复杂系统可靠性仿真中智能体环境任务干涉方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一套自适应智能体之间进行协作的基本方法和工作流程，为该类仿真系统的设计和开发提供了原理框架。为基于自适应智能体的复杂系统任务可靠性仿真提供了一套自适应智能体自动适应任务变化和环境变化并自主更新系统可靠性模型和实际故障特性参数的基本方法，它可以帮助实现各种复杂任务条件下、多变任务环境下的系统任务可靠性仿真与评估。这是复杂系统可靠性仿真领域方法上的突破，也是研究角度上的创新。

Agent environment task interference method and system in complex system reliability simulation

The invention discloses a set of basic methods and workflow of cooperation between adaptive agents, and provides a principle frame for the design and development of such simulation system. This paper provides a basic method for task reliability simulation of complex systems based on adaptive agents, which adapts to task and environment changes automatically and updates system reliability model and actual fault characteristic parameters independently. It can help to realize systems under various complex task conditions and multi-task environments. Mission reliability simulation and evaluation. This is a breakthrough in the field of complex system reliability simulation, and also an innovation in research perspective.

【技术实现步骤摘要】
复杂系统可靠性仿真中智能体环境任务干涉方法及系统
本公开涉及系统可靠性仿真
，具体涉及一种复杂系统可靠性仿真中智能体环境任务干涉方法及系统。
技术介绍
可靠性仿真技术是伴随着计算机软硬件技术的成熟与普及而发展起来的一种可以用于复杂系统可靠性预计和评估的有效方法，是计算机仿真技术在可靠性工程领域的成功应用。它通用性好、应用广泛、分析精度高、计算效率高，且对软硬件条件要求较低，对提高产品可靠性可以起到了明显的效果，已经在可靠性工程领域得到越来越广泛的应用。可靠性仿真技术作为系统可靠性工程中的重要关键技术之一，主要用于通过仿真建模技术对产品的可靠性水平进行预测、评估和优化。随着现代产品复杂度、精密度的提高，以往基于理论分析的方法已经很难适应大型复杂产品的可靠性分析问题，而可靠性仿真技术凭借其更加灵活、多用途及更容易实现等优势，得到了越来越广泛的应用。现有的可靠性仿真技术主要采用蒙特卡洛数字仿真方法。这种方法主要按照各个零部件的寿命或故障分布函数进行蒙特卡洛随机抽样，然后依据抽样数据结合系统的可靠性模型(可靠性框图)，计算系统可靠性，分析系统可靠性水平，方法获取各个要求首先要构建完善的系统可靠性框图，其次要获取产品各个零部件的寿命分布类型和参数，然后采用随机抽样的方法估计系统可靠性水平。这种方法对可靠性模型要求较高，同时在仿真模型的实现上，需要将可靠性框图以逻辑运算方程来表达，因此方法的灵活性较差，计算复杂度高，当模型规模很大时，可靠性逻辑运算方程将非常复杂，导致这种方法的计算效率很低。另外，传统方法主要关注于在理想工作环境下、基于静态可靠性关系的系统固有可靠性的分析，难于适应系统在复杂任务环境中的动态可靠性模型，也很难兼顾零部件工况和外部工作环境的动态变化对系统可靠性的影响，也不能考虑零部件因耗损而导致的可靠性退化问题，因此导致仿真结果与系统真实运行数据的误差较大，仿真的可行性难以提高。此外现有仿真方法模型的可重用性较低。
技术实现思路
