确定故障根因的方法及装置制造方法及图纸

本申请公开了一种确定故障根因的方法及装置，旨在提高故障诊断的效率。该方法包括：根据故障树的根因判定规则确定多个第一样本；根据多个第一样本构造第一决策树，第一决策树中的根节点和中间节点代表m个特征中的特征，第一决策树中的叶子节点代表故障根因，根节点和中间节点中的每个节点包括第1分支、第2分支和第3分支中的一个或多个分支，一个节点的第3分支表示不存在该节点代表的特征；在故障场景下获取至少一个特征，并根据至少一个特征和第一决策树确定产生故障场景的故障根因。

Method and Device for Determining the Cause of Failure

This application discloses a method and device for determining the cause of a fault, aiming at improving the efficiency of fault diagnosis. The method includes: determining multiple first samples according to root cause determination rules of fault tree; constructing a first decision tree according to multiple first samples; the root node and intermediate node in the first decision tree represent the characteristics of M features; the leaf node in the first decision tree represents the root cause of fault; each node in the root node and intermediate node includes the first branch, the second branch and the third branch. One or more branches, the third branch of a node denotes that there is no characteristic represented by the node; at least one feature is obtained in the fault scenario, and the cause of the fault scenario is determined according to at least one feature and the first decision tree.

【技术实现步骤摘要】
确定故障根因的方法及装置
本申请涉及故障诊断领域，尤其涉及一种确定故障根因的方法及装置。
技术介绍
目前，在通信网络中，可以通过故障树自动化确定产生通信故障的根本原因(以下简称故障根因)。例如，如图1所示，基于规则的故障树中，一个根因判定规则可以对应一个故障根因，当在故障场景下获取到的数据的表现情况符合一个根因判定规则时，可以确定导致出现该故障场景的故障根因为该根因判定规则对应的故障根因。其中，一个根因判定规则可以为通过与门和或门对多个单规则的组合，该情况下，在用于确定是否满足一个单规则的数据未被获取到的情况下，可能无法得到故障根因，降低了故障诊断的效率。
技术实现思路
本申请实施例提供了一种确定故障根因的方法及装置，旨在提高故障诊断的效率。为达到上述目的，本申请实施例提供如下技术方案：第一方面，提供了一种确定故障根因的方法，包括：根据故障树的根因判定规则确定多个第一样本，一个第一样本包括故障根因和m个特征的值，一个第一样本中的用于确定该第一样本中的故障根因的必要特征在该第一样本中为第1数值，该第一样本中的其他特征在该第一样本中为第2数值，一个根因判定规则由至少一个单规则组成，根因判定规则中的全部的m个单规则与m个特征一一对应；根据多个第一样本构造第一决策树，第一决策树中的根节点和中间节点代表m个特征中的特征，第一决策树中的叶子节点代表故障根因，根节点和中间节点中的每个节点包括第1分支、第2分支和第3分支中的一个或多个分支，一个节点的第1分支表示该节点代表的特征的值为第1数值，一个节点的第2分支表示该节点代表的特征的值为第2数值，一个节点的第3分支表示不存在该节点代表的特征；在故障场景下获取至少一个特征，并根据至少一个特征和第一决策树确定故障场景的故障根因。第一方面提供的方法，可以将故障树转换为决策树，通过加入缺失值下的决策树分支(即第3分支)，使得缺失单规则的情况，同样可以得到故障根因，提高故障诊断的效率。在一种可能的设计中，第一决策树中的一个节点对应的特征产生的信息增益大于该节点的子节点对应的特征产生的信息增益，一个节点对应的特征产生的信息增益是指第一熵和该节点对应的第二熵的差值，其中，第一熵为根据多个第一样本计算得到的熵，该节点对应的第二熵为采用该节点对应的特征的值将多个第一样本划分为两部分后计算得到的熵，两部分中的一部分第一样本中的该节点对应的特征的值为第1数值，另一部分第一样本中的该节点对应的特征的值为第2数值，在根据多个第一样本构造第一决策树之前，该方法还包括：计算m个特征产生的信息增益；根据多个第一样本构造第一决策树，包括：根据多个第一样本和m个特征产生的信息增益构造第一决策树。该种可能的设计，可以通过计算各个节点的信息增益发现单规则的重要程度，只要重要的单规则存在，就可以判断出故障根因，不需要所有单规则都存在，提高故障诊断的效率。