagnose führt,
d. h. dem höchsten
Wert in der zweiten Spalte. Die Werte in der zweiten Spalte können mit
entsprechenden Anzeigen der wirtschaftlichen Kosten, die einem Durchführen der
Tests 1 – m
zugeordnet sind, die in der Tabelle 28 enthalten sind, kombiniert
werden. Die wirtschaftlichen Kosten eines bestimmten Tests können z.
B. die wirtschaftlichen Kosten einer Ausfallzeit der zu testenden
Vorrichtung 10 oder anderer verwandter Vorrichtungen widerspiegeln,
die während
einer Anwendung des bestimmten Tests bewirkt wird. Alle Tests 1 – m, die
gleiche oder im wesentlichen gleiche Werte in der zweiten Spalte
der Nächster-Test-Tabelle 24 aufweisen,
können
durch die Prozedur 22 auf der Basis dessen ausgewählt werden,
welcher Test niedrigere wirtschaftliche Kosten aufweist, wie durch
den Inhalt von Tabelle 28 angezeigt ist.
-
Bei einigen Ausführungsbeispielen können graphische
Symbole, Farbcodes usw. statt Zahlen verwendet werden, um die relative
Wahrscheinlichkeit der Diagnosen und die relative Fehlerfreiheit
der nächsten Tests
darzustellen.
-
Die Nächster-Test-Tabelle 26 kann
durch beide Spalten sortiert sein. Bei einem Ausführungsbeispiel ist
die Nächster-Test-Tabelle 26 durch
die zweite Spalte sortiert, so daß der beste Test in der ersten
Zeile erscheint. Der beste nächste
Test ist der Test, der in der zweiten Spalte den höchsten Wert
aufweist, da die Auswahl dieses Testes die Verbesserung bei der
Rate einer erfolgreichen Diagnose maximiert.
-
Zu Beginn wird eine leere Nächster-Test-Tabelle
26 erzeugt. Schritte 72–76
werden dann für
jeden Test j durchgeführt,
der noch nicht durchgeführt
wurde, wie durch die gegenwär tigen
Testergebnisse angezeigt ist, die in der Testergebnistabelle 16
enthalten sind.
-
Bei einem Schritt 72 wird P(Tj = NICHTBESTEHEN) bestimmt, was die Wahrscheinlichkeit
ist, daß der Test
j angesichts der gegenwärtigen
Testergebnisse nicht bestanden wird. P(Tj =
NICHTBESTEHEN) wird gemäß den folgenden
Schritten bestimmt
- – Erzeugen von u, was eine
Summe der Häufigkeit-eines-Ruftretens-Felder
aller Einträge
der Vorhersagetabelle 30 ist, die Testergebnisse aufweisen, die
mit den gegenwärtigen
Testergebnissen übereinstimmen, die
in der Testergebnistabelle 16 angezeigt sind.
- – Erzeugen
von w, was eine Summe der Häufigkeit-eines-Auftretens-Felder
aller Einträge
der Vorhersagetabelle 30 ist, die Testergebnisse aufweisen, die
mit den gegenwärtigen
Testergebnissen übereinstimmen, und
bei denen Test j NICHTBESTEHEN anzeigt.
- – Erzeugen
von P(Tj = NICHTBESTEHEN) = w/u.
-
Bei Schritt 73 wird P(Tj =
BESTEHEN) bestimmt, was die Wahrscheinlichkeit ist, daß Test j
angesichts der eingegebenen vorherigen Testergebnisse bestanden
wird. P(Tj = BESTEHEN) ist durch die folgende
Gleichung gegeben: P(Tj =
BESTEHEN) = 1 – P(Tj = NICHTBESTEHEN)
-
Bei einem Schritt 74 wird L NICHTBESTEHEN
bestimmt, was der Anteil von Diagnosen ist, die korrekt sind, wenn
Test j als nächstes
auf die zu testende Vorrichtung 10 angewendet wird und nicht bestanden
wird. Schritt 74 wird gemäß den folgenden
Schritten durchgeführt:
- – Einstellen
von L_NICHTBESTEHEN auf 0.
- – Einstellen
der Testergebnistabelle 16, um anzuzeigen, daß Test j fertiggestellt und
nicht bestanden wurde.
