JP2015536509A

JP2015536509A - 稼働中のエンジニアリングシステムにおける制御不能な多重障害を局所化するサイクル的方法および装置

Info

Publication number: JP2015536509A
Application number: JP2015543000A
Authority: JP
Inventors: ニコラヴィッチブコフ，ヴァレンティン; ニコラヴィッチアヴェリアノフ，イゴル; ミカイロヴィッチブロンニコフ，アンドレイ; レオンチビッチクシュニール，アンドレイ; イヴァノヴィッチセルヴェシュク，ニコライ
Priority date: 2012-11-19
Filing date: 2012-11-20
Publication date: 2015-12-21
Also published as: CN105103060A; KR20150074110A; WO2014077724A1; RU2557441C2; US20150248321A1; KR101757086B1; EP2921917A1; CN105103060B; US9734002B2; EP2921917A4; RU2012149034A

Abstract

提案された方法および装置は、高度に複雑なオブジェクトの技術条件を診断することの効率、深度、および信頼性を向上することができる。上記技術効果は、方法によれば、信号が、診断されたオブジェクト（ＤＯ）から受信され、これらの信号は、ＤＯ要素に対する技術条件初期見積もりベクトルに変換されるという事実のために、達成される。それから、ＯＤ要素に対する技術条件見積もりが、サイクル的プロセスを通じて、かつ、逆論理モデルおよび直接論理モデルを用いて特定される。技術条件ベクトル見積もりは、サイクル的プロセスが完了した後に、形成され、かつ、その変化可能な成分は、診断されたオブジェクト要素の技術条件を決定することに用いられる。装置は、入力がＤＯデータ出力に接続することに寄与するインタフェースユニット、測定ユニット、初期見積もり形成ユニット、切り替えユニット、逆三重項論理モデルおよび直接三重項論理モデル、結果解釈ユニットおよび制御ユニットを備えている。

Description

発明の詳細な説明

発明の分野
この発明は、コンピュータエンジニアリングおよび制御設備に関しており、障害の外的な表明に関する情報に基づき障害の局所化を提供する機能的診断システムに用いられ得る。

従来技術
機能的診断は、障害を決定しかつ、エンジニアリングシステム通常シグナル、すなわち、システムがその目的に応じて用いられかつ（試験中よりはむしろ）稼働中の衝撃を受ける場合、の背景における障害時点を追跡する過程として理解される［Machine-Building. Encyclopedia. V. III-7. Measurements, Control, Diagnostics (in Russian) / Ed. by V.V. Klyuev. - M.: Machinostroenie. 1996, p.404], [Fundamentals of Technical Diagnostics. Book 1. Models of Objects, Diagnostic Methods and Algorithms (in Russian) / Ed. by P.P. Parkhomenko. - M.: Energia. 1976, p.13］。

エンジニアリングシステムの診断は、少なくとも２つの課題を含む：
機能を訂正するためにオブジェクトをチェックすること；
局所化することすなわち稼働障害またはオブジェクトの不正確な機能の時点および起こりうる理由を追跡すること。

本発明は、第２の課題、すなわち、局所化を解決するための方法および装置を提供する。

制御不能な障害は、本発明において、エンジニアリングシステムのサブシステム、個別ユニット、モジュール、または要素（以下では診断オブジェクト」と記載）における障害として理解され、上記障害は、制御システム自体（ビルトイン試験手段を含む）によっては検出され得ない。現代のシステム理論の観点からは、そのような障害は、オブザーバル、すなわち検出される潜在的な可能性を有するものと、非オブザーバル、すなわちそのような潜在的可能性を有しないものとの両方に関し得る。第１の場合、ここに提案される方法および装置は、障害時点を提示し、そして、局所化課題に対する解決法の発見に利用できる情報の不十分さにおける解決法からの第２の場合。

システムにおいて起こる制御不能な障害は、その稼働障害または、すべてのあるいは個別のモードにおけるその正しくない機能に至り得るが、如何なる提示（たとえば、障害要素が重複する場合）にも至り得ない。それゆえ、制御不能な障害を局所化するための課題は、時点、および、そのオブザーバルな表明に応じた障害のためのあり得る理由を追跡することとして理解される。

現在、エンジニアリングオブジェクトにおける障害局所化の大半の方法は、論理モデルまたはブール代数モデルの使用に基づいている［Machine-Building. Encyclopedia. V. III-7. Measurements, Control, Diagnostics (in Russian) / Ed. by V.V. Klyuev. - M.: Machinostroenie. 1996], [Fundamentals of Technical Diagnostics. Book 1. Models of Objects, Diagnostic Methods and Algorithms (in Russian) / Ed. by P.P. Parkhomenko. - M.: Energia. 1976], [L.P. Kolodezhny, A.V. Chernodarov. Reliability and Engineering Diagnostics: Textbook for students of air-force higher education institutions. - M.: Publishing House at the Air-Force Academy Named after Prof. N.E. Zhukovsky and Yu.A. Gagarin, 2010］。

検出の論理的方法は、グラフ理論のそれに関する方法を含む。

クレームされた装置および方法の機能に最も近いものは、機能的診断装置（ＤＤ）である［Fundamentals of Technical Diagnostics. Book 1. Models of Objects, Diagnostic Methods and Algorithms (in Russian) / Ed. by P.P. Parkhomenko. - M.: Energia. 1976, p.38］。

診断されたオブジェクト（以下では「ＤＯ」）は、相互関連する部分（システム、サブシステム、ユニット、機器、モジュール、エレメント）のセットであり、以下では一般に「要素」として参照する。診断を実行するために、障害局所化課題すなわち障害した要素を検出する課題をセットする。ＤＯは、それにやってくる入力信号の影響化において機能し、そして、直接測定の利用され得るかまたは利用され得ない出力信号を構成する。診断されたオブジェクトは、インタフェースユニット（ＵＩ）を通じて診断装置（ＤＤ）にリンクされる。ＤＯの技術的条件は、ＤＯ要素の技術的条件に対応する変数ｘ_ｊの形態でｎ個の成分を有するＤＯ技術的条件ベクトルによって表現される。ここでは、ｊは、複数のｎ個のＤＯ要素からの要素の配列数である。数ｎは、Ｘ−ベクトル長と呼ばれる。ＤＯ直接制御不能な障害の主要な特性は、直接測定にその技術条件ベクトルＸを利用することができないことである。したがってＤＤは、このベクトルの診断用のこのベクトルの特別構成見積もり

を用いる。障害局所化の課題は、次の等式

の実行である。

制御ユニット（ＣＵ）の行動下のインタフェースユニット（ＩＵ）は、ＤＯ稼働モードにおける明示情報Ｑと、その要素の技術的条件における言外情報Ｚとの双方を有するＤＯ直接監視パラメータとの測定ユニット（ＭＵ）のリンクを生成する。ＤＯ稼働モード診断における情報は、そのユニットの対応する設定を実行するためにＤＤに転送される。ＤＯ入力および出力信号は、パラメータＱおよびＺに直接含まれ得るか、または、含まれ得ない。そして、すべてのＤＯ要素がＭＵによる直接制御に利用可能である必要はない。測定ユニットＭＵは、機能制御の装置であり、ここに提供される方法（たとえば、耐性を監視する方法）に基づき、同じ（主にはすべてではない）ＤＯ要素のその組み合わせの稼働性または非稼働性を決定する。障害表明のベクトルＹは、ＭＵ出力において構成される。加えて、ＩＵは、技術条件ベクトルＸの見積もり

を生成する。ＤＤは、技術条件ベクトルの見積もり

に応じて障害表明ベクトルの見積もり

を形成する診断オブジェクト（ＤＯ）の形式化モデル（ＦＭ）を有する。見積もり

が正しく、すなわち、障害局所化課題である条件（１）において、ＤＯに対して設定される場合、測定されかつ算出された障害表明は、

に一致すべきである。これは、上述した一致性が実行されるときに診断結果を構成する結果解釈ユニット（ＲＩＵ）によって制御される。さもなければ、ＲＩＵは、ＩＵに作用することによって見積もり

を訂正するための指示をＣＵに伝送する。障害が見つかったら、ＲＩＵはまた、ＤＯを再構築するための指示を発行する。これはＲＩＵとＤＯとの間の通信を表す。

障害時点を追跡するために、当業界のＤＤは、システムにおける障害の時点および性質における障害表明（障害影響伝達および通常機能からの）の依存性を記述する直接論理的モデル（ＤＬＭ）を用いる。この場合、診断装置は、制御ユニットＣＵ、測定ユニットＭＵ、直接論理的モデルＤＬＭ、および結果解釈ユニットＲＩＵを備える。

加えて、あり得る障害（システムおよび性質におけるその時点）の依存を記述する逆論理モデル（ＲＬＭ）が用いられる。ＲＬＭが用いられれば、演算量は顕著に低減する。ＲＬＭが用いられる場合、ＤＤは、制御ユニットＣＵ、インタフェースユニットＩＵ、測定ユニットＭＵ、結果解釈ユニットＲＩＵ、およびＲＬＭを備える。通常、ＤＬＭおよびＲＬＭは、異なる機能スキームにおいて別々に用いられる。

論理的モデルの稼働および他のユニットを形式的に記述するために、論理演算子ＡＮＤ、ＯＲ、ＮＯＴが用いられる。

既知の方法ＡＮＤ装置には顕著な制約がある：
１）障害の局所化のためにＤＬＭにおいてＤＤを使用すると、コンピュータの負荷量が多大になり、一方、ＲＬＭに基づく診断装置を用いても、得られる結果が曖昧であるため正しい解決法を定式化できない。

２）しばしば、ＤＤ実装を単純化するために、２つまたはそれ以上の要素の同時障害の低い可能性に関する推測が導入される。この場合、ＤＬＭに基づくＤＤにおける多数のサーチがｎ回（ｎは、ベクトルＸの長さ、すなわち技術条件が決定されるＤＯ要素数）に減る。逆論理モデルに基づきＤＤが構築される場合、同じ推測が用いられ得る。しかしながら、この場合、２つまたはそれ以上の障害が同時に起こったら、ＤＤは障害した要素を誤って決定し得る。同時に、経験によって、エンジニアリングシステムにおける多重障害は稀ではないことが示されており、そして、実務上、同じ障害または障害を効率的に修復することが不可能であるために、しばしば、エンジニアリングシステムが同様のまたは同様ではない障害を蓄積する原因となっている。

３）既存の診断方法に共通する欠点は、それに用いられる、各コンピュータタクトにおいて、稼働可能または稼働不可能な診断オブジェクト（ＤＯ）の考慮された要素を参照するために、ブール代数の限定的な性質に関する。