在一种可能的设计中，该方法还包括：在至少一个故障场景下获取特征，根据在至少一个故障场景下获取的特征和用户在至少一个故障场景下反馈的实际故障根因生成至少一个第二样本；根据至少一个第二样本和多个第一样本构造第二决策树。该种可能的设计，引入了人工智能，根据用户在故障场景下反馈的实际故障根因对第一决策树进行更新得到第二决策树，从而使得第二决策树能够更加准确的确定故障根因。在一种可能的设计中，根据至少一个第二样本和多个第一样本构造第二决策树，包括：将至少一个第二样本与多个第一样本进行组合，并根据组合后的样本和该样本中的特征产生的信息增益构造出多个决策树；计算多个决策树的损失函数；确定多个决策树中的损失函数最小的决策树为第二决策树。该种可能的设计，提供了一种构造第二决策树的方法。在一种可能的设计中，根据至少一个第二样本和多个第一样本构造第二决策树，包括：将至少一个第二样本与多个第一样本进行合并；根据合并后的样本和合并后的样本中的特征产生的信息增益构造第二决策树。该种可能的设计，提供了又一种构造第二决策树的方法。在一种可能的设计中，根据多个第一样本和m个特征产生的信息增益构造第一决策树，包括：确定第i个特征对应的节点的各个分支下的子节点，第i个特征是指m个特征产生的信息增益第i大的特征，m个特征产生的信息增益最大的特征对应第一决策树的根节点，i的初始值为1，i为大于0小于等于m的整数；判断i是否等于m，若否，令i＝i+1，继续确定第i个特征对应的节点的各个分支下的子节点，若是，在目标第一样本中，当第i个特征的值为第j数值的样本全部对应同一个故障根因时，第i个特征对应的节点的第j分支下的子节点为该故障根因，若第i个特征的值为第j数值的样本对应不同的故障根因，第i个特征对应的节点的第j分支和第3分支下的子节点对应第一故障根因，得到第一决策树；第一故障根因所属的第一样本在多个第一样本中的数量最多；其中，确定第i个特征对应的节点的各个分支下的子节点，包括：在目标第一样本中，当第i个特征的值为第j数值的样本全部对应同一个故障根因时，第i个特征对应的节点的第j分支下的子节点为该故障根因；当第i个特征的值为第j数值的样本对应不同的故障根因时，第i个特征对应的节点的第j分支和第3分支下的子节点为第i+1个特征；j为1或2；当i＝1时，目标第一样本为多个第一样本；当i大于1时，目标第一样本为多个第一样本中的、满足以下条件的全部第一样本：包含的第k个特征满足第k个特征对应的节点和第k+1个特征对应的节点之间的、且属于根节点和第i个特征对应的节点之间的路径上的分支的条件，k为1、2、…、i-1。该种可能的设计，提供了一种构造第一决策树的方法。在一种可能的设计中，根据故障树的根因判定规则确定多个第一样本，包括：根据故障树的根因判定规则确定多个独立判定规则，一个独立判定规则对应一个故障根因，一个独立判定规则包括用于判定该独立判定规则对应的故障根因的必要单规则，独立判定规则为一个单规则或通过与门对多个单规则的组合；根据多个独立判定规则确定多个第一样本。该种可能的设计，提供了一种确定多个第一样本的方法。第二方面，提供了一种确定故障根因的装置，该装置具有实现第一方面提供的任意一种方法的功能。该功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。该硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的单元。该装置可以以芯片的产品形态存在。第三方面，提供了一种确定故障根因的装置，包括：存储器、处理器和通信总线；存储器用于存储计算机执行指令，处理器与存储器通过通信总线连接，处理器执行存储器存储的计算机执行指令，以使装置实现第一方面提供的任意一种方法。该装置可以以芯片的产品形态存在。第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行第一方面提供的任意一种方法。第五方面，提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行第一方面提供的任意一种方法。第二方面至第五方面中任一种设计方式所带来的技术效果可参见第一方面中不同设计方式所带来的技术效果，此处不再赘述。附图说明图1提供了一种故障树的结构示意图；图2为本申请实施例提供的一种确定故障根因的装置的硬件结构示意图；图3为本申请实施例提供的一种确定故障根因的方法的流程图；图4为本申请实施例提供的一种确定故障根因的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种确定故障根因的方法，其特征在于，包括：根据故障树的根因判定规则确定多个第一样本，一个第一样本包括故障根因和m个特征的值，一个第一样本中的用于确定该第一样本中的故障根因的必要特征在该第一样本中为第1数值，该第一样本中的其他特征在该第一样本中为第2数值，一个根因判定规则由至少一个单规则组成，所述根因判定规则中的全部的m个单规则与所述m个特征一一对应；根据所述多个第一样本构造第一决策树，所述第一决策树中的根节点和中间节点代表所述m个特征中的特征，所述第一决策树中的叶子节点代表故障根因，所述根节点和所述中间节点中的每个节点包括第1分支、第2分支和第3分支中的一个或多个分支，一个节点的第1分支表示该节点代表的特征的值为第1数值，一个节点的第2分支表示该节点代表的特征的值为第2数值，一个节点的第3分支表示不存在该节点代表的特征；在故障场景下获取至少一个特征，并根据所述至少一个特征和所述第一决策树确定产生所述故障场景的故障根因。

