[发明专利]基于可满足模理论的故障树的验证、求解系统及其方法

权利要求书

1.基于可满足模理论的故障树的验证、求解系统的方法，包括利用可满足模理论形式化语言来描述故障树，即对故障树节点之间关系进行分析，并描述逻辑关系，形式化验证工具即SMT求解器对输入故障树的形式化逻辑公式进行接收和验证，检查其正确性，并给出错误的报告，用户修改至故障树满足正确性要求，在故障树得到充分验证的基础上，基于可满足模理论的最小割集求解法，给定最小割集条件，并同时给定约束条件以约束输出割集，将输出最小割集的元素个数按照用户要求尺寸输出，按由小到大或者由大到小的尺寸输出，或者按顺序输出，所述的故障树节点是任意抽象为具有故障、正常状态的设备、事件、组件或子系统，其特征在于：具体包括如下步骤：

(1)、分析并描述系统，定义基本事件e₀,e₁,…,e_n件为n个不可分割的最小原始事件，即非由其他事件引发的事件，基于基本事件e₀,e₁,…,e_n以及基本事件集合元素之间的关系，将故障树进行预处理整形，使得故障树为标准二叉树，如有矛盾节点或环路，则根据求解器给出的报告令用户修改直至故障树正确为止；

(2)、给定各类条件的初始状态：令基本事件{e₀,e₁,…,e_n}中初始状态为False，n为基本事件个数；令最小割集的集合为Ф，并设定初始值Ф＝{}，即初始值为空集合，另所求出的割集依次命名为ζ₀,ζ₁,…,ζ_i，并设定割集集合的初始求解条件限制为割集尺寸为Len(ζ)＝＝1，令用户所需截断时最小割集的尺寸为Len(ζ)＝＝M，即用户设定的无需继续求解的截断条件，满足条件则计算终止，其中符号‘＝＝’代表该符号左右两端数值相等；cond用于储存已经存在的求解最小割集的逻辑条件，所有已经参与求解的逻辑条件的或条件，使继续求解过程不包含已经求出的解；

(3)、用逻辑求解器，以步骤(2)中设定初始条件求解最小割集，将得到的求出的割集ζ_i依次加入最小割集的集合中Ф＝{ζ₀,ζ₁,…,ζ_i}，将得到的最小割集合并到条件cond：cond＝！(ζ₀∧ζ₁∧…∧ζ_i)∧Len(ζ)，以排除下次求解过程不包括已经有的解，返回步骤(3)的起始状态，直到穷尽所有满足尺寸Len(ζ)最小割集合的解，重复以上过程直到最小割集长度已经达到截断条件Len(ζ)＝M，如果已经达到和基本事件数量n相等，即所有的基本事件都包含在割集中，不需要继续求解满足约束条件的子集合，如果是则本步骤结束，如果否则放宽最小割集长度设定条件：Len(ζ)＝Len(ζ)+1，然后返回步骤(3)的起始状态，处理步骤(3)，如果已经达到尺寸上限，则求解终止；

(4)、对求出的最小割集进行验算。