発明の要約
この発明は、性能を改善する課題に基づく。

発明の技術的効果は、高度に複雑なオブジェクトの診断中の、より高い診断効率、深度、および信頼性である。

言及した課題を解決しかつ示された技術的効果を達成するために、エンジニアリングシステムにおける制御不能な多重障害を局所化する方法は、次の通り構成される。信号は診断オブジェクトから受信され、これらの信号は、診断されたオブジェクトの要素のための技術的条件初期推定のベクトルに変換されるオブジェクトの内部リンクの情報を考慮して、オブジェクト形式化モデルとして逆論理的モデルおよび直接論理的モデルを交互に使用して、ＤＯ要素技術条件の見積もりは、サイクル的プロセスおよび逆時間および直接時間における診断されたオブジェクトの形式化モデルの使用を通じて指定される。技術条件のサイクル的プロセス見積もりの間、ベクトルが構成され、その成分変数は、サイクル的プロセスが完了した後に、オブジェクト要素の技術条件において決定するために使用される。

本方法の追加の実施形態は可能であり、逆三重項論理的モデルおよび直接三重項論理的モデルが、逆論理的モデルおよび直接論理的モデルとしてそれぞれ用いられ、上記三重項モデルの変数は、以下の３つの値を取り得ることが助言される：
０−診断されたオブジェクトの各要素が、明らかに稼働可能である
１−診断されたオブジェクトの各要素が、明らかに稼働不可能である
＊−診断されたオブジェクトの各要素の稼働性における明確な結論がない
診断されたオブジェクトの要素のための初期見積もりベクトル成分変数に、三重項値である「稼働可能」、「稼働不可能」、および「条件未決定」が割り当てられ、
見積もり特定サイクル的プロセスの完了後、診断されたオブジェクトの技術条件要素が決定される：
「稼働可能」−技術条件ベクトル見積もりの各成分変数が「０」に等しい場合、
「稼働不可能」−技術条件ベクトル見積もりの各成分変数が「１」に等しい場合、
各見積もりベクトル変数が「＊」に等しい場合、診断されたオブジェクトにおける障害の局所化は不可能である。

上述した課題を解決しかつ示された技術効果を達成するために、エンジニアリングシステムにおける制御不能な多重障害を局所化する装置は、２つの入力が、診断されたオブジェクトのデータ出力への接続を担うインタフェースユニット、測定ユニット、初期見積もり形成ユニット、切り替えユニット、逆三重項論理的モデルおよび直接三重項論理的モデルによって形成される形式化モデル、結果解釈ユニット、および制御ユニットを備え、インタフェースユニットの出力は、測定ユニットの入力に接続され、インタフェースユニットの出力は、初期見積もり形成ユニットの入力に接続され、初期見積もり形成ユニットの第１出力は、切り替えユニットの第１入力に接続され、その第２出力は切り替えユニットの第２入力に接続され、切り替えユニットの第１出力は、逆三重項論理モデルの入力に接続され、逆三重項論理モデルの出力は、切り替えユニットの第３入力に接続され、直接三重項論理ユニットの出力は、切り替えユニットの第４入力に接続され、切り替えユニットの第３出力は、その第１出力が制御ユニットの入力に接続され、かつ、その第２出力が診断結果におけるデータの表示に寄与する結果解釈ユニットの入力に接続され、制御ユニットの出力は、インタフェースユニットの制御入力に接続される。

装置のさらなる実施形態は可能であり、この場合、結果解釈ユニットは、診断されたオブジェクトの制御入力に接続することに寄与する第３出力と共に提供されることが助言される。

類似解決法からの本発明の主な本質的な相違は、逆論理モデルと、直接論理モデルとの交互利用である。逆論理モデルの使用によって、演算負荷またはハードウェア費用を顕著に減らすことができ、そして、直接論理モデルの使用によって、得られる結果の曖昧さを克服することができる。

本発明に用いられる新しい診断可能性は、診断されたオブジェクトを３つのカテゴリ：稼働可能、稼働不可能、および、曖昧ではない状況を依然として形式化することができないこと、に分割する三重項変数の適用のために利用可能になる。診断されたオブジェクトの技術条件に対して三重項記述を用いることは、提案された発明の類似する解決法からの他の本質的な相違である。

エンジニアリングオブジェクトにおける制御不能な障害を局所化する既知の方法は、基礎として採用され、それは、診断されたオブジェクト要素の条件が、これらの要素から信号を処理することによってまず決定されることを構成する。それから、直接的に制御される部分の条件における情報および診断されたオブジェクトの内部リンクに基づき、他の診断されたオブジェクト要素の条件すなわち、直接的には制御されないもの、が決定される。

本発明は、診断されたオブジェクト要素の技術条件を形式的に記述するために、ブール代数変数の代わりに、「稼働可能」、「稼働不可能」、「条件未決定」の値を有する三重項変数を用いる。初期技術条件見積もりは、直接的に制御される要素の稼働性の情報に基づき、診断されたオブジェクト要素に対して形成される。それから、診断されたオブジェクト要素に対してこれらの技術条件見積もりを特定するために「条件未決定」値が与えられたものとして、診断されたオブジェクトの直接三重項論理モデルと逆三重項論理モデルとが交互に利用されるサイクル的プロセスが用いられる。これらのプロセスの間、上記三重項変数について、診断結果が形成されかつ発行される。さらには、サイクルの設定数の完了、または、サイクル的に特定された見積もりにおける変化の欠如のいずれかが、診断されたオブジェクト要素の技術条件の見積もり特定のために、サイクル的プロセスの終了の規則として用いられる。

本発明の上述した利点およびその特徴は、本発明の実行のための以下のベストモードの記述において、添付図面を参照して説明される。

図面の簡単な説明
図１は、最も類似の解決法に基づく診断装置（ＤＤ）の機能図を示す。

図２は、図１と同じであり、直接論理的モデルに基づくＤＤである。

図３は、図３と同じであり、逆論理的モデルに基づくＤＤである。

図４は、本発明に係るエンジニアリングシステムにおける制御不能な多重障害（ＤＴＦ）を局所化する装置を示す機能図である。

図５は、直接論理算術表を示す。

図６は、逆論理算術表を示す。

図７は、混合方向グラフを示す。

発明を実施するためのベストモード
本方法は稼働装置（図４）を用いて実行できるので、装置の稼働を説明するセクションにおいてその完全な記述が与えられる。

エンジニアリングシステムにおける制御不能な多重障害（ＤＴＦ）を局所化する装置（図４）は、２つの入力が、診断されたオブジェクト２（ＤＯ）のデータ出力への接続を担うインタフェースユニット１（ＩＵ）を備える。上記装置は、さらに、測定ユニット３（ＭＵ）、初期見積もり形成ユニット４（ＩＥＦＵ）、切り替えユニット５（ＳＵ）、逆三重項論理的モデル６（ＲＴＬＭ）および直接三重項論理的モデル７（ＤＴＭＬ）によって形成される形式化モデル、結果解釈ユニット８（ＲＩＵ）、制御ユニット９（ＣＵ）を備える。インタフェースユニットの出力ＭＵ３の入力に接続され、ＭＵ３の出力は、初期見積もり形成ユニットの入力に接続される。ＩＥＦＵ４の第１出力はＳＵ５の第１入力に接続され、その第２出力はＳＵ５の第２入力に接続される。ＳＵ５の第１出力はＲＴＬＭ６の入力に接続される。ＲＴＬＭ６の出力は、切り替えユニット５の第３入力に接続され、ＤＴＬＭ４の出力は、ＳＵ５の第４入力に接続される。ＳＵ５の第３出力は、ＲＩＵの入力に接続され、その第１出力は、ＣＵの入力に接続され、第２出力は、診断結果データを表示することに寄与する。ＣＵの出力は、インタフェースユニット１の制御入力に接続される。

さらに、ＲＩＵ８は、ＤＯ２のシステム制御入力に接続されることに寄与する第３出力と共に提供される。

装置（図４）は以下のように稼働可能である。

ＤＯ２の機能モードの明確な情報を備える信号Ｑと、ＤＯ２の要素の技術条件における隠された情報を備える信号Ｑとは、ＤＴＦＩＵ１の入力に、ＤＯ２によって伝送されることによって、供給される。診断プロセスは、サイクル的性質を有する。各サイクルが開始され、ＩＵ１が、ＣＵ９および信号Ｑから来る指示に応じて、選択的に信号ＺをＭＵ３に伝送し、一転して、ＭＵ３は、現在のサイクルにおいて、これらの信号を、障害表明ベクトルＹに対応する信号に変換し、それからこれらをＩＥＦＵ４に伝送する。このユニット４は、ＤＯ技術条件ベクトル

のための初期見積もり値に対応する信号を形成する。ＩＥＦＵ４からのこれらの信号は、三重項論理的モデルＲＴＬＭ６およびＤＴＬＭ７の稼働結果を解析する切り替えユニット５に伝送される（このために、ＲＴＬＭ６およびＤＴＬＭ７の出力と、ＳＵ５の第３および第４入力との間のためにフィードバックが提供される）解析結果に応じて、ＳＵ５は、これらのモデルの１つに接続され、ＤＯ２の技術条件のための現在見積もり値

に対応する信号を与える（ここで、ｋは、診断サイクル現在タクトの数である）か、または、ＤＯ２の技術条件に対する最後の見積もり

に対応する信号ＲＩＵ８に供給する（ここで、ｈは診断サイクルの最後のタクトである）。ＲＩＵ８は、診断プロセス過程を制御するために、その第１出力から信号をＣＵ９に供給し、ＤＯ２の技術条件の得られた見積もり

に対応する信号の形式で診断結果をその第２出力から発行する。ＤＯ２を再構築するための信号はＲＩＵ８の第３出力からＤＯ２に、満たされた課題によってそれが提供される場合、供給され得る。

提案発明の理論的基盤は、２つの論理的演算子ＯＲおよびＡＮＤを有する混合方向グラフの理論に基づいており、ここでは上付き文字のみが演算子を表す。障害解析の時点からは独立として考慮される、診断されたオブジェクトのそれぞれの部分は、サブシステム、アセンブリまたは要素であり、「ＯＲ」および「ＡＮＤ」によって表されるそれ自身の入力および出力のタプルを有し得る。

クレームされる技術解決法における２つの反対方向プロセスに重要性が与えられることが注意される：第１に、それは、システムにおける障害によって生じ得る結果の決定または表明であり、第２に、それは障害を局所化すること、すなわちシステムが誤って機能した理由の探索である。これらのプロセスは、直接論理および逆論理にそれぞれサポートされる。

三重項記述を有する診断されたオブジェクトＤＯ２における障害影響伝播のプロセスは、プロセス用の直接解析論理的の規則に応じて起こる。このプロセスは、障害が起こるまで、元の時点から他の部分およびシステムへの障害影響伝播（誤った機能）に対応する。

以後、図５および図６の「０」は、障害の欠如を意味し、「１」は障害の存在、その表明または影響を意味し、「＊」は、不確定な条件；小文字「ｉ」および「ｏ」は、ＤＯ２の要素の入力および出力に関する演算子の記述にそれぞれ用いられる。図５の記号は、以下の意味を有する：
ＯＲｉ−要素入力における演算子「ＯＲ」、
ＡＮＤｉ−要素入力における演算子「ＡＮＤ」、
ＯＲｏ−要素出力における演算子「ＯＲ」、
ＡＮＤｏ−要素出力における演算子「ＡＮＤ」。