- – Für jede Komponente
i, Erzeugen von Pi = v(Δ_i)/v(Δ) und Hinzufügen von
max(Pi, 1 – Pi)
zu L_NICHTBESTEHEN; wobei v(Δ)
die Summe der Häufigkeit-eines-Auftretens-Felder aller Einträge in die Vorhersagetabelle
30 ist, die mit dem Muster bestandener und nicht-bestandener Tests übereinstimmen, die
in der Testergebnistabelle 16 aufgelistet sind, und wobei v(Δ_i) die Summe
der Häufigkeit-eines-Auftretens-Feldes
der Einträge
der Vorhersagetabelle 30 ist, die mit dem Muster bestandener und
nicht-bestandener Tests übereinstimmen,
die in der Testergebnistabelle 16 aufgelistet sind, und die anzeigen,
daß die Komponente
i FEHLERHAFT ist.
- – Erzeugen
von L_NICHTBESTEHEN = L_NICHTBESTEHEN/n, wobei n die Anzahl von
Komponenten 1 – n
ist.
- – Entfernen
des Tests j aus der Liste fertiggestellter Tests in der Testergebnistabelle
16.
-
Bei einem Schritt 75 wird L BESTEHEN
bestimmt, was der Anteil von Diagnosen ist, die korrekt sein werden,
wenn Test j als nächstes
auf der zu testenden Vorrichtung 10 laufengelassen und bestanden
wird. Schritt 75 wird gemäß den folgenden
Schritten durchgeführt:
- – Einstellen
von L_BESTEHEN auf 0.
- – Einstellen
von Test j in der Testergebnistabelle 16, um fertiggestellt und
bestanden anzuzeigen.
- – Für jede Komponente
i, Erzeugen von Pi = v(Δ_i)/v(Δ) und Hinzufügen von
max(Pi, 1 – Pi)
zu L BESTEHEN; wobei v(Δ)
die Summe der Häufigkeit-eines-Auftretens-Felder
aller Einträge
in die Vorhersagetabelle 30 ist, die das Muster von Testergebnissen
aufweisen, die in der Testergebnistabelle 16 enthalten sind, und wobei
v(Δ_i) die
Summe der Häufigkeit-eines-Auftretens-Felder der Einträge der Vorhersagetabelle
30 ist, die mit dem Muster in der Testergebnistabelle 16 übereinstimmen
und die anzeigen, daß die
Komponente i FEHLERHAFT ist.
- – Erzeugen
von L_BESTEHEN = L_BESTEHEN / n, wobei n die Anzahl von Komponenten
1 – n
ist.
- – Entfernen
des Tests j aus der Liste fertiggestellter Tests in der Testergebnistabelle
16.
-
Bei einem Schritt 76 wird Lj, das der erwartete Anteil korrekter Diagnosen
ist, wenn Test j als nächstes bezüglich der
zu testenden Vorrichtung 10 durchgeführt wird, gemäß der folgenden
Gleichung bestimmt. Lj =
P(Tj = NICHTBESTEHEN)*L_NICHTBESTEHEN +
P(Tj = BESTEHEN) * L_BESTEHEN
-
Danach werden j und Lj als
die Einträge
für die
erste bzw. zweite Spalte der nächsten
verfügbaren
Zeile der nächsten
Testtabelle 26 an die nächste
Testtabelle 26 geschrieben.
-
Schließlich wird, wenn die Nächster-Test-Tabelle
26 durch eine Ausgangsspalte sortiert werden soll, der Sortierschritt
durchgeführt.
Der höchste
erwartete Anteil korrekter Diagnosen, die in der Nächster-Test-Tabelle
26 aufgelistet sind, kann als der beste nächste Test ausgewählt sein
oder die erwarteten Anteile, die in der Nächster-Test-Tabelle 26 aufgelistet sind, können durch
die wirtschaftlichen Kosten gewichtet werden, die einem Durchführen der
Tests zugeordnet sind.
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5 stellt
ein Ausführungsbeispiel
der Prozedur 20 dar, das es einem Benutzer ermöglicht, die wahrscheinlichste
fehlerhafte Komponente der zu testenden Vorrichtung 10 zu bestimmen.
Die Prozedur 20 erzeugt die Liste 24 einer oder mehrerer wahrscheinlichster
fehlerhafter Komponenten unter den Komponenten 1 – n. Die
Prozedur 20 nimmt als Eingänge
die Vorhersagetabelle 30 und einen gegenwärtigen Zustand der Testergebnistabelle
16, der anzeigt, welche der Tests 1 – m auf die zu testenden Vorrichtung
10 angewendet wurden, sowie, ob die angewendeten Tests bestanden
oder nicht bestanden wurden. Die Prozedur 20 erzeugt die Liste 24
fehlerhafter Komponenten, um die durchschnittliche Zahl falsch diagnostizierter
Komponenten über
eine große
Zahl von zu testenden Vorrichtungen zu minimieren.
