diagnosztikai probl m k megold sa t invari ns anal zissel n.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
Diagnosztikai problémák megoldása T-invariáns analízissel PowerPoint Presentation
Download Presentation
Diagnosztikai problémák megoldása T-invariáns analízissel

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 31

Diagnosztikai problémák megoldása T-invariáns analízissel - PowerPoint PPT Presentation


  • 93 Views
  • Uploaded on

Diagnosztikai problémák megoldása T-invariáns analízissel. dr. Bartha Tamás bartha@mit.bme.hu Varr ó-Gyapay Szilvia gy a pay @mit.bme.hu BME Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'Diagnosztikai problémák megoldása T-invariáns analízissel' - kishi


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
diagnosztikai probl m k megold sa t invari ns anal zissel

Diagnosztikai problémák megoldása T-invariáns analízissel

dr. Bartha Tamásbartha@mit.bme.huVarró-Gyapay Szilviagyapay@mit.bme.hu

BME Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék

L.Portinale: Exploiting T-invariant Analysis in Diagnostic Reasoning on a Petri Net Model, LNCS 691, Springer, 1993 alapján

Formális módszerek az informatikában 2004/2005.

a diagnosztikai probl ma
A diagnosztikai probléma
  • Modell-bázisú diagnosztika:
    • BM: viselkedési modell (kauzalitási modell)
    • : lehetséges hibák halmaza
    • +: megfigyelhető jelenségek
    • -: megfigyelések által kizárt jelenségek

Formális módszerek az informatikában 2004/2005.

a diagnosztikai probl ma folyt
A diagnosztikai probléma (folyt.)
  • Diagnosztikai probléma formális definíciója:
    • D: megfigyelésekből származó adatok
    • H: diagnosztikai megoldás vagy magyarázat (hipotézis)

abduktív diagnosztika

konzisztencia-bázisú diagnosztika

Formális módszerek az informatikában 2004/2005.

viselked s modellek
Viselkedés modellek
  • Kauzalitási modell: állapotok+következmények
    • rendszermodell: leírja a viselkedést nominális esetben
    • megbízhatósági modell: rendszermodell + hibák jelenlétében mutatott viselkedés (finomítással)
    • hibamodell: csak a hibák esetén mutatott viselkedés
  • Hibamodell
    • kezdeti állapotok (külső zavaró hatás): nincs előzmény
    • belső állapotok: nem figyelhetők meg
    • manifesztációk: megfigyelhető hibajelenségek
    • fault  error  failure
    • következmények: hibaterjedési mechanizmusok

Formális módszerek az informatikában 2004/2005.

definit logikai program
Definit logikai program
  • Definit logikai program: definit klózok halmaza
    • definit klózok: A1 A2 …  An B
    • A1,A2,…An, B ponált logikai változók (predikátumok)
    • definit klózok negálásmentesek!
    • kezdeti állapot:  C típusú logikai állítás
    • célállítás: D1 D2 …  Dk típusú logikai állítás
  • Murata tételei:
    • Definit logikai program reprezentálható Petri hálóval
    • Klózrendszer megoldása  a megfeleltetett Petri háló minimális alapú T-invariánsainak megkeresése

Formális módszerek az informatikában 2004/2005.

petri h l alap viselked s modellek
Petri-háló alapú viselkedés modellek
  • Definit logikai programnak megfelel egy Petri-háló:
    • logikai változók: helyek
    • tények kezdeti állapot: forrás tüzelések egy helyre
    • definit klózok: átmenetek
      • (több) bemeneti hely a logikai előfeltétel változó
      • (egy) kimeneti hely a következmény változó
    • célállítás: nyelő tüzelés

Formális módszerek az informatikában 2004/2005.

diagnosztikai petri h l elemei
Diagnosztikai Petri háló elemei

 C

A1 A2 B1

A3 A4 B2

D 

A1

A2

A3

A4

D

C

B1

B2

tény

definit klóz

alternatívokok

megfigyelés

Formális módszerek az informatikában 2004/2005.

viselked s modell transzform l sa
Viselkedés modell transzformálása

Bemenet: teljes viselkedési modell CBM = BMIS

Kimenet: Petri-háló modellPN = (P, T, E, M0)

PTE

fori 1 to klózok_száma(CBM)

i-ik klóz beolvasása

if p1 p2 …  pn p az i-ik klóz then

TT{ti}

PP{p1,p2, …,pn,p}

EE{(p1, ti); (p2,ti); …;(pn,ti); (ti, p)}

end if

end for

Formális módszerek az informatikában 2004/2005.

p lda kezdeti llapotok
Példa: kezdeti állapotok

Kezdeti állapotok:

  • piston_state: értékkészlet ={normal, worn}
  • ground_clearance: értékkészlet ={normal, low}
  • oil_sump_state: értékkészlet ={normal, worn}
  • spark_plug_mileage: értékkészlet ={normal, high}
  • carbur_tuning: értékkészlet ={regular, irreg}

Formális módszerek az informatikában 2004/2005.