表（図５）の最後の２行において、いくつかの組み合わせが欠如している（取り消し線）、すなわち対応する式がそのまま存在せず、提供される組み合わせは、対応する演算子「ＯＲ」または「ＡＮＤ」の定義に矛盾することは注目される。

背後解析論理は、その出力が不明である場合、何が要素入力におけるものであり得るのかに対応する。これは、障害の局所化（追跡）の方向に対応し、その表明から開始する。図５に示す式そ反転結果は、図６に存在し、ここでは、反転後に得られる演算子が、文字「ｒ」によって追加で示される。

変数の多重化を生じるセルは、図６において灰色背景で示される。そのような状況が起こるたびに、ここでは明示的に算出されない「障害ツリー」が、分岐される。それゆえ、後方方向における解析（反転の場合）のために、論理的演算子ＯＲの出力における１の存在が、その出力の１の双方の存在またはそれらの任意における１つの１の存在に関連し得ることが言及され得る。

障害モデル化
本発明は、如何なる現実の診断されたオブジェクト２に対しても、表明の直接混合グラフと、このＤＯ２において障害が起こることとは、その解析に基づき形成され得ることを事前に仮定する。

図７は、例として、（診断されたオブジェクト２の要素を表す）６つの頂点を有する仮定的なＤＯ２に対する方法的な直接混合グラフを示す。いくつかのグラフ頂点は、障害を有し得る要素であり得る。それらのいくつかは、内部プロセスを表し、そして、他のものは、これらの障害の表明を表す。それゆえ、入力および出力は、頂点配列数のみによって定義される。たとえば、頂点１および３は、障害を含み得るシステムの要素であり、頂点２および５は、これらの障害が表明している（そして検出されかつ固定され得る）システムの要素である：それゆえ、頂点４および６は、いずれの型にも関係しないいくつかの内部要素であり、しかし、学習されるプロセスの論理的の存在を保証する。論理演算子Ｏｒｏを実装するために、好ましい出力の規則が追加で示されるべきである（決定された規定またはランダム分布）。

解決法形式化を単純化するために、マトリックス表記が用いられる。次の表記を導入しよう；ｘ_ｊ（ｋ）は、正常タクト（ｘ_ｊ＝０は、ｊ−要素における障害の欠如を意味し、ｘ_ｊ＝１は、ｊ−要素における障害の存在、影響、または表明であり、ｘ_ｊ＝＊は、ｊ−要素未定条件を意味し、ｘ_ｊ（ｋ＋１）は、正常なタクトと上部のインデックスは、グラフベクトル（たとえば、ｘ^ＯＲｉは、要素入力におけるＯＲ演算子を示す）入力すればよい論理演算子記号である；下部インデックスは、出力における論理演算子のシンボルである（たとえば、ｘ_ＯＲｏは、要素出力における演算子ＯＲを示す）。各成分の配列数ｊは物理コンテンツおよびカテゴリに対する関係：障害、その表明または内部変数を暗号化する。加えて、図７における（円弧）グラフのリンク構造が如何なる不明確性をも含まないことが推測されるしたがって、次の式は、図７に示すグラフに等しい。

この式では、係数行列の要素は、０または１のみによって表される。各ベクトルの入力および出力における論理演算子のシンボルは、それぞれ、二値係数行列の行および列に関する。これに基づき、式（３）を次のように書き改める。

ここで、二値係数行列は、通常、ＤＭと示される。種類（４）のモデルは、直接三重項論理モデル（ＤＴＬＭ）であり、係数行列は、直接依存の行列ＤＭ（依存行列）である。混合グラフ（この場合は図７に示す）としてのこの行列の主要な特性は、特定の論理演算子が、特定の論理演算子の行および列に割り当てられていることである。

ＤＭによる働きの規則は次の通りである。右側に記載されるベクトルＸによるすべての稼働の多重化は、通常通り行われ、しかし２つの追加の条件が適用される：
１．演算子に依存して、各先行グラフ頂点の出力論理（たとえば演算子は図７の各列の下に記載される）が実現される（演算子ＡＮＤｏおよびＯＲｏについて図５を参照）。演算子ＡＮＤｏについてのこの列のすべての１は、等しく、かつ、１に対応し、そして、様々な変形体が演算子ＯＲｏについて考慮され、ここで、１のうちの一つは１に等しく、そして、他は０に等しく、そして、逆もまた然りである（たとえば、図７において、グラフにおけるものに対して提供される論理に応じて）。

２．演算子に依存して、各頂点の入力論理（演算子は、各行から左に書かれる）が実現される（演算子ＡＮＤｉおよびＯＲｉについて図５を参照）。演算子ＡＮＤについて、１は、双方の合計（列ｘ（ｋ）および演算子ＡＮＤｏ、ＯＲｏにおける要素の値に対して得られる）が１に等しい場合にのみ得られ、そして、演算子ＯＲについては、少なくとも１つの合計（同様に得られる）が１に等しい場合に得られる。

直接依存行列ＤＭに加えて、出口行列ＥＭであるもう１つの２値が導入される。この行列による左側におけるベクトルＸ技術条件の多重化によって、診断されたオブジェクトＤＯ２のすべての要素から、観察された障害表明に対応するこれらの要素のみ（または、一般的にこれらの組み合わせ）を、選択することが可能になる。この行列は、測定ユニット３によって実現される（図４）。体系的な例を考慮に入れるため、出口行列は、次の相等性によって規定される：

ここで、ｙ_ｌ（ｋ）は、診断サイクルのｋタクトにおける障害表明ベクトルＹのｌ成分であり、成分の全数はｍに等しい。

最後に、障害条件のオブジェクトにおける影響伝播多重モデル
は、次の式によって記述される。

ここで、Ｘ（０）は、条件時間０における障害の出現である。

式（６）は、頂点から頂点へ（ＤＯ２の要素から要素へ）の障害影響一般化された伝播を記述する。式（４）は、障害表明記述する（ＤＯ２の物理的性質に対応するＤＯ２のいくつか要素において）。

特定のモデルは、実システムにおける障害伝播のプロセスに適しており、これは、専門家の意見、規模を小さくした実験結果、およびシステムの形式化された記述によってサポートされる。信頼性を確かめた後、次の工程すなわち障害の局所化を実行する。

障害の局所化（追跡）。この技術解決法は、先験的に、単純（単一）、および複雑（多重）ではあり得ないことを仮定する。ここに導入される唯一の制限は、障害は、その局所化の１つの完全なサイクル中に変化しないことである。

上述したように導入されるモデルの逆変形手順は、いくつかの工程を有する（式（６）および（７）を参照）。

測定ユニットＭＵ３が、通常の局所化サイクルに対応する観察された障害表明ベクトルｙ（０）を時間０において正しく決定することが、仮定される。

工程１．見積もり

が、通常の局所化サイクルの開始に対応する時間０において、システムの全技術条件要素Ｘ（０）（混合グラフのすべての頂点の論理変数）のために形成される。
次の値が、ベクトル

の要素に割り当てられる：
「０」−各要素が間違いなく稼働可能である；「１」−各要素が間違いなく稼働不可能である；「＊」−各要素が間違いなく稼働可能である；「１」−観察された障害表明の前では稼働可能性が評価され得ない不確定な要素。

この手順は、ベクトルＸ（０）に対して、式

のための解決法の全体性を決定する。ここでかつ以下では、Ｙ（０）は、ｍ個の成分を有する障害表明ベクトルであり、Ｘ（０）は、ｎ個の成分を有するＤＯ２の要素のための技術条件ベクトルであり、ＥＭは、ｍ行およびｎ列を有する２値行列であり；行の中央にある点は、行列多重稼働を示す。

一般の場合、式（８）のための解決法は、次の式

によって決定される。ここで、カール括弧は、複数の識別不可能な解決法示し、この複数性は、ランダム要素を用いてベクトルμを変化させることによって生ずる。式（９）では：μは、ｎ個のランクＥＭ要素を有するベクトルである、すなわち、要素の数は、行列ＥＭの直線的に依存する行に等しい：

は、行列ＥＭに対するカノナイザーである、すなわち、同一性

の実現を保証する行列は、最大ランクの行列ＥＭ、すなわち、条件

が実現される次元ｎ×（ｎ−ランクＥＭ）を有する行列、のための零右側分周器である。

考慮下の課題におけるカノナイザー（行列ＥＭのすべての要素は、０または１のみで表され、行列自体は最大の行ランクを有する）

は、ソース行列の位置入替値に等しい：

それゆえ、結果として得られる式は、次の形態を有し：

そして、ベクトルμのすべての要素は、以下ではアスタリスク＊によって表される（条件不確定性）。

工程２：既知の行列に基づき、そして、特に、その逆ｒＤＭ（逆依存行列）、「＊」が印付けられるベクトルＸの要素、すなわち、規則的に不確定である、は障害影響伝播の逆配列において特定される。

ソース演算子のために（逆方向解析論理を用いることによって）演算子の逆転を入れ替え（行および列の要素を相互に変換し、論理演算子の全体を含み）かつ置き換える
によって、我々は、式（４）から逆時間のための繰り返し関係を得る：

ここで、τ＝０、１、２、．．．は、逆時間タクト（現在時間から過去まで）の数である。

種類（１１）のモデルは、逆三重項論理モデル（ＲＴＬＭ）であり、そして、係数行列は、逆依存行列ｒＤＭである。

ｒＤＭを用いた働きの規則は、２つの状況によって、上述した規則に類似する：
１．ここで、解決法は、図６にあるように、演算子ｒＯＲｉおよびｒＡＮＤｉ（２つの１が列にある）によって生ずる。これらは、さらなる解析に供される障害伝播事前歴史のもう１つの変形体（仮説）である。変数用の可能な値の数が３（０、１、＊）に等しいので、そのような演算子の各通過の後に、解析した変形体の数を３倍にすることが必要である、
２．図６に示すように、値の算出中に、異なる行に関する競合が可能である。それから、障害伝播事前歴史に関する対応仮説が省略される。

そのような場合、第１の環境は、「障害ツリー」の分岐の規則を規定し、そして、第２の環境は、見込みのない（診断されたオブジェクト論理に矛盾する）分岐を除外する。

一般に、後戻り工程の履行を有する障害局所化の反復手順は、次の式のように記載され得る：

サイクルタクトτの数は、条件ベクトルＸ（τ＋１）＝Ｘ（τ）の変形（変化）を停止すること、または、いくつかの値τ＝τ_ｍａｘを制限すること、のいずれかの供給から選択される。障害の局所化のための繰り返し手順を実現する、（ＤＴＦ演算子の、図４）プロセスの単純化した構造図を、以下に示す。