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Bei einem Schritt 60 wird v (Δ) erzeugt,
was die Summe der Häufigkeit-eines-Auftretens-Felder
aller Einträge
in der Vorhersagetabelle 30 ist, die das Muster bestandener und
nicht-bestandener Tests aufweisen, die durch den gegenwärtigen Zustand
der Testergebnistabelle 16 bereitgestellt werden (die gegenwärtigen Testergebnisse).
-
Schritte 62–68 werden für jede Komponente
i durchgeführt,
wobei i von 1 bis n, der Anzahl von Komponenten der zu testenden
Vorrichtung 10, variiert.
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Bei Schritt 62 wird v(Δ i) erzeugt,
was die Summe der Häufigkeit-eines-Auftretens-Felder
der Einträge der
Vorhersagetabelle 30 ist, die mit den gegenwärtigen Testergebnissen übereinstimmen,
und die anzeigen, daß die
Komponente i FEHLERHAFT ist.
-
Wenn 2*v(Δ_i) > v(Δ)
bei Schritt 64 ist, wird die Liste 24 bei Schritt 66 geschrieben,
um anzuzeigen, daß die
Komponente i FEHLERFREI ist. Andernfalls wird die Liste 24 bei Schritt
68 geschrieben, um anzuzeigen, daß die Komponente i FEHLERHAFT
ist.
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An dem Ende der Prozedur 20 enthält die Liste
24 eine FEHLERFREI- oder eine FEHLERHAFT-Anzeige für jede der
Komponenten 1 – n,
wobei jede FEHLERHAFT-Anzeige die entspre chende Komponente als eine
wahrscheinlich fehlerhafte Komponente identifiziert. Die Kombination
der Anzeigen wahrscheinlich fehlerhafter Komponenten in der Liste
24 und der wirtschaftlichen Kosten, die einem Austauschen der wahrscheinlich
fehlerhaften Komponenten in der Tabelle 28 zugeordnet sind, liefert
Informationen, die eine Auswahl dessen ermöglichen, welche wahrscheinlich
fehlerhafte Komponente auszutauschen ist. Wenn die Liste 24 z. B. zwei
oder mehr wahrscheinlich fehlerhafte Komponenten enthält, wählt der
Benutzer oder die Prozedur 20 selbst die wahrscheinlich fehlerhafte
Komponente in der Liste 24 aus, die für einen Austausch die geringsten wirtschaftlichen
Kosten aufweist, wie in der Liste 28 angezeigt ist.
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Bei einigen Ausführungsbeispielen eines modellbasierten
Diagnosesystems ist es wünschenswert,
einem geübten
Techniker eine Liste mehrerer wahrscheinlichster fehlerhafter Komponenten
vorzulegen. Tabelle 3 stellt eine derartige Vorlage mehrerer wahrscheinlichster
fehlerhafter Komponenten dar.
-
-
Tabelle 3 kann als „die Wahrscheinlichkeit,
daß nur
U1 fehlerhaft ist, beträgt
0,5, die Wahrscheinlichkeit, daß U2
und U7 * beide * fehlerhaft sind, beträgt 0,4 und die Wahrscheinlichkeit,
daß nur
U3 fehlerhaft ist, beträgt
0,1" interpretiert
werden.
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6 stellt
ein alternatives Ausführungsbeispiel
der Prozedur 20 dar, die die Wahrscheinlichkeiten eines Ausfalls
der Sätze
von Komponenten bestimmt, die in der Liste 24 in dem in Tabelle
3 gezeigten Format vorgelegt werden. Bei einem Schritt 100 werden
die Zeilen der Vorhersagetabelle 30, deren Muster von Testergebnissen
mit den gegenwärtigen
Testergebnissen in der Testergebnistabelle 16 übereinstimmen, extrahiert und
eine Summe N wird erzeugt, die die Summe der Häufigkeit-eines-Auftretens-Felder
der extrahierten Zeilen ist.
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Eine leere Liste wahrscheinlichster
fehlerhaften Komponenten 24 wird zu Beginn erzeugt. Die Elemente
der Liste 24 umfassen ein Paar von Feldern. Das erste Feld ist ein
Muster von FEHLERHAFTEN Komponenten. Das zweite Feld ist eine Anzahl-von-Malen,
die das entsprechende Muster in der bei Schritt 100 extrahierten
Zeilen auftritt.
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Schritte 110 und 120 werden für jede bestimmte
Zeile der Vorhersagetabelle 30 durchgeführt, die bei Schritt 100 extrahiert
wird, die mit den gegenwärtigen
Testergebnissen in der Testergebnistabelle 16 übereinstimmt.