鉴于上述问题，提出了本公开以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的复杂系统可靠性仿真中智能体环境任务干涉方法及系统。一种复杂系统可靠性仿真中智能体环境任务干涉方法，包括：任务仿真智能体执行任务更新操作，根据当前任务msn0、当前仿真时钟t，调用任务转换函数Fm，求解当前子任务smnx,并根据结果设定当前子任务为smnx；环境仿真智能体执行环境更新操作，根据当前子任务smnx和当前仿真时钟t，调用环境变换函数Fp求解环境影响因子向量值Ey；系统仿真智能体执行系统可靠性模型更新操作，调用系统可靠性自适应模型自适应函数，获取子任务smnx所对应的系统可靠性模型rbgx；工作单元仿真智能体感知到系统可靠性模型更新为rbgx之后，将rbgx作为输入参数，调用工作单元可靠性关系重构程序Pr(rbgx)来重新建立与其他工作单元之间的可靠性关系；环境仿真智能体通过系统仿真智能体通知工作单元仿真智能体，系统环境状态更新为Ey＝{par1，par2，...，parQ}；工作单元仿真智能体以最新环境状态向量Ey、工作单元当前累计工作时间Ta和工作单元基准故障率λb为参数，调用单元故障率自适应函数Ff来求解当前实际故障率λp。所述方法还包括：工作单元仿真智能体调用单元故障率自适应函数Ff来求解当前实际故障率λp。所述方法还包括：所述单元故障率自适应函数如下表示：λp＝Ff(λb，Ta，Ey)＝Ff(λb，Ta，par1par2，.，parQ)所述函数以工作单元的累积工作时间、基准故障率以及当前的环境状态参数为输入，考虑工作单元的寿命变化规律和环境影响因素，求解工作单元的实际故障率λp。所述方法还包括：所述任务转换函数表示如下：smnx＝Fm(msn0，t)任务转换函数Fm的具体形式根据系统的任务模型进行具体定义，采用子任务列表、子任务矩阵或状态转移图形式。所述方法还包括：所述环境变换函数表示如下：Ey＝Fp(smnx，t)＝{par1，par2，...，parQ}环境变换函数Ep的输出是由多个环境影响因子值组成的向量Ey，Ey中的每个环境影响因子表达了一个环境参数的当前值；由多个影响因子组成的所述向量表达一个完整的环境状态，所述向量的具体分量数量和形式根据研究的需要进行自定义；环境变换函数Fp具体形式根据系统执行当前子任务时的工作环境的变化规律进行具体定义，采用映射表、矩阵或多元函数形式。所述方法还包括：所述系统可靠性模型是系统可靠性框图形式，也可以是系统可靠性关系矩阵，或者系统可靠性逻辑公式，是能够表达系统工作单元之间的可靠性关系的任意模型。一种复杂系统可靠性仿真中智能体环境任务干涉系统，包括：任务仿真智能体、环境仿真智能体、系统仿真智能体和工作单元仿真智能体；所述任务仿真智能体，用于模拟系统工作任务的变化情况，根据任务剖面的变化，系统的工况和应力将发生变化，从而会影响系统的故障或失效行为；所述环境仿真智能体，用于自主模拟系统运行外部环境的变化，环境参数的变化会影响系统工作中的故障规律的变化；所述系统仿真智能体，用于模拟整个系统的整体行为，它可以根据系统结构和任务剖面的变化激发和停止各工作单元的工作状态；所述工作单元仿真智能体，用于模拟系统各工作单元(零部件)在不同环境和任务剖面下的运行和故障行为。具体包括：任务仿真智能体执行任务更新操作，根据当前任务msn0、当前仿真时钟t，调用任务转换函数Fm，求解当前子任务smnx,并根据结果设定当前子任务为smnx；环境仿真智能体执行环境更新操作，根据当前子任务smnx和当前仿真时钟t，调用环境变换函数Fp求解环境影响因子向量值Ey；系统仿真智能体执行系统可靠性模型更新操作，调用系统可靠性自适应模型自适应函数，获取子任务smnx所对应的系统可靠性模型rbgx；工作单元仿真智能体感知到系统可靠性模型更新为rbgx之后，将rbgx作为输入参数，调用工作单元可靠性关系重构程序Pr(rbgx)来重新建立与其他工作单元之间的可靠性关系；环境仿真智能体通过系统仿真智能体通知工作单元仿真智能体，系统环境状态更新为Ey＝{par1，par2，...，parQ}；工作单元仿真智能体以最新环境状态向量Ey、工作单元当前累计工作时间Ta和工作单元基准故障率λb为参数，调用单元故障率自适应函数Ff来求解当前实际故障率λp。所述工作单元仿真智能体调用单元故障率自适应函数Ff来求解当前实际故障率λp。所述系统可靠性模型是系统可靠性框图形式，也可以是系统可靠性关系矩阵，或者系统可靠性逻辑公式，是能够表达系统工作单元之间的可靠性关系的任意模型。与现有技术相比，本公开主要有益效果如下：本专利技术为基于自适应智能体的复杂系统可靠性仿真方法，提供了一套自适应智能体之间进行协作的基本方法和工作流程，为该类仿真系统的设计和开发提供了原理框架。