工程３。証明された障害の可能な時点は、得られた技術条件ベクトルのその見積もり

の成分の値によって示される。零要素の存在は、ＤＯ２の確かに稼働可能な要素を示す。アスタリスク＊の存在は、ＤＯ２のこれらの要素（モジュール、ユニット、装置、サブシステム）を示す。これに対しては、障害または誤りにおける明確な言及は、利用可能な情報に基づき形式化され得る。このことは、ＤＯ２に内在する不完全な制御（ＤＯ２のオブジェクト的な性質）を示す。

それゆえ、診断されたオブジェクト２の技術条件は、ブール要素のみ（「０」−要素稼働可能、「１」−要素障害）を有するベクトルＸによって完全に決定される。ＤＴＦは、インタフェースユニットＩＵ１を通じて診断されたオブジェクト２に接続される。制御する設定方法に応じて、測定ユニットＭＵ３は、条件的にここでは初期時間と呼ばれる時間において、診断されたオブジェクトＹの特定の要素技術条件を制御し、そして、ＭＵ３は、その時間のための、障害が観察された表明ベクトルＹ（０）、を形成する。Ｙ（０）における情報に基づき、初期見積もり形成ユニットＩＥＦＵ４は、条件ベクトル

の初期見積もり形成し、その見積もりは三重項である。式（９）（１０）に応じて、出口行列零、すなわち、ＤＯ２の構造的特異性における先験的な情報によって、分割器の構造によって、不確定性の特定の位置が決定される。

装置は、サイクルで働く。情報Ｘ（０をＩＥＦＵ４から受信した後、技術条件ベクトル

見積もりの不確定な成分を特定することが開始される。初期見積もり形成ユニットＩＥＦＵ４からの新しい情報は、このサイクルにおける算出が完了するまで、受信されない。

その後、技術条件ベクトルＸ値を特定するために、三重項論理モデルＲＴＬＭまたはＤＴＬＭのうちの１つが、ＳＵ５指令によって用いられる。診断結果はＲＩＵの第２出力を通じて提示される。

直接モデルＤＴＬＭは、次の特定された要素が「＊」に等しい場合にのみ、すなわち、不明確さを維持した場合にのみ、用いられる。その場合、ＲＴＬＭ６の使用は、生産的ではない−Ｚ６を参照：「＊」値を有する背後遷移は、常に、入力の不明確さ、すなわち、システムにおける不明確さの多重化を引き起こす「直接モデルＤＴＬＭ７は、完全には用いられないが、しかし、特定の成分に対応する部分、すなわち、１つその行において用いられる。他のすべての場合、ＲＴＬＭ６のみが用いられる。これにより、演算量を顕著に減らせる。

Ｘ（ｋ）＝Ｘ（ｋ−１）または２ｎなら、停止対応が満たされ、そしてさらに多くの工程が実行される。それゆえ、繰り返し数は２ｎを超えない。ここで、ｎはＤＯ２の診断された要素の数である。

クレームされた解決法における技術効果すなわち効率は、ＤＯ２において実際に実行される物理的プロセスのすべての複雑さを考慮にして、障害を局所化する方法および装置が、論理変数を用いて排他的に働き、そして、用いられる代数規則の単純さによって顕著に速められた時間で情報を処理することを可能にするゆえに、保証される。その結果、実時間に近い形で診断結果を得ることが達成される。

深度が、用いられる三重項論理モデルにおけるＤＯ２の実用上すべての（すべての顕著なまたはすべての既知の）内部リンクの使用（形式反映）によって保証され、これにより、許容できるケアによって、文脈に基づき、要素、モジュール、ユニット、装置またはサブシステムとして理解されるその部分の実際に存在する相互影響を考慮することが可能になる。

信頼性は、制御下にある診断されたオブジェクト部分の技術条件の三重項記述によって、保証される。これにより、決定された言明において（すなわち、無作為の要素の作用に関係なく）、オブジェクトのすべての部分を、その稼働性の決定的な決定を有する２つのグループと、その技術条件を明らかに決定することがオブジェクト的には不可能である、診断されたオブジェクト部分を組み合わせる１つのグループとに分割することが可能になる。

多重障害を検出する可能性は、障害の特異性における単純化された仮説のサポート無しで診断オブジェクティブを満たすことができる逆三重項論理モデルと直接三重項論理モデルとを交互にすることによって、保証される。

加えて、提案した発明の使用の結果において得られるものとしての、その技術条件における明らかな判断のための、診断されたオブジェクト部分の存在および配置に対する明示的な提示は、その部分のための追加の制御点を導入し、かつ、それらの部分間の内部リンクの数（すなわち相互接続）を増加させることによって、そのより深い制御を達成することについて、診断されたオブジェクトをさらに改善するという、独特な可能性を与える。

産業上の利用可能性
要素システムにおける制御不能な多重障害を局所化するクレームされた方法およびそれを実行する装置は、自然信号の背景において実時間で障害を局所化することを目的にした複雑なエンジニアリングオブジェクトの機能的診断のためのシステム、および、全体としてかつ特に機能診断のそのサブシステムとして複雑なエンジニアリングシステムを設計するプロセスにおける産業に最もうまく適用される。

最も類似の解決法に基づく診断装置（ＤＤ）の機能図を示す。図１と同じであり、直接論理的モデルに基づくＤＤである。図３と同じであり、逆論理的モデルに基づくＤＤである。本発明に係るエンジニアリングシステムにおける制御不能な多重障害（ＤＴＦ）を局所化する装置を示す機能図である。直接論理算術表を示す。逆論理算術表を示す。混合方向グラフを示す。

発明の詳細な説明

発明の分野
この発明は、コンピュータエンジニアリングおよび制御設備に関しており、障害の外的な表明に関する情報に基づきエンジニアリングシステムにおける障害の局所化（障害時点の探索）を提供する機能的診断システムに用いられ得る。

従来技術
機能的診断は、障害を決定しかつ、エンジニアリングシステムの通常シグナル、すなわち、システムがその目的に応じて用いられかつ（試験中よりはむしろ）稼働中の衝撃を受ける場合、の背景に対する障害時点を探索する過程として理解される［Machine-Building. Encyclopedia. V. III-7. Measurements, Control, Diagnostics (in Russian) / Ed. by V.V. Klyuev. - M.: Machinostroenie. 1996, p.404], [Fundamentals of Technical Diagnostics. Book 1. Models of Objects, Diagnostic Methods and Algorithms (in Russian) / Ed. by P.P. Parkhomenko. - M.: Energia. 1976, p.13］。

エンジニアリングシステムの診断は、少なくとも２つの課題を含む：
機能を訂正するためにオブジェクトをチェックすること；
障害検出、すなわち稼働障害またはオブジェクトの不正確な機能の時点および起こりうる理由を追跡すること。

本発明は、第２の課題、すなわち、障害検出を解決するための方法および装置を提供する。

制御不能な障害は、本発明において、エンジニアリングシステムのサブシステム、個別ユニット、モジュール、または要素（以下では診断オブジェクト」と記載）における障害として理解され、上記障害は、制御システム自体（ビルトイン試験手段を含む）によっては検出され得ない。現代のシステム理論の観点からは、そのような障害は、オブザーバル、すなわち検出される潜在的な可能性を有するものと、非オブザーバル、すなわちそのような潜在的可能性を有しないものとの両方に関し得る。第１の場合、ここに提案される方法および装置は、障害時点を提示し、そして、局所化課題の解決法の発見に利用できる情報の不十分さの解決法からの第２の場合。

システムにおいて起こる制御不能な障害は、その稼働障害または、すべてのあるいは個別のモードにおけるその正しくない機能に至り得るが、如何なる提示（たとえば、障害要素が重複する場合）にも至り得ない。それゆえ、制御不能な障害を局所化するための課題は、時点、および、そのオブザーバルな出現に応じた障害のためのあり得る理由を追跡することとして理解される。

エンジニアリングシステムにおいてあり得る障害の形式的な記述のプロセスおよびその結果は、各特定分野の技術、たとえば航空学、において蓄積された経験によって裏付けられており、そして対応するドキュメントによって規制されている。［民間航空機の高度に統合された複雑な搭乗システム認証プロセスについてのマニュアルＰ４７５４（ドキュメントＳＡＥ／ＡＲＰ４５７４およびＥＵＲＯＣＡＥ／ＥＤ−７９）、２００７；システムおよび民間航空機の搭乗設備の安全性評価についてのマニュアルＰ４７６１、２０１０］。

伝播モデルおよび障害検出プロセスの論理方法は、これらのグラフ理論を含む［O. Ore, Graphs and Their Uses (Translated into Russian). - M .: Mir Publishers, 1965; C. Berge, Theorie Des Graphes et Ses Applications (Translated into Russian). - M.: IL Publishers, 1962］。

診断されたオブジェクト（以下では「ＤＯ」）は、相互関連する部分（システム、サブシステム、ユニット、機器、モジュール、エレメント）のセットであり、以下では一般に「要素」として参照する。診断を実行するために、障害局所化課題すなわち障害要素の提示をセットする。ＤＯは、それにやってくる入力信号の影響化において機能し、そして、直接測定の利用され得るかまたは利用され得ない出力信号を構成する。診断されたオブジェクトは、インタフェースユニット（ＵＩ）を通じて診断装置（ＤＤ）にリンクされる。

ＤＯの技術的条件は、ＤＯ要素の技術的条件に対応する変数ｘ_ｊの形態でｎ個の成分を有するＤＯ技術的条件ベクトルＸによって表現される。ここでは、ｊは、複数のｎ個のＤＯ要素からの要素の配列数である。数ｎは、Ｘ−ベクトル長である。ＤＯ直接制御不能な障害の主要な特性は、直接測定にその技術条件ベクトルＸを利用することができないことである。したがってＤＤは、このベクトルの診断用のこのベクトルの特別に形成された見積もり

を用いる。障害問題解決の課題は、次の等式

の実行である。

制御ユニット（ＣＵ）の行動下のインタフェースユニット（ＩＵ）は、ＤＯ稼働モードにおける明示情報Ｑと、その要素の技術的条件における言外情報Ｚとの双方を有する直接監視パラメータとの測定ユニット（ＭＵ）のリンクを生成する。ＤＯ稼働モード診断における情報は、そのユニットの対応する設定を実行するためにＤＤに転送される。ＤＯ入力および出力信号は、パラメータＱおよびＺに直接含まれ得るか、または、含まれ得ない。そして、すべてのＤＯ要素がＭＵによる直接制御に利用可能である必要はない。測定ユニットＭＵは、機能制御の装置であり、ここに提供される方法（たとえば、耐性を監視する方法）に基づき、同じ（主にはすべてではない）ＤＯ要素のその組み合わせの稼働性または非稼働性を決定する。障害表明のベクトルＹは、ＭＵ出力において構成される。加えて、ＩＵは、技術条件ベクトルＸの見積もり

