随机离散事件系统故障事件的可预测性研究

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1、广东工业大学硕士学位论文（工学硕士）随机离散事件系统故障事件的可预测性研究叶彬彬二〇一八年五月分类号：学校代号：11845UDC：密级：学号：2111505021广东工业大学硕士学位论文（工学硕士）随机离散事件系统故障事件的可预测性研究叶彬彬校内导师姓名、职称:刘富春教授学科(专业)或领域名称:计算机科学与技术学生所属学院:计算机学院论文答辩日期:二〇一八年五月ADissertationSubmittedtoGuangdongUniversityofTechnologyfortheMasterDegreeofEngineeringScienceExploringt

2、hePredictabilityofFaultEventsinStochasticDiscreteEventSystemsCandidate:BinbinYeSupervisor:Prof.FuchunLiuMay2018SchoolofComputerScienceandTechnologyGuangdongUniversityofTechnologyGuangzhou,Guangdong,P.R.China,510006摘要摘要随机离散事件系统是由离散事件系统衍生而来，而对于离散事件系统主要由系统状态和触发事件构成。在离散事件系统中研究热点主要有故障诊断和故障

3、预测。而故障诊断与故障预测的主要区别为故障诊断是判别系统是否发生过故障，而故障预测是需要在故障发生之前给出故障是否将会发生的判断。本文主要研究在离散事件系统故障预测的框架下，对于故障事件在随机离散事件系统下的可预测性问题。根据在经典离散事件系统下的故障预测模型，将故障预测理论推广到随机离散事件系统。本文针对随机系统模型，提出一种随机离散事件系统的故障预测方法。先对随机离散事件系统的故障可预测性进行形式化，再通过引入概率转移矩阵构建一个故障预测器自动机，得到一个关于随机离散事件系统的故障可预测性的充分必要条件。由此，在故障预测器的基础上，通过计算其扩展马尔可夫矩阵，

4、可判定随机离散事件系统是否具有故障可预测性，从而实现对故障事件在其发生之前的准确预测。最后再以该随机离散事件系统的故障预测方法为基础，提出一种分布式的预测方法，可将复杂的随机离散事件系统进一步分解为相对简单的子系统，通过对子系统的可预测分析来判断随机离散事件系统的是否具有故障事件的可预测性。本文做了以下主要贡献：首先，详细探讨了关于随机离散事件系统的故障预测问题。提出了一种判别故障事件在随机离散事件系统中是否具有可预测性的方法。先给出故障事件在随机离散事件系统中可预测性的定义，将随机离散事件系统的故障事件可预测性进行形式化。然后，对随机离散事件系统构造一个预测器，

5、对所构造的预测器通过判断预测器中是否包含某些“特定”的状态，来判断该预测器对应的随机离散事件系统对故障事件是否具有可预测性。其次，我们在随机离散事件系统的故障事件可预测性问题上。为进一步降低算法复杂度，提出一种分布式计算的方法。将随机离散事件系统分解转化为分布式随机离散事件系统，通过判断分布式系统的子系统是否对故障事件具有可预测性作为判断一个随机离散事件系统是否对故障事件具有可预测性的主要判断依据。若我们在分布式随机离散事件系统中，发现某个子系统对故障事件不具有可预测性，那么便可以得出分布式随机离散事件系统对故障事件也不具有可预测性的结论。对关于I广东工业大学硕士

6、学位论文构造随机离散事件系统的故障事件可预测性算法，在一定程度上进行了优化。关键词：随机离散事件系统；故障诊断；故障预测；马尔可夫矩阵；分布式系统IIABSTRACTABSTRACTStochasticdiscreteeventsystemsarederivedfromdiscreteeventsystems,whilediscreteeventsystemsaremainlycomposedofsystemstatesandtriggerbyevents.Researchhotspotsindiscreteeventsystemsincludefaultdiag

7、nosisandfaultprediction.Themaindifferencebetweenfaultdiagnosisandfaultpredictionisthatthefaultdiagnosisistodeterminewhetherthesystemhasfailed,andthefaultpredictionistojudgewhetherthefaultwilloccurbeforethefaultoccurs.Thispapermainlystudiesthepredictabilityoffaulteventsunderstochasticd

8、iscre