diagnosztikai petri h l kezdeti llapotok
Diagnosztikai Petri háló: kezdeti állapotok

Formális módszerek az informatikában 2004/2005.

p lda bels llapotok
Példa: belső állapotok

Belső állapotok:

  • oil_consumption: értékkészlet ={normal, high}
  • oil_sump: értékkészlet ={normal, holed}
  • oil_lack: értékkészlet ={normal, intense}
  • engine_temp: értékkészlet ={normal, high}
  • incr_cool_temp: értékkészlet ={normal, high}
  • cool_leakage: értékkészlet ={absent, high}
  • spark_ign: értékkészlet ={normal, irreg}
  • mixt: értékkészlet ={regular, irreg}
  • mixt_ign: értékkészlet ={normal, irreg}

Formális módszerek az informatikában 2004/2005.

p lda hibajelens gek
Példa: hibajelenségek

Hibajelenségek (manifesztációk):

  • exhaust_smoke: értékkészlet ={normal, black}
  • hole_in_oil_sump: értékkészlet ={no, yes}
  • oil_light: értékkészlet ={off, on}
  • temp_indic: értékkészlet ={normal, red}
  • smoke_from_eng: értékkészlet ={no, yes}
  • acc_resp: értékkészlet ={normal, irreg}

Formális módszerek az informatikában 2004/2005.

diagnosztikai petri h l hibajelens gek
Diagnosztikai Petri háló: hibajelenségek

Formális módszerek az informatikában 2004/2005.

p lda viselked si modell
Példa: viselkedési modell

piston_state(worn)  oil_consumption(high)

ground_clearance(low)  oil_sump_state(worn)  oil_sump(holed)

spark_plug_mileage(high)  spark_ign(irreg)

oil_consumption(high) exhaust_smoke(black)

oil_consumption(high) oil_lack(intense)

oil_sump(holed)  oil_lack(intense)

oil_sump(holed)  hole_in_oil_sump(yes)

engine_temp(high)  incr_cool_temp(high)

incr_cool_temp(high) temp_indic(high)

incr_cool_temp(high)  cool_leakage(high)

cool_leakage(high) smoke_from_eng(yes)

carbur_tuning(irreg)  engine_temp(high)  mixt(irreg)

mixt(irreg)  mixt_ign(irreg)

mixt_ign(irreg)  acc_resp(irreg)

Formális módszerek az informatikában 2004/2005.

teljes diagnosztikai petri h l
Teljes diagnosztikai Petri háló

Formális módszerek az informatikában 2004/2005.

p lda kezd llapot s megfigyel sek
Példa: kezdőállapot és megfigyelések
  • Kezdőállapot:

 piston_state(worn)

 oil_sump_state(worn)

 ground_clearance(low)

 spark_plug_mileage(high)

 carbur_tuning(irreg)

  • Megfigyelések (manifesztációk):
    • oil_light(on)
    • hole_in_oil_sump(no)
    • temp_indic(red)
    • acc_resp(normal)

exhaust_smoke,smoke_from_eng:nem figyelhetők meg,nem érzékelhetők

Formális módszerek az informatikában 2004/2005.

p lda modell s konzisztencia felt telek
Példa: modell és konzisztencia feltételek
  • Hibamodell, a normál működést nem tartalmazza
  • Megfigyelések:
    • oil_light(on)
    • hole_in_oil_sump(no)
    • temp_indic(red)
    • acc_resp(normal)
  • Konzisztencia feltételek:
    • += {oil_light(on), temp_indic(red)}
    • -= {hole_in_oil_sump(yes), acc_resp(irreg)

Formális módszerek az informatikában 2004/2005.

megfigyel sekkel kieg sz tett diagnosztikai petri h l modell
Megfigyelésekkel kiegészített diagnosztikai Petri-háló modell

Formális módszerek az informatikában 2004/2005.

t invari ns anal zis alkalmaz sa
T-invariáns analízis alkalmazása
  • T-invariáns jelentősége:
    • teljes tüzelési szekvencia során nem marad token
      • kezdeti állapotok tokeneket juttatnak a modellbe
      • tokenek a belső állapotokon keresztül terjednek
      • célállításnak megfelelő nyelő tüzelés kiüríti a hálót
    • diagnosztika: minimális alapú T-invariánsok keresése

Formális módszerek az informatikában 2004/2005.

konzisztencia felt telek
Konzisztencia feltételek
  • Megfigyelésekhez tartozó tranzíciók:
    • T+= {tolo, ttir}
    • T-= {thosy, tari}
  • Konzisztencia feltételek figyelembe vétele
    • inkonzisztencia:
    • (részleges) pozitív megoldás:
    • (részleges) negatív megoldás:

Formális módszerek az informatikában 2004/2005.

minim lis alap t invari nsok
Minimális alapú T-invariánsok

1 = {tossw, tgcl, t2, t7, t10, t11, t12, ttir}

2 = {tossw, tgcl, t2, t7, t9, tolo}

3 = {tpsw, t1, t6, t10, t11, t12, ttir}

4 = {tpsw, t1, t6, t9, tolo}

5 = {tossw, tgcl, t2, t8, thosy}

6 = {tossw, tcti, t1, t6, t10, t15, t16, t17, tari}

7 = {tossw, tgcl, tcti, t2, t7, t10, t15, t16, t17, tari}

8 = {tspmh, t3, t4, t17, tari}

Formális módszerek az informatikában 2004/2005.