を生成する。ＤＤは、技術条件ベクトルの見積もり

に対応する障害表明ベクトルの見積もり

障害時点を追跡するために、当業界に存在するＤＤは、システムにおける障害の時点および性質における障害表明（障害影響伝達および通常機能からの）の依存性を記述する直接論理モデル（ＤＬＭ）を用いる。この場合、診断装置は、制御ユニットＣＵ、測定ユニットＭＵ、直接論理モデルＤＬＭ、および結果解釈ユニットＲＩＵを備える。

加えて、あり得る障害（障害の型および障害の配置）の依存を記述する逆論理モデル（ＲＬＭ）が用いられる。ＲＬＭを用いれば演算量は顕著に低減する。ＲＬＭが用いられる場合、ＤＤは、制御ユニットＣＵ、インタフェースユニットＩＵ、測定ユニットＭＵ、結果解釈ユニットＲＩＵ、およびＲＬＭを備える。通常、ＤＬＭおよびＲＬＭは、異なる機能スキームにおいて別々に用いられる。

論理モデルの稼働および他のユニットを形式的に記述するために、論理演算子ＡＮＤ、ＯＲ、ＮＯＴが用いられる。

既知の方法ＡＮＤ装置には顕著な制約がある：
１）障害の局所化のためにＤＬＭにおいてＤＤを使用すると、コンピュータの演算コストが高く、一方、ＲＬＭに基づく診断装置を用いても、得られる結果が曖昧であるため正しい解決法を定式化できない。

発明の要約
この発明は、性能を改善する課題に基づく。

言及した課題を解決しかつ示された技術的効果を達成するために、その機能のプロセスにおけるエンジニアリングシステムにおける制御不能な多重障害を問題解決するサイクル的な方法が提供され、この方法は、信号が、診断されたオブジェクトから受信され、ブール要素を有の障害表明が、それらの信号に基づき規定され、三重項値「稼働可能」「稼働不可能」「条件未決定」を有する技術条件初期見積もりのベクトルが、出口行列カノナイゼーションに基づき障害表明ベクトルから形成されることを有する。それから、逆依存性の三重項論理行列を用いた逆依存性の三重項論理モデルによって、診断されたオブジェクト要素のための技術条件見積もりベクトルが、その見積もりが変化するか、または、プリセット数のタクトが実行されるまで、サイクル的に決定される。この後、技術条件見積もりベクトルの「条件未決定」値が、「稼働可能」および「稼働不可能」を用いたこれらの要素のすべての組み合わせを設定することと、障害伝播のための直接依存性の論理行列を用いた直接依存性の三重項論理モデルの行ごとの適用に基づく要素見積もりのサイクル的な特定とによって、特定される。各サイクルの間隔は、工程の数によって決定され、そしてこの数は、診断されたオブジェクト要素のための技術条件ベクトルの長さに等しく、それから、技術条件見積もりベクトルの最終値が、診断されたオブジェクトのために発行される。

技術条件見積もりベクトルの要素は、
０−診断されたオブジェクトの各要素が、明らかに稼働可能である
１−診断されたオブジェクトの各要素が、明らかに稼働不可能である
＊−診断されたオブジェクトの各要素の稼働性における明確な結論がないかもしれないという三重項値を有する。

上述した課題を解決しかつ示された技術効果を達成するために、エンジニアリングシステムにおける制御不能な多重障害を局所化する装置は、２つの入力が、診断されたオブジェクトのデータ出力への接続をそれぞれ担うインタフェースユニット、測定ユニット、初期見積もり形成ユニット、切り替えユニット、直接依存性論理行列を用いる直接依存性の三重項論理モデルに基づく決定取得ユニット、直接依存性の論理行列を用いる逆依存性の論理モデルに基づく決定取得ユニット、結果解釈ユニット、および制御ユニットを備え、インタフェースユニットの出力は、測定ユニットの入力に接続され、その出力は、初期見積もり形成ユニットの入力に接続され、初期見積もり形成ユニットの第１出力は、切り替えユニットの第１入力に接続され、その第２出力は切り替えユニットの第２入力に接続され,切り替えユニットの第１出力は、逆依存性の三重項論理モデルに基づく決定取得ユニットの入力に接続され：その第２出力は、直接依存性の三重項論理モデルに基づく決定取得ユニットの入力に接続され、逆依存性の三重項論理モデルに基づく決定取得ユニットの出力は、切り替えユニットの第３入力に接続され、直接依存性の三重項論理に基づく決定取得ユニットの出力は、切り替えユニットの第４入力に接続され、切り替えユニットの第３出力は、その第１出力が制御ユニットの入力に正し、かつ、その第２出力が診断結果データの表示に寄与する結果解釈ユニットの入力に接続され、制御ユニットの出力は、インタフェースユニットの制御入力に接続される。

装置のさらなる実施形態は可能であり、この場合、結果インタフェースユニットは、診断されたオブジェクトの制御入力に接続することに寄与する第３出力と共に提供されることが助言される。

類似解決法からの本発明の主な本質的な相違は、直接逆依存性および逆依存性の障害伝播する論理行列によって記述される、逆論理モデルと直接論理モデルとの交互利用である。逆論理モデルの使用によって、演算負荷またはハードウェア費用を顕著に減らすことができ、そして、直接論理モデルの使用によって、得られる結果の曖昧さを克服することができる。

図２は、図１と同じであり、直接論理モデルに基づくＤＤである。

図３は、図３と同じであり、逆論理モデルに基づくＤＤである。

図５は、混合方向グラフを示す。

エンジニアリングシステムにおける制御不能な多重障害（ＤＴＦ）を局所化する装置（図４）は、２つの入力が、診断されたオブジェクト２（ＤＯ）のデータ出力への接続を担うインタフェースユニット１（ＩＵ）を備える。上記装置は、さらに、測定ユニット３（ＭＵ）、初期見積もり形成ユニット４（ＩＥＦＵ）、切り替えユニット５（ＳＵ）、逆依存性三重項論理モデル６（ＤＵＭＲＤ）および直接依存性三重項論理モデル７（ＤＵＭＤＤ）に基づく決定取得ユニット、結果解釈ユニット８（ＲＩＵ）、制御ユニット９（ＣＵ）を備える。インタフェースユニットの出力ＭＵ３の入力に接続され、ＭＵ３の出力は、初期見積もり形成ユニットの入力に接続される。ＩＥＦＵ４の第１出力はＳＵ５の第１入力に接続され、その第２出力はＳＵ５の第２入力に接続される。ＳＵ５の第１出力はＤＵＭＲＤ６の入力に接続される。ＤＵＭＲＤ６の出力は、切り替えユニット５の第３入力に接続され、ＤＴＬＭ４の出力は、ＳＵ５の第４入力に接続される。ＳＵ５の第３出力は、ＲＩＵの入力に接続され、その第１出力は、ＣＵの入力に接続され、第２出力は、診断結果データを表示することに寄与する。ＣＵの出力は、インタフェースユニット１の制御入力に接続される。

装置（図４）は以下のように稼働可能である。

のための初期見積もり値に対応する信号を形成する。ＩＥＦＵ４からのこれらの信号は、三重項論理モデルＤＵＭＲＤ６およびＤＴＬＭ７の稼働結果を解析する切り替えユニット５に伝送される（このために、ＤＵＭＲＤ６およびＤＴＬＭ７の出力と、ＳＵ５の第３および第４入力との間のためにフィードバックが提供される）解析結果に応じて、ＳＵ５は、これらのモデルの１つに接続され、ＤＯ２の技術条件のための現在見積もり値

提案発明の理論的基盤
本発明は、２つの論理的演算子ＯＲおよびＡＮＤを有する混合方向グラフの理論に基づいている。診断されたオブジェクト技術条件のグラフは、当産業において適用される方法論に応じて得られる特定のエンジニアリングシステムのための障害解析テーブル［民間航空機の高度に統合された複雑な搭乗システム認証プロセスについてのマニュアルＰ４７５４（ドキュメントＳＡＥ／ＡＲＰ４５７４およびＥＵＲＯＣＡＥ／ＥＤ−７９）、２００７；システムおよび民間航空機の搭乗設備の安全性評価についてのマニュアルＰ４７６１、２０１０］から、既知の技術によって形成される［O. Ore, Graphs and Their Uses (Translated into Russian). - M.: Mir Publishers, 1965; C. Berge, Theorie Des Graphes et Ses Applications (Translated into Russian). - M.: IL Publishers, 1962］。

本発明は、方向性のある（矢印で示すように頂点間の一方向性の遷移のみが可能である）混合（２つの異なる演算子が用いられる）グラフのみを用いる。障害解析の時点からは独立として考慮される、診断されたオブジェクトのそれぞれの部分は、サブシステム、アセンブリまたは要素である。

そのような部分は、対応する頂点（ノード）によって、グラフにおいて表され、これらの部分間のすべての相互作用は、頂点間の直接のリンク（リブ、矢印）によって表される。体系的な考慮から始めると、一般的なグラフ（ランダムな数の相互リンクを有するグラフ）は、通常、それを圧縮する（結合した部分にまとめる）ことによって、２つの入力および２つの出力を超えないグラフに変換される。各グラフ頂点は、演算子「ＯＲ」および「ＡＮＤ」によって表される入力および出力論理の固定されたそれ自体のタプルを有する。ノード入力における「ＯＲ」演算子は、（情報、パワーなどの）信号が各入力の１つにさえ存在すれば（入力矢印）、このノードによって特定可能である、システムの対応する部分が、活性化される（機能を開始したり、情報を受信したりするなど）こと、を意味し；そして（情報、パワーなどの）信号が両方の入力に同時に存在するなら、「ＡＮＤ」である。頂点出力における「ＯＲ」演算子は、明確な規則によれば、システムの対応する部分は、外向きの矢印に沿ってそれに結合する頂点の１つに信号（制御指示、情報、パワーなど）を発行することを意味し、そして、「ＡＮＤ」は、そのような信号が両方の頂点に同時に発行されることである。そのようなグラフのいくつかの頂点は、あり得る障害を有する要素であり得、そしていくつかは内部プロセスであり、いくつかはそのような障害の表明である。グラフの各頂点は、全体かつ分割不可能なものとして考慮される。いくつかの頂点は、入力および出力の数については不完全であり得る。頂点の配列数のみが、システム入力および出力の点を固定する。

６つの頂点を有する仮説上のＤＯ２方向性混合グラフを、体系的な例として図５に示す。それぞれの特定の場合、診断されたオブジェクトに対するグラフは、その構造および情報フロー（パワー、指示する、反射など）またはその整理された数学的モデルの解析結果から始めて、専門家によって形成される。図５に示す記号は、次の意味を有する：
ＯＲｉ−要素入力における演算子「ＯＲ」、
ＡＮＤｉ−要素入力における演算子「ＡＮＤ」、
ＯＲｏ−要素出力における演算子「ＯＲ」；この演算子は、出力信号が形成される要素出力を選択するのための規則における指示によって達成される（時間スケジュールによる、ＤＯモード稼働に基づく、いくつかの外部または内部パラメータからの機能において）、
ＡＮＤｏ−要素出力における演算子「ＡＮＤ」。

