一种多层次软件故障诊断专家系统的构建方法技术方案

一种多层次软件故障诊断专家系统的构建方法，步骤如下：1、搜集大量与被诊断软件相关的故障案例；2、结合软件缺陷分类方法构建缺陷属性分类模型；3、构建软件缺陷分类模型并进行形式化描述；4、构建适用于被诊断对象的其他故障属性分类模型；5、利用F‑CBR技术对故障案例库的案例进行操作；6、结合F‑CBR技术构建浅层故障分系统；7、对结合F‑CBR技术的浅层故障分系统进行具体实现；8、构建深层分系统；9、对深层故障分系统进行构建与实现；10、对浅层分系统与深层分系统构建连接，从而完成故障案例库数据共享功能；通过上述步骤，完成对多层次软件故障诊断专家系统的构建从而完成软件故障诊断。

【技术实现步骤摘要】
一种多层次软件故障诊断专家系统的构建方法
本专利技术提供一种多层次软件故障诊断专家系统的构建方法，它涉及一种多层次软件故障诊断专家系统的实现，属于软件可靠性、软件故障诊断领域。
技术介绍
专家系统是一门应用型边缘学科，其理论基础涉及多门学科，如现代控制理论、计算机工程、数理统计等，它能够在诊断对象发生故障时，根据对象中的各种变量(可测的或不可测的)及其中部分变量表现出的与正常状态不同特性，找出故障缺陷的特征描述，并根据缺陷进行分类，进一步实现故障的检查与预测。由于软件变得越来越复杂，一个软件故障可能是由多个原因共同组合引发的，而故障表现出的问题也可能是多个现象共同造成的。对于这种类型故障，目前的故障诊断专家系统并不能进行有效解决。针对这一状况，我们将提出一种包含浅层与深层的多层次诊断专家系统的构建方法，在该系统中，对于软件中发生过的或与之相似的组合故障，可利用基于失效模式与影响分析形式的案例推理技术(即““F-CBR”)获取故障诊断信息，完成浅层故障诊断。对于软件中未知的、复杂的、随机发生的组合故障，可采用贝叶斯网络获取推理数据，完成深层故障诊断。利用这一系统不仅可以有效地追溯软件故本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多层次软件故障诊断专家系统的构建方法，其特征在于：其步骤如下：步骤1、搜集大量与被诊断软件相关的故障案例，针对被诊断软件系统的特点，采取合适的方法对故障案例进行分析，在分析完成后，筛选出合适的案例集加入至创建的故障知识案例库；步骤2、根据被诊断软件所有可能发生的原因、现象以及其他故障属性，结合软件缺陷分类方法构建缺陷属性分类模型，该模型能辅助贝叶斯诊断网络的构建及各层次分系统的连接；步骤3、构建软件缺陷分类模型并进行形式化描述；步骤4、针对被诊断对象的特点，构建适用于被诊断对象的其他故障属性分类模型；步骤5、利用F‑CBR技术对故障案例库的案例进行操作；步骤6、结合F‑CBR技术构建浅层故...

【技术特征摘要】
1.一种多层次软件故障诊断专家系统的构建方法，其特征在于：其步骤如下：步骤1、搜集大量与被诊断软件相关的故障案例，针对被诊断软件系统的特点，采取合适的方法对故障案例进行分析，在分析完成后，筛选出合适的案例集加入至创建的故障知识案例库；步骤2、根据被诊断软件所有可能发生的原因、现象以及其他故障属性，结合软件缺陷分类方法构建缺陷属性分类模型，该模型能辅助贝叶斯诊断网络的构建及各层次分系统的连接；步骤3、构建软件缺陷分类模型并进行形式化描述；步骤4、针对被诊断对象的特点，构建适用于被诊断对象的其他故障属性分类模型；步骤5、利用F-CBR技术对故障案例库的案例进行操作；步骤6、结合F-CBR技术构建浅层故障分系统；步骤7、采用开源搜索引擎工具并结合相似匹配算法，对结合F-CBR技术的浅层故障分系统进行具体实现；步骤8、构建深层分系统，该系统提供故障探测、故障识别、贝叶斯故障分析，形成深层故障分析与故障管理协议，指导故障处理策略的制定与选择；对于深层分系统，首先要实现其核心技术，即基于案例库数据的故障属性分类模型转换为贝叶斯网络算法；深层分系统利用该算法进行贝叶斯网络因果结构学习，并将案例库中的自然语言形式的数据转换为0-1化数据，进行贝叶斯网络参数数据学习；步骤9、结合即基于案例库数据的故障属性分类模型转换为贝叶斯网络算法对深层故障分系统进行构建与实现；步骤10、对浅层分系统与深层分系统构建连接，完成多层次故障诊断专家系统的构建，以实现基于故障案例库实现浅层、深层分系统的数据上传与下载，从而完成故障案例库数据共享功能；通过上述步骤，完成对多层次软件故障诊断专家系统的构建，对于被诊断对象中已发生及类似的组合故障，采用浅层故障诊断分系统的相似匹配搜索方式进行解决，对于被诊断对象中未发生及未知类型的组合故障，采用深层故障诊断分系统的贝叶斯诊断网络进行推理预测完成诊断；对于不同类型的故障采取不同的解决措施，从而完成软件故障诊断。2.根据权利要求1所述的一种多层次软件故障诊断专家系统的构建方法，其特征在于：在步骤2中所述的“结合软件缺陷分类方法构建故障缺陷分类模型”，其作法如下：即参照目前已有的软件缺陷分类方法，结合目前主流软件缺陷分类方法的优点，同时结合软件缺陷本身的特点，尤其是软件缺陷的发现、定位、排除和预防过程，完成软件缺陷分类方法的定义与划分，并在此缺陷分类方法的基础上，根据被诊断对象自身的特点，对其故障现象、故障所发生的分系统一系列待分析的故障属性进行归类总结，完成故障属性分类模型的构建。3.根据权利要求1所述的一种多层次软件故障诊断专家系统的构建方法，其特征在于：在步骤3中所述的“构建软件缺陷分类模型并进行形式化描述”，其作法如下：对适用于故障缺陷分类进行定义及划分，在必要的情况下，将已定义与划分的缺陷类型继续细化，直到缺陷类型相对完整为止；缺陷分类模型并不存在一个最终形式，当有新的缺陷类型出现时，这一缺陷类型就会添加至相应缺陷类型下进行更新；为了更好地利用缺陷分类模型，我们对该分类网的缺陷类型作出尽可能的细化，以最大限度地对案例进行匹配；在得出的缺陷分类模型后，我们使用超文本标记语言HTML及扩展标记语言XML对缺陷模型中的分类进行表示。4.根据权利要求1所述的一种多层次软件故障诊断专家系统的构建方法，其特征在于：在步骤4中所述的“针对被诊断对象的特点，构建适用于被诊断对象的其他故障属性分类模型”，其作法如下：对于不同被诊断对象，故障的发生现象、发生的位置这类属性都有其各自特点，因此这些属性并不能像故障缺陷一样进行整合分类；因此，我们需要在进行FMEA分析时，对这些故障属性信息进行概括总结，进一步完成其他故障属性分类模型的建立。5.根据权利要求1所述的一种多层次软件故障诊断专家系统的构建方法，其特征在于：在步骤5中所述的“F-CBR技术”，是基于失效模式与影响分析...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨顺昆，边冲，李星，谭麟，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京,11