diagnosztikai algoritmus 1 r sz
Diagnosztikai algoritmus, 1.rész

Bemenet: PND = (P, {TIS,T‘,T +,T -}, E, M0)

Kimenet: diagnosztikai megoldások H halmaza

LPND T-invariánsai minimális alapjainak listája

forall t T -

forall  L  t 

DT  {t’ TIS t’ }

forall  TIS,  fedi DT–t

-ot tartalmazó invariáns törlése L–ből

end for

end for

end for

Formális módszerek az informatikában 2004/2005.

diagnosztikai algoritmus v grehajt sa
Diagnosztikai algoritmus végrehajtása

TIS= {tossw, tgcl,tpsw, tcti, tspmh}

T+= {tolo, ttir}

T-= {thosy, tari}

1 = {tossw, tgcl, t2, t7, t10, t11, t12, ttir}

2 = {tossw, tgcl, t2, t7, t9, tolo}

3 = {tpsw, t1, t6, t10, t11, t12, ttir}

4 = {tpsw, t1, t6, t9, tolo}

5 = {tossw, tgcl, t2, t8, thosy}

6 = {tossw, tcti, t1, t6, t10, t15, t16, t17, tari}

7 = {tossw, tgcl, tcti, t2, t7, t10, t15, t16, t17, tari}

8 = {tspmh, t3, t4, t17, tari}

Formális módszerek az informatikában 2004/2005.

diagnosztikai algoritmus v grehajt sa1
Diagnosztikai algoritmus végrehajtása

TIS= {tossw, tgcl,tpsw, tcti, tspmh}

T+= {tolo, ttir}

T-= {thosy, tari}

1 = {tossw, tgcl, t2, t7, t10, t11, t12, ttir}

2 = {tossw, tgcl, t2, t7, t9, tolo}

3 = {tpsw, t1, t6, t10, t11, t12, ttir}

4 = {tpsw, t1, t6, t9, tolo}

5 = {tossw, tgcl, t2, t8, thosy}

6 = {tossw, tcti, t1, t6, t10, t15, t16, t17, tari}

7 = {tossw, tgcl, tcti, t2, t7, t10, t15, t16, t17, tari}

8 = {tspmh, t3, t4, t17, tari}

Formális módszerek az informatikában 2004/2005.

diagnosztikai algoritmus v grehajt sa2
Diagnosztikai algoritmus végrehajtása

TIS= {tossw, tgcl,tpsw, tcti, tspmh}

T+= {tolo, ttir}

T-= {thosy, tari}

3 = {tpsw, t1, t6, t10, t11, t12, ttir}

4 = {tpsw, t1, t6, t9, tolo}

6 = {tossw, tcti, t1, t6, t10, t15, t16, t17, tari}

8 = {tspmh, t3, t4, t17, tari}

Formális módszerek az informatikában 2004/2005.

diagnosztikai algoritmus v grehajt sa3
Diagnosztikai algoritmus végrehajtása

TIS= {tossw, tgcl,tpsw, tcti, tspmh}

T+= {tolo, ttir}

T-= {thosy,tari}

3 = {tpsw, t1, t6, t10, t11, t12, ttir}

4 = {tpsw, t1, t6, t9, tolo}

Formális módszerek az informatikában 2004/2005.

diagnosztikai algoritmus 2 r sz
Diagnosztikai algoritmus, 2. rész

X

for allt T+

H’

for all L  t 

IT {t’ TIS t’ }

H’H’ {IT}

end for

XX {H’ }

end for

Xelemeinek kombinációi adják a H halmazt

Formális módszerek az informatikában 2004/2005.

diagnosztikai algoritmus v grehajt sa4
Diagnosztikai algoritmus végrehajtása

TIS= {tossw, tgcl,tpsw, tcti, tspmh}

T+= {tolo, ttir}

T-= {thosy, tari}

3 = {tpsw, t1, t6, t10, t11, t12, ttir}

4 = {tpsw, t1, t6, t9, tolo}

H’= 

X= 

Formális módszerek az informatikában 2004/2005.

diagnosztikai algoritmus v grehajt sa5
Diagnosztikai algoritmus végrehajtása

TIS= {tossw, tgcl,tpsw, tcti, tspmh}

T+= {tolo, ttir}

T-= {thosy, tari}

3 = {tpsw, t1, t6, t10, t11, t12, ttir}

4 = {tpsw, t1, t6, t9, tolo}

H’={tpsw}

X={tpsw}

Formális módszerek az informatikában 2004/2005.

diagnosztikai algoritmus v grehajt sa6
Diagnosztikai algoritmus végrehajtása

TIS= {tossw, tgcl,tpsw, tcti, tspmh}

T+= {tolo, ttir}

T-