それゆえ、図５の要素は、ＯＲｉ演算子と共に、要素３および４からの２つの入力（２つの入力矢印）を有する。診断されたオブジェクト２のこの要素は、（情報、パワーなどの）信号が２つの上記入力の１つにさえ存在すれば、活性化（動作開始、規定の機能の実行）されることを意味する。この要素はまた、ＯＲｏ演算子と共に、要素２および６に向かう２つの出力（２つの出力矢印）を有する。いくつかの既知の規則に基づき、要素２または６の１つにおける要素１の作用の結果、信号（情報、パワー、など）が伝送される。類似して、要素６は、要素１および２（ＡＮＤｉ演算子）からの同時に存在する信号によって活性化され、その機能の結果として、それは、信号を要素４および５（ＯＲｏ演算子）に伝送する。図５における要素２、３、および５は不完全である。

この例は、頂点１および３−障害を含み得るシステム要素、頂点１および５−これらの障害が表明する（検出されかつ固定され得る）システム要素を示し、対応して、頂点２、４、および６は、これらの型のいずれにも関連しないいくつかの内部要素であるが、学習されるプロセス論理の提供を保証する。

クレームされる技術解決法は、２つの反対方向プロセスに重要性が与えられることが注意されるべきである：第１に、システムにおける障害によって生じ得る結果の決定または表明であり、第２に、障害局所化、すなわちシステム過誤機能の理由の探索である。これらのプロセスは、直接論理および逆論理にそれぞれサポートされる。

三重項記述を有する診断されたオブジェクトＤＯ２における障害影響伝播のプロセスは、表１に示すそのようなプロセスの論理解析の規則に応じて動作する。このプロセスは、元の場所から他の部分およびシステムへの障害（誤った機能）影響に、その障害の表明まで、対応する。

以後、「０」は、障害の欠如を意味し、「１」は障害の存在、その表明または影響を意味し、「＊」は、不確定な条件；小文字「ｉ」および「ｏ」は、要素ＤＯ２の入力および出力に関する演算子の記述にそれぞれ用いられる。

表１の最後の２行において、いくつかの組み合わせが欠如している（取り消し線）、すなわち対応する式がそのまま存在せず、提供される組み合わせは、対応する演算子「ＯＲ」または「ＡＮＤ」の定義に矛盾することは注目される。そのような組み合わせは、障害情報伝播（直接論理）を解析するときには興味がないが、しかし、逆解析する論理を形成のために用いられる。

逆論理は、その出力が不明である場合、何が要素入力におけるものであり得るのかに対応する。これは、障害局所化（追跡）プロセスの方向に対応し、その表明から開始する。表１に示す式の反転結果は、表２に存在し、ここでは、逆転後に得られる演算子が、小文字の「ｒ」によって追加で示される。

変数の多重化を生じるセルは、表２において太いフレームで示される。この状況が起こるたびに、ここでは明示的に算出されない「障害ツリー」が、分岐される。それゆえ、逆方向における解析中に、論理演算子ＯＲの出力における１の存在が、その入力の１の双方の存在またはそれらのいずれかにおける１つの１の存在に関連し得ることが言及され得る。

障害モデル化
本発明は、如何なる現実の診断されたオブジェクト２に対しても、このＤＯ２において障害を発生しかつ表明する直接混合グラフは、その解析に基づき形成され得ることを事前に仮定する。障害は、一時的なもの（不具合）または恒久的なもの（長期）であり得る。いくつかのＤＯ要素は、自ら障害を起こし得、そして、他における障害は、その前のものにおける障害の結果であり得る。

解決法形式化を単純化するために、テーブル表記が用いられる。直接混合グラフからテーブル表記への移行の一般的な規則は次の通りである。

次の表記を導入される；ｘ_ｊ（ｋ）は、正常タクト（ｘ_ｊ＝０は、ｊ−要素における障害の欠如を意味し、ｘ_ｊ＝１は、ｊ−要素における障害の存在、影響、または表明であり、ｘ_ｊ＝＊は、ｊ−要素未定条件を意味し、ｘ_ｊ（ｋ＋１）は、正常なタクトと上部のインデックスは、グラフベクトル（たとえば、ｘ^ＯＲｉは、要素入力におけるＯＲ演算子を示す）入力すればよい論理演算子記号である；下部インデックスは、出力における論理演算子のシンボルである（たとえば、ｘ_ＯＲｏは、要素出力における演算子ＯＲを示す）。各成分の配列数ｊは、グラフ頂点の配列数に対応し、かつ、物理コンテンツおよびカテゴリに対する関係：障害、その表明または内部変数を暗号化する。

それから、条件移行式が形成される：

ここで、左側は、直接解析のｋ−タクト後にｎ個の成分（頂点のグラフ数に応ずる）を有のベクトルの形成で記述されるＤＯ条件ベクトルを含む。右側は、２つの被加数の合計（表１に応ずる）を含む。それらのうちの最初は、直接依存性（依存性行列）の障害伝播論理行列と呼ばれるＤＭ行列のさらなる構成（記号

によって表される）およびｋ−タクトの最初におけるＤＯ条件Ｘ（ｋ）ベクトルであり、それらのうちの２つ目は、ＤＯにおけるいわゆる直接障害の存在を考慮して、Ｘ _ＨＯ（ｋ）ベクトルである。そのような障害が存在すれば、１−値は、Ｘ _ＨＯ（ｋ）の対応する成分に割り当てられる。障害は、恒久的、および、一時的（不具合）であり得る。ｑ個の要素の一時的な不具合が、システムの機能中に起こったとしよう（１≦ｑ≦ｎ）。そのような不具合の情報をモデルのために、１値がＸ _ＨＯ（ｋ）ベクトルのｑ個の成分に割り当てられる。それから式（３）のサイクル的使用によって、ＤＯにおける要素不具合情報の伝播を追跡することが可能となる。不具合が終了すると、０値が、Ｘ _ＨＯ（ｋ）ベクトルのｑ個の成分に割り当てられる。今や、要素不具合が終了した後、式（３）のサイクル的使用によって、ＤＯの回復プロセスを追跡することが可能になる。本発明の本質である障害局所化プロセスの実行中、ベクトルＸ _ＨＯ（ｋ）は、未知でありかつ解析には用いられないものとして考慮される。

ｎ×ｎサイズのＤＭ行列のセルには、ＤＯ直接混合グラフに応じて、０および１が満たされる。ここで、次の規則が観察される：システム対応要素（グラフ頂点）の入力論理演算子は、行列の各行に割り当てられ（左に記載）、システム対応要素の出力論理演算子は、行列の各列に割り当てられる（左に記載）。ＤＯにおいて、ｑ要素からｌ要素に（グラフのｑ頂点からｌ頂点に）直接リンクがある場合、各ｌ行およびｑ列の交差点に１が与えられる。他のセルは０で満たされる。

種類（３）のモデルは、直接三重項論理モデル（ＤＴＬＭ）である。簡素なエントリ（３）は行列記述に類似するが、しかし、記号

によって記された構成が行列代数演算ではないことを意味するのではない。ＤＭの主要な特性と、混合グラフ（この場合、図５に示す）は、特定の論理演算子が特定の論理演算子の行および列に割り当てられることである。
直接混合グラフに対するモデル（３）が、図５に例として与えられる。上述した規則に応じて、次の式が、図５に示すグラフに等しい。

ＤＭを構成する、種類（３）のモデルにおける構成を満たすことの一般的規則は、次の通りである。

３値「０、１、＊」からの可能な値を有するｋ＋１タクトにおける診断されたオブジェクト条件モデルの各ｊ成分ｘ_ｌ（ｋ＋１）の値は、次の規則に応じて、ＤＭのｊ行の係数の構成と、右部分の等価性におけるｋタクトにおけるベクトルのＸ_ｌ（ｋ）成分とによって決定される。

１．ＤＭ行における配列の次元に応じて０が対応するＸ_ｌ（ｋ）成分は、構成において用いられない。

それゆえ、それは、説明的な例の式（４）の第１行におけるｘ_１（ｋ）、ｘ_２（ｋ）、ｘ_５（ｋ）、ｘ_６（ｋ）成分に関する。

２．その位置がＤＭ行における１に対応する成分は、構成において次のように用いられる。

Ｘ_ｌ（ｋ）成分に対応するＤＭ行列における１が、ＡＮＤｏ演算子が下に記された列にある場合、このＸ_ｌ（ｋ）成分は、その値を有する構成に直接参加する；
Ｘ_ｐ（ｋ）成分に対応するＤＭ行列における１が、ＯＲｏ演算子が下に記された列にある場合、Ｘ_ｐ（ｋ）成分がその値（ＤＯ要素の対応する出力が用いられる場合）に参加するか、または、０値が条件的にＸ_ｐ（ｋ）成分に割り当てられる（対応する出力が用いられない場合）に依存して、対応するＤＯ要素を選択する上述した規則が考慮する；
所望のＤＭ行に対応する演算子（行列の左に与えられ）が構成演算子として用いられる。

記述した規則によって、式（４）の第１行に対する体系的な例において、次の結果が与えられる。

ａ）要素１に対して要素４の出力を用いる場合、Ｘ_ｌ（ｋ＋１）＝ｘ_３（ｋ）ＯＲｉｘ_４（ｋ）、
ｂ）さもなければ、Ｘ_ｌ（ｋ＋１）＝ｘ_３（ｋ）ＯＲｉ０。

もし、たとえば、モデル（４）のｘ（ｋ）ベクトルが、特定のｋタクトにおいて成分０、１、＊、１、０、＊を有する場合、つまり、診断されたオブジェクトの要素１および５が正しく機能する場合、要素２および４は、障害を有するか、または、その影響に晒され、そして、要素３および６については、何ら確定的なことが言及され得ず、
そして、表１に応じた演算結果は、以下の値を取る：
ａ）要素１に対して要素４の出力を用いる場合：
式＊＋１＝１が、第１行と第７列との交差点において、表１に配置され、その結果、構成結果は、値１を有し、つまり、ＤＯ第１要素は、障害結果に晒される；
ｂ）さもなければ：
式＊＋０＝＊が、第１行と第８列との交差点において、表１に配置され、その結果、構成結果は、不定確になる。

直接依存行列ＤＭに加えて、出口行列ＥＭでありかつ行列代数の規則に応じて用いられるもう一つの２値行列が導入される。この行列の使用によって、観察された障害表明に対応する診断されたオブジェクトＤＯ２のすべての要素から、これらの要素のみ（または、一般にはそれらの組み合わせ）を選択することが可能になる。