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Bei Schritt 110 wird, wenn das Muster
von FEHLERHAFTEN Komponenten für
die bestimmte extrahierte Zeile in der Liste 24 erscheint, das Häufigkeit-eines-Auftretens-Feldes
der bestimmten extrahierten Zeile zu der Anzahl-von-Malen für dieses
Muster in der Liste 24 hinzugefügt.
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Bei Schritt 120 wird, wenn das Muster
von FEHLERHAFTEN Komponenten für
die bestimmte extrahierte Zeile nicht in der Liste 24 erscheint,
ein neues Element zu der Liste 24 hinzugefügt. Das Muster des FEHLERHAFTE-Komponenten-Feldes
des neuen Elementes in der Liste 24 wird auf das Muster der bestimmten extrahierten
Zeile der Vorhersagetabelle 30 eingestellt. Zusätzlich erscheint das Anzahl-von-Malen-Feld,
wenn das neue Element in der Liste 24 auf das Häufigkeit eines-Auftretens-Feld
der bestimmten extrahierten Zeile der Vorhersagetabelle 30 eingestellt
wird.
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Die Liste 24 wird durch die Anzahl-von-Malen-Felder
sortiert. Ein Schritt 130 wird für
jede bestimmte Zeile in der Liste 24 durchgeführt. Bei Schritt 130 wird die
Anzahl-von-Malen
für die
bestimmte Zeile durch die Anzahl-von-Malen geteilt durch N ausgetauscht.
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Nach Schritt 130 enthält die Liste
24 Muster von FEHLER-HAFTEN
Komponenten gemeinsam mit ihrer Wahrscheinlichkeit angesichts der
Testergebnisse. Graphische Symbole, Farbcodes usw. können anstelle von
Zahlen verwendet werden, um die relativen Wahrscheinlichkeiten fehlerhafter
Komponenten darzustellen.
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Die hierin beschriebenen Diagnosetechniken
werden so ausgeführt,
um eine bekannte objektive Funktion zu maximieren, nämlich den
Anteil fehlerfreier Diagnosen über
eine große
Anzahl von zu testenden Vorrichtungen. Als eine Konsequenz sind
die Ergebnisse der Diagnose einfacher zu interpretieren und experimentell
zu verifizieren als eine Diagnose auf Heuristikbasis. Dies wiederum
macht es einfacher, das Komponente/Test-Modell zu bereinigen, das
in den statistischen Simulator 32 eingegeben wird.
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Die Prozedur 22 wählt einen oder mehrere beste
nächste
Tests aus, um die erwartete Verbesserung bei der Rate einer erfolgreichen
Diagnose zu maximieren. Wieder ist dieses Maß ohne weiteres zu interpretieren
und verifizieren.
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Wenn Informationen über die
Kosten von Tests und die Kosten korrekter Diagnosen verfügbar sind, werden
die Prozeduren 20 und 22 ohne weiteres modifiziert, so daß die wahrscheinlichste
fehlerhafte Diagnose und die Bester-Nächster-Test-Auswahl ausgewählt werden, um die erwarteten
Kosten eines Testens und einer inkorrekten Diagnose zu minimieren.
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Die Prozeduren 20 und 22 sind gut
geeignet, um in den Vorrichtungstester 12 oder herunterladbare Anwendungen
für den
Vorrichtungstester 12 eingebettet zu sein. Die Prozeduren 20 und
22 sind kompakt und führen
weder die ausführlichen
Suchen durch, die durch frühere
Techniken mit künstlicher
Intelligenz benötigt wurden,
noch die ausführlichen
Gleitkommaberechnungen, die durch frühere statistische Techniken
benötigt werden.
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Die Vorhersagetabelle 30 muß nicht
genau so, wie in Tabelle 1 dargestellt ist, gespeichert werden.
Es gibt verschiedene Baumspeicherungs-, Indexierungs-, Hashing-
und Datenkomprimierungstechniken, die die Menge von Speicher reduzieren
können,
die benötigt
wird, um die Vorhersagetabelle 30 zu speichern und/oder einen Zugriff
auf die in der Vorhersagetabelle 30 gespeicherten Werte zu beschleunigen.
Diese Techniken und die Kriterien zum Auswählen unter denselben basierend
auf ihren relativen Vorteilen in bestimmten Situationen sind Fachleuten
auf dem Gebiet eines Entwurfs von Computeralgorithmen, Datenstrukturen
und Programmen bekannt.
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Die vorangegangene detaillierte Beschreibung
der vorliegenden Erfindung wird zu Zwecken einer Darstellung bereitgestellt
und soll nicht ausschließlich
sein oder die Erfindung auf das genaue offenbarte Ausführungsbeispiel
einschränken.
Folglich ist der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung durch
die beigefügten Ansprüche definiert.