这是复杂系统可靠性仿真领域方法上的突破，也是研究角度上的创新。本专利技术为基于自适应智能体的复杂系统任务可靠性仿真提供了一套自适应智能体自动适应任务变化和环境变化并自主更新系统可靠性模型和实际故障特性参数的基本方法，它可以帮助实现各种复杂任务条件下、多变任务环境下的系统任务可靠性仿真与评估。这是方法层面的创新。本专利技术针对基于自适应智能体的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复杂系统可靠性仿真中智能体环境任务干涉方法，其特征在于，包括：任务仿真智能体执行任务更新操作，根据当前任务msn0、当前仿真时钟t，调用任务转换函数Fm，求解当前子任务smnx,并根据结果设定当前子任务为smnx；环境仿真智能体执行环境更新操作，根据当前子任务smnx和当前仿真时钟t，调用环境变换函数Fp求解环境影响因子向量值Ey；系统仿真智能体执行系统可靠性模型更新操作，调用系统可靠性自适应模型自适应函数，获取子任务smnx所对应的系统可靠性模型rbgx；工作单元仿真智能体感知到系统可靠性模型更新为rbgx之后，将rbgx作为输入参数，调用工作单元可靠性关系重构程序Pr(rbgx)来重新建立与其他工作单元之间的可靠性关系；环境仿真智能体通过系统仿真智能体通知工作单元仿真智能体，系统环境状态更新为Ey＝{par1，par2，...，parQ}；工作单元仿真智能体以最新环境状态向量Ey、工作单元当前累计工作时间Ta和工作单元基准故障率λb为参数，调用单元故障率自适应函数Ff来求解当前实际故障率λp。

【技术特征摘要】
1.一种复杂系统可靠性仿真中智能体环境任务干涉方法，其特征在于，包括：任务仿真智能体执行任务更新操作，根据当前任务msn0、当前仿真时钟t，调用任务转换函数Fm，求解当前子任务smnx,并根据结果设定当前子任务为smnx；环境仿真智能体执行环境更新操作，根据当前子任务smnx和当前仿真时钟t，调用环境变换函数Fp求解环境影响因子向量值Ey；系统仿真智能体执行系统可靠性模型更新操作，调用系统可靠性自适应模型自适应函数，获取子任务smnx所对应的系统可靠性模型rbgx；工作单元仿真智能体感知到系统可靠性模型更新为rbgx之后，将rbgx作为输入参数，调用工作单元可靠性关系重构程序Pr(rbgx)来重新建立与其他工作单元之间的可靠性关系；环境仿真智能体通过系统仿真智能体通知工作单元仿真智能体，系统环境状态更新为Ey＝{par1，par2，...，parQ}；工作单元仿真智能体以最新环境状态向量Ey、工作单元当前累计工作时间Ta和工作单元基准故障率λb为参数，调用单元故障率自适应函数Ff来求解当前实际故障率λp。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：工作单元仿真智能体调用单元故障率自适应函数Ff来求解当前实际故障率λp。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述单元故障率自适应函数如下表示：λp＝Ff(λb，Ta，Ey)＝Ff(λb，Ta，par1，par2，...，parQ)所述函数以工作单元的累积工作时间、基准故障率以及当前的环境状态参数为输入，考虑工作单元的寿命变化规律和环境影响因素，求解工作单元的实际故障率λp。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述任务转换函数表示如下：smnx＝fm(msn0，t)任务转换函数Fm的具体形式根据系统的任务模型进行具体定义，采用子任务列表、子任务矩阵或状态转移图形式。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述环境变换函数表示如下：Ey＝Fp(smnx，t)＝{par1，par2，...，parQ}环境变换函数Fp的输出是由多个环境影响因子值组成的向量Ey，Ey中的每个环境影响因子表达了一个环境参数的当前值；由多个影响因子组成的所述向量表达一个完整的环境状态，所述向量的具体分量数量和形式根据研究的需要进行自定义；环境变换函数Fp具体形式根据系统执行当前子任务时的工作环境的变化规律进...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹军海，申莹，杜海东，李羚玮，陈守华，刘福胜，张波，徐丹，郑峻兮，
申请(专利权)人：中国人民解放军陆军装甲兵学院，
类型：发明
国别省市：北京,11