ここ以降、Ｙ（ｋ）は、ｍ個の成分を有する障害表明ベクトルであり、Ｘ（ｋ）は、ｎ個の成分を有するＤＯ２要素技術条件ベクトルであり、ＥＭは、ｍ行ｎ列の２値行列である。行の中央にある点は、表１からの式（第１行および第２行、１〜６からの列、含まれる）に対応して、行列代数の一般的な規則に応じて実行される多重化演算を示す［F.R. Gantmakher. Theory of Matrices. - M.: Nauka Publishers, 1988］。

この行列は、測定ユニット３（図４）によって実現される。ここで、ｙ _ｌ（ｋ）は、診断サイクルのｋタクトにおける障害表明ベクトルＹのｌ成分である；ベクトルＹは、全部でｍ個の成分を有する。

モデル（４）の出力を、条件ベクトルの１番目および５番目の要素であるとしよう。すると、考慮下にある体系的な例に対する出口行列は、次の等価式によって決められる：

そこで、式（３）は、頂点から頂点へ（ＤＯ２の要素から要素へ）の障害影響の一般化された発展を記述し；式（５）は、障害表明記述する（ＤＯ２の物理的性質に対応するいくつかのＤＯ２要素において）。

特定のＤＯモデルは、実システムにおける障害発展のプロセスに適しており、これは、専門家の意見、半自然な実験結果、およびシステムの形式化された記述によってサポートされる。モデル信頼性を確かめた後、障害の局所化を実行する。

障害局所化
この技術解決法は、先験的に、単純（単一）、および複雑（多重）ではあり得ないことを仮定する。ここに導入される唯一の制限は、障害は、その局所化の１つの完全なサイクル中に変化しないことである。

上述したように導入されるモデルの逆変形手順は、いくつかの工程を有する（式（３）および（５）を参照）。

測定ユニットＭＵ３が、通常の局所化サイクルに対応するｙ（０）観察された障害表明ベクトルを時間０において正しく決定することが、仮定される。

工程１．

見積もりが、通常の局所化サイクルの開始に対応する時間０において、システムの全Ｘ（０）技術条件要素（混合グラフのすべての頂点の論理変数）のために形成される。
次の値が、

ベクトルの要素に割り当てられる：
「０」−各要素が間違いなく稼働可能である；「１」−各要素が間違いなく稼働不可能である；「＊」−各要素が間違いなく稼働可能である；「１」−観察された障害表明の前では稼働可能性が評価され得ない不確定な要素。

この手順は、通常の障害局所化するサイクルの開始時間のために記述された式（５）に対する全総合性を決定し、すなわち、Ｘ（９）ベクトルに対して、

である。

一般の場合、式（７）のための解決法は、次の式

によって決定される［V.N. Bukov, Embedding of Systems. An Analytical Approach To Analysis And Synthesis Of Matrix Systems. - Kaluga: Scientific Literature Publishing House of N.F. Bochkareva, 2006］。ここで、カール括弧は、複数の識別不可能な解決法を示し、この複数性は、ランダム要素を用いてベクトルμを変化させることによって生ずる。式（８）では：μは、ｎ個のランクＥＭ要素を有するベクトルである、すなわち、要素の数は、２値演算を用いて［F.R. Gantmakher, Theory of Matrices. M.: Nauka Publishers, 1988］、行列ＥＭの直線的に依存する行に等しい：

考慮下の課題におけるカノナイザー（ＥＭ行列のすべての要素は、０ｓまたは１ｓのみで表され、行列自体は最大の行ランクを有する）

は、ソース行列の位置入替値に等しい：

それゆえ、結果として得られる式は、次の形態を有し：

そして、ベクトルμのすべての要素は、以下ではアスタリスク＊によって表される（条件不確定性）。（９）におけるすべての演算は、表１（行１および６、列１〜６、含む）からの式に応じた行列代数の既知の規則に応じて満たされる。

工程２：既知のＤＭ行列に基づき、そして、特に、その逆ｒＤＭ（逆依存行列）、「＊」が印付けられるＸベクトルの成分の、すなわち、規則的に不確定である、は障害影響伝播の逆配列において、次の式に応じて特定される。

ＤＭ行列逆転は、その位置を変える（逆依存性の論理行列総合性を含み、行および列の要素を相互変換する、すなわち、行演算子の一覧は列演算子の一覧に向かい、そして逆もまた然りである）ことによって、かつ、その逆転によってソース演算子を変換する（表２に応じた逆解析論理が、表１に応じた直接解析論理の代わりに用いられる）ことによって、実行される。

種類（１０）のモデルは、逆三重項論理モデル（ＲＴＬＭ）であり、そして、ｒＤＭ係数行列は、逆依存性の障害伝播論理行列である。簡素な表記（１０）は、（３）と同じく、行列等価性に類似し、しかし、（３）と同じく、行列代数の既知の規則が適用されることができないことを意味しない。

ｒＤＭを用いた働きの規則は、２つの状況によって、上述した規則に類似する：
１．ここで、解決法は、図６にあるように、ＯＲｉおよびｒＡＮＤｉ演算子ｒ（２つの１ｓが列にある）によって生ずる。これらは、さらなる解析に供される障害伝播事前歴史のもう１つの変形体（仮説）である。変数用の可能な値の数が３（０、１、＊）に等しいので、そのような演算子の各通過の後に、解析した変形体の数を３倍にすることが必要である、
２．表２に示すように、値の算出中に、異なる行に関する競合が可能である。それから、障害伝播事前歴史に関する対応仮説が省略される。

そのような場合、第１の環境は、「障害ツリー」の分岐の規則を規定し、そして、第２の環境は、見込みのない（診断されたオブジェクト２論理に矛盾する）分岐を除外する。

一般に、後戻り工程の履行を有する障害局所化の反復手順は、次の式のように記載され得る。

サイクルタクトτの数は、条件ベクトルＸ（τ＋１）＝Ｘ（τ）の変形（変化）を停止すること、または、いくつかの値τ＝τ_ｍａｘを制限すること、のいずれかの供給から選択される。

サイクルタクトτは、条件ベクトルＸ（τ＋１）＝Ｘ（τ）の分解（変換）を終了すること、または、いくつかの値を制限することの提供から選択される。

＊値（条件が決定されない）を有する要素における逆依存性の障害伝播論理モデルの直接使用によって、不確定さの多重化に至り得る。したがって、不確定性多重化状況の場合における障害が局所化するとき、直接依存性の論理モデルは変化する。本発明によれば、診断されたオブジェクト要素のための技術条件見積もりベクトルが、「稼動可能」および「稼動不可能」の値を有する要素に対する、逆依存性の論理モデルの列を用いて、かつ、「条件未決定」の値に対応する直接依存性の論理モデルの列を用いて、タクトにおいてサイクル的にかつか成分に対してサイクル的に特定される。提案より一般化された方法の様々な実施形態が可能である。ここでは、一つの実施形態を記述する。

ＯＲｏの出口論理は、次のように考慮される。出口論理を形成する適合されたシステムに応じて、ＯＲｏ要素がいくつかの出力において１の変わりに０を伝送する場合（障害条件）、ＤＭおよびｒＤＭ行列における対応する１は、逆と呼ばれる。この事実を明確に反映するために、表記

が用いられ、そして、逆１すなわち

を有する直接および逆論理依存性の論理行列が、

および

としてそれぞれ示される。
３値「０、１、＊」からの可能な値を有するτ＋１タクトにおける診断されたオブジェクト条件モデル（１０）の各ｊ成分ｘ _ｊ（τ＋１）が、ｒＤＭのｊ行の係数、および、等価性の右側におけるτタクトにおけるｘ _ｌ（τ）ベクトル成分の構成によって、次の規則に応じて、決定される。

まず、逆依存性

の障害伝播論理行列が用いられる。それは、「稼動可能」（０）および「稼動不可能」（１）の値を有する

ベクトルの要素に対してのみ、適用される。

ベクトルは、タクトからタクトに、また成分から成分に、サイクル的に特定される。これは次の規則に応じて実行されるものである。

Ａ．

ベクトルが、タクトからタクトτに、τ＝０、１、２、３・・・で特定される外部サイクルが、組織される。

Ｂ．第１成分から最終成分：ｊ＝１・・・ｎからの

ベクトルの成分の交互特定の内部サイクルが組織される。このために、式（１０）の右側の

ベクトルの０および１値を有する成分のみが選択される。＊値を有する成分は、これに関する勧める依存性の障害伝播論理行列の使用によって、不確定性質多重化のみが起こるため、除外される。

τおよびｊの新たな各値に対して、次の解析が実行される。

もし

であり、かつ、それに対応する

行列条件がｒＯＲｉによって示されるなら、

のｊ列における１要素に対応する、ベクトルｇ

の各成分に零値が割り当てられる。

の逆

に対応する成分

の値は、変わらない。

もし

でありかつそれに対応する

行列の列がｒＡＮＤｉ稼動演算子によって示されるなら、

行列のｊ列に対して１要素が探索され、かつ、

ベクトルの対応する成分の値がチェックされる。これらの値のうちのいくつかが、１に等しく、かつ、１つの値が（＊）に決定されないなら、

ベクトルのその成分の未定値に０が割り当てられる。

行列が、条件ベクトル成分の１値が対応する逆１すなわち

を含むなら、これらの成分は変わらない。

もし

でありかつそれに対応する

行列の列がｒＯＲｉ稼動演算子によって示されるなら、

行列のｊ列の対して１要素が探索され、かつ、１要素が探索され、

ベクトルの対応する成分の値がチェックされる。これらの値のうちの、行列の１に対応するすべての値が０に等しく、すべての値が逆１すなわち行列の

に対応し、かつ、１つの値が（＊）に決定されないなら、

ベクトルの決定されない成分に１が割り当てられる（それが逆１すなわち

に対応しないのみなら）。逆１すなわち

が、決定されない値のみに対応する場合、競合状況が存在する。

もし

でありかつそれに対応する

行列の列がｒＡＮＤｉ稼動演算子によって示されるなら、

行列のｊ成分の１要素に対応する

ベクトルの各成分に１値が割り当てられる。

行列のその行における逆１すなわち

は、不在であるべきである。それらが存在すれば、競合状況が存在する。

タクトのプリセット数を実行した後、

ベクトルのすべてではない成分が０または１値を得て、かつ、＊値を有する成分が維持されるという状況が、存在し得る。直接依存性（３）の障害伝播論理モデル、特に、ｊ行の成分のみは、これらの成分に対してのみ適用され、特に次の構成