【技术特征摘要】
1.一种确定故障根因的方法，其特征在于，包括：根据故障树的根因判定规则确定多个第一样本，一个第一样本包括故障根因和m个特征的值，一个第一样本中的用于确定该第一样本中的故障根因的必要特征在该第一样本中为第1数值，该第一样本中的其他特征在该第一样本中为第2数值，一个根因判定规则由至少一个单规则组成，所述根因判定规则中的全部的m个单规则与所述m个特征一一对应；根据所述多个第一样本构造第一决策树，所述第一决策树中的根节点和中间节点代表所述m个特征中的特征，所述第一决策树中的叶子节点代表故障根因，所述根节点和所述中间节点中的每个节点包括第1分支、第2分支和第3分支中的一个或多个分支，一个节点的第1分支表示该节点代表的特征的值为第1数值，一个节点的第2分支表示该节点代表的特征的值为第2数值，一个节点的第3分支表示不存在该节点代表的特征；在故障场景下获取至少一个特征，并根据所述至少一个特征和所述第一决策树确定产生所述故障场景的故障根因。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一决策树中的一个节点对应的特征产生的信息增益大于该节点的子节点对应的特征产生的信息增益，一个节点对应的特征产生的信息增益是指第一熵和该节点对应的第二熵的差值，其中，所述第一熵为根据所述多个第一样本计算得到的熵，该节点对应的第二熵为采用该节点对应的特征的值将所述多个第一样本划分为两部分后计算得到的熵，两部分中的一部分第一样本中的该节点对应的特征的值为第1数值，另一部分第一样本中的该节点对应的特征的值为第2数值，在所述根据所述多个第一样本构造第一决策树之前，所述方法还包括：计算所述m个特征产生的信息增益；所述根据所述多个第一样本构造第一决策树，包括：根据所述多个第一样本和所述m个特征产生的信息增益构造第一决策树。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在至少一个故障场景下获取特征，根据在所述至少一个故障场景下获取的特征和用户在所述至少一个故障场景下反馈的实际故障根因生成至少一个第二样本；根据所述至少一个第二样本和所述多个第一样本构造第二决策树。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述至少一个第二样本和所述多个第一样本构造第二决策树，包括：将所述至少一个第二样本与所述多个第一样本进行组合，并根据组合后的样本和该样本中的特征产生的信息增益构造出多个决策树；计算所述多个决策树的损失函数；确定所述多个决策树中的损失函数最小的决策树为所述第二决策树。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述至少一个第二样本和所述多个第一样本构造第二决策树，包括：将所述至少一个第二样本与所述多个第一样本进行合并；根据合并后的样本和合并后的样本中的特征产生的信息增益构造所述第二决策树。6.根据权利要求2-5任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述多个第一样本和所述m个特征产生的信息增益构造第一决策树，包括：确定第i个特征对应的节点的各个分支下的子节点，所述第i个特征是指所述m个特征产生的信息增益第i大的特征，所述m个特征产生的信息增益最大的特征对应所述第一决策树的根节点，i的初始值为1，i为大于0小于等于m的整数；判断i是否等于m，若否，令i＝i+1，继续确定第i个特征对应的节点的各个分支下的子节点，若是，在目标第一样本中，当所述第i个特征的值为第j数值的样本全部对应同一个故障根因时，所述第i个特征对应的节点的第j分支下的子节点为该故障根因，若所述第i个特征的值为第j数值的样本对应不同的故障根因，所述第i个特征对应的节点的第j分支和第3分支下的子节点对应第一故障根因，得到所述第一决策树；所述第一故障根因所属的第一样本在所述多个第一样本中的数量最多；其中，确定第i个特征对应的节点的各个分支下的子节点，包括：在目标第一样本中，当所述第i个特征的值为第j数值的样本全部对应同一个故障根因时，所述第i个特征对应的节点的第j分支下的子节点为该故障根因；当所述第i个特征的值为第j数值的样本对应不同的故障根因时，所述第i个特征对应的节点的第j分支和第3分支下的子节点为第i+1个特征；j为1或2；当i＝1时，所述目标第一样本为所述多个第一样本；当i大于1时，所述目标第一样本为所述多个第一样本中的、满足以下条件的全部第一样本：包含的第k个特征满足第k个特征对应的节点和第k+1个特征对应的节点之间的、且属于所述根节点和所述第i个特征对应的节点之间的路径上的分支的条件，k为1、2、…、i-1。7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述根据故障树的根因判定规则确定多个第一样本，包括：根据所述故障树的根因判定规则确定多个独立判定规则，一个独立判定规则对应一个故障根因，一个独立判定规则包括用于判定该独立判定规则对应的故障根因的必要单规则，所述独立判定规则为一个单规则或通过与门对多个单规则的组合；根据所述多个独立判定规则确定所述多个第一样本。8.一种确定故障根因的装置，其特征在于，包括：确定单元，用于根据故...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨辉，袁潮灏，
申请(专利权)人：华为技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13