である。

この場合、次の論理が実現される：
もし、

行列の対応するｊ行がＯＲｉ演算子によって印付られており、かつ、

成分のうちの一つの１のみが

行列のこの行の１値に対応していてさえも（しかし逆１すなわち

に対してはなく）、すると

であり；
もし、

行列の対応するｊ行がＡＮＤｉ演算子によってマークされており、かつ、逆１すなわち

に対応する一つの０のみまたは１つの１のみが、

行列のこの行の１値に対応する

成分中のものであれば、

であり；
さもなければ、値は変わらない状態を維持し、

である。

工程３．証明された障害の可能な時点は、得られた技術条件ベクトルのその

見積もりの成分の値によって示される。零要素の存在は、ＤＯ２の確かに稼働可能な要素を示す。アスタリスク＊の存在は、ＤＯ２のこれらの要素（モジュール、ユニット、装置、サブシステム）を示す。これに対しては、障害または誤りにおける明確な言及は、利用可能な情報に基づき形式化され得る。このことは、ＤＯ２に内在する不完全な制御（ＤＯ２のオブジェクト的な性質）を示す。

体系的な例の記述
この例は、上述した動作がどのように実行されるべきであり、そしてその結果が、図５に示すＤＯにどのように関連すべきかを、工程ごとに（タクトごとにかつ成分ごとに）示す。各要素のＯＲｏ論理出力するは、次のように働く。障害が存在すれば（値は１に等しい）、より配列数の少ない要素に１として伝送され、そして、０が、より配列の多い要素に伝送される。要素１および５は、システム出力である。この場合、ＥＭ行列は、式（５）を有する。直接障害は、要素１および３を有する。

ＤＯに対する障害伝播プロセスは、モデル（３）によって表される。

第１のタクト：

第２のタクト：

要素条件が変化しないタクトが起こる。それゆえ、もし１番目および３番目の要素に障害が起こったら、障害は、２番目の要素に伝播される。

障害局所化プロセスは、次のように実行される。

工程１．式（９）は、

から起こる。それゆえ、第１の工程の後、２番目、３番目、４番目、および６番目の要素の条件は、未決定のまま維持される。

工程２：式（３）に応じて、障害伝播の逆継続に対する繰り返し関係は、次の形式：

を有する。

ここで、τ＝０、１、２・・・−逆方向解析タクトである。適合されたＯＲｏ出力論理を見ると、

行列は、

形式から起こる。

ここで、

は、ｒＤＭにおける出力論理を考慮に入れた逆１である。

注意：記録量を減らすために、ここでは、Ｘ（τ＋１）ベクトルおよびＸ（τ）ベクトルを、同時に特定する。記録量を減らすために、直接論理モデルを、０値および１値を有する要素に適用し、逆論理モデルを未決定要素＊に適用する。

外部サイクル、第１の繰り返しτ＝０、モデル（１２）に使用によって

が得られる。

内部サイクル、ｊ＝１、

、

行列の第１列は、ｒＯＲｉ論理に対応する。

行列の第１列には２つの１要素があり、それらに対応する

および

である。したがって、条件ベクトルは特定されない。

内部サイクル、ｊ＝２、

。成分を特定するために、直接依存性（３）の論理行列の２番目の行が用いられる：

。

内部サイクル、ｊ＝３、

。成分を特定するために、直接依存性（３）の論理行列の３番目の行が用いられる：

。

内部サイクル、ｊ＝４、

。成分を特定するために、直接依存性（３）の論理行列の４番目の行が用いられる：

。

条件ベクトルを特定することはできない。

内部サイクル、ｊ＝５、

、

行列の５番目の列は、ｒＯＲｉによって印付けられている。

行列の５番目の列は、逆

のみを含む。したがって、条件ベクトルを特定することはできない。

内部サイクル、ｊ＝６、

。成分を特定するために、直接依存性（３）の論理行列の６番目の行が用いられる：

結果では、第１のタクトはτに対して

外部サイクル、２番目のタクト、τ＝１：

内部サイクルの第１の三つのタクトは、Ｘ（２）の変化に至らない。これらはここでは省略される。

内部サイクル、ｊ＝４、

τのためおよびｊのためのさらなる繰り返しでは、Ｘベクトルは変化しない。したがって、最終見積もりは次の値を有する：

工程３：得られた結果によって、障害局所化結果として、以下の言明が正当化される：ＤＯ第１、第２、および第３要素は障害を起こし、第４、第５、第６要素は稼働可能であり、条件未決定の要素はない。

ＤＴＦは、インタフェースユニットＩＵ１を通じて診断されたオブジェクト２にリンクされる。測定ユニットＭＵ３は、設定方法に応じて、条件的にここでは初期時間と呼ばれる時間において、診断されたオブジェクトＹの特定の要素技術条件を制御し、そして、その時間のための、障害が観察された表明ベクトルＹ（０）を形成する。Ｙ（０）における情報に基づき、初期見積もり形成ユニットＩＥＦＵ４は、条件ベクトル

の初期見積もり形成し、その見積もりは三重項である。出口行列零、すなわち、ＤＯ２の構造的特異性における先験的な情報によって、分割器の構造によって、非決定性の特定の位置が決定される。

見積もりの非決定的な成分を特定することが開始される。初期見積もり形成ユニットＩＥＦＵ４からの新しい情報は、このサイクルにおける算出が完了するまで、受信されない。

その後、技術条件ベクトルＸ値を特定するために、三重項論理モデルＤＵＭＲＤまたはＤＴＬＭのうちの１つが、逆および直接依存性の論理行列に基づくソリューション取得ユニットの形態によって、用いられる。モデル接続の制御およびサイクル数の制御は、ＳＵ５によって発行される指示に応じて実行される。診断結果はＲＩＵの第２出力を通じて提示される。

直接依存性ＤＵＭＤＤ７の論理モデルに基づく決定取得ユニットは、次の特定された要素が「＊」に等しい場合にのみ、すなわち、非決定性を維持した場合にのみ、用いられる。その場合、ＤＵＭＲＤ６の使用は、生産的ではない−表２を参照：「＊」値を有する背後遷移は、常に、入力の非決定性さ、すなわち、システムにおける非決定性の多重化を引き起こす「直接モデルＤＴＬＭ７は、完全には用いられないが、しかし、特定の成分に対応する部分、すなわち、対応する論理モデルの１つの行において用いられる。他のすべての場合、ＤＵＭＲＤ６のみが用いられる。これにより、演算量を顕著に減らせる。

または２ｎなら、停止対応が満たされ、そしてさらに多くの工程が実行される。それゆえ、繰り返し数は２ｎを超えない。ここで、ｎはＤＯ２の診断された要素の数である。

信頼性は、制御下にある診断されたオブジェクト部分の技術条件の三重項記述によって、保証される
これにより、決定された言明において（すなわち、無作為の要素の作用に関係なく）、オブジェクトのすべての部分を、その稼働性の決定的な決定を有する２つのグループと、その技術条件を明らかに決定することがオブジェクト的には不可能である、診断されたオブジェクト部分を組み合わせる１つのグループとに分割することが可能になる。

産業上の利用可能性
要素システムにおける制御不能な多重障害を局所化するクレームされた方法およびそれを実行する装置は、自然信号の背景に対して実時間で障害を局所化することを目的にした複雑なエンジニアリングオブジェクトの機能的診断のためのシステム、および、全体としてかつ特に機能診断のそのサブシステムとして複雑なエンジニアリングシステムを設計するプロセスにおける産業に最もうまく適用される。

最も類似の解決法に基づく診断装置（ＤＤ）の機能図を示す。図１と同じであり、直接論理モデルに基づくＤＤである。図３と同じであり、逆論理モデルに基づくＤＤである。本発明に係るエンジニアリングシステムにおける制御不能な多重障害（ＤＴＦ）を局所化する装置を示す機能図である。混合方向グラフを示す。

Claims

エンジニアリングシステムにおける制御不能多重障害を局所化する方法であって、診断されたオブジェクトからの信号が受信され、これらの信号は、上記診断されたオブジェクトにおける内部リンクにおける情報を考慮した、上記診断されたオブジェクト要素に対する初期技術条件見積もりベクトルに変換され、上記診断されたオブジェクトの上記形式化されたモデルとして、逆論理モデルと直接論理モデルとを交互に用いる一方で、診断されたオブジェクト要素に対する技術条件見積もりは、サイクル的プロセスを通じて、かつ、逆時間および直接時間における、上記診断されたオブジェクトの形式化されたモデルを用いて、特定され、技術条件ベクトルの見積もりは、上記サイクル的プロセスの間に形成され、そして、上記サイクル的プロセスが完了した後、見積もり変数成分は、上記診断されたオブジェクトの技術条件要素を決定するために用いられる、方法。
逆三重項論理的モデルおよび直接三重項論理的モデルが、上記逆論理的モデルおよび上記直接論理的モデルとしてそれぞれ用いられ、上記三重項モデルの変数は、以下の３つの値を取り得、
０−診断されたオブジェクトの各要素が、明らかに稼働可能である、
１−診断されたオブジェクトの各要素が、明らかに稼働不可能である、
＊−診断されたオブジェクトの各要素の稼働性における明確な結論がない、
それゆえ、上記診断されたオブジェクトの要素のための上記初期見積もりベクトル成分変数に、三重項値である「稼働可能」、「稼働不可能」、および「条件未決定」が割り当てられ、
上記見積もり特定サイクル的プロセスの完了後、上記診断されたオブジェクトの技術条件要素が決定され：
上記技術条件ベクトル見積もりの各上記変数成分が「０」に等しい場合、「稼働可能」であり、
上記技術条件ベクトル見積もりの各上記変数成分が「１」に等しい場合、「稼働不可能」であり、
見積もりベクトルの各変数成分が「＊」に等しい場合、診断されたオブジェクトにおける障害の局所化は不可能である請求項１に記載の方法。
エンジニアリングシステムにおける制御不能な多重障害を局所化する装置であって、２つの入力が、診断されたオブジェクトのデータ出力への接続を担うインタフェースユニット、測定ユニット、初期見積もり形成ユニット、切り替えユニット、逆三重項論理的モデルおよび直接三重項論理的モデルによって形成される形式化モデル、結果解釈ユニット、および制御ユニットを備え、上記インタフェースユニットの上記出力は、上記測定ユニットの上記入力に接続され、上記インタフェースユニットの上記出力は、上記初期見積もり形成ユニットの上記入力に接続され、上記初期見積もり形成ユニットの上記第１出力は、上記切り替えユニットの上記第１入力に接続され、その第２出力は上記切り替えユニットの上記第２入力に接続され、上記切り替えユニットの上記第１出力は、上記逆三重項論理モデルの上記入力に接続され、上記逆三重項論理モデルの上記出力は、上記切り替えユニットの上記第３入力に接続され、上記直接三重項論理ユニットの上記出力は、上記切り替えユニットの上記第４入力に接続され、上記切り替えユニットの上記第３出力は、その第１出力が上記制御ユニットの上記入力に接続され、かつ、その第２出力が診断結果におけるデータの表示に寄与する上記結果解釈ユニットの入力に接続され、上記制御ユニットの上記出力は、上記インタフェースユニットの上記制御入力に接続される、装置。
上記結果解釈ユニットは、診断されたオブジェクトの上記制御入力に接続することに寄与する上記第３出力と共に提供されることを特徴とする請求項３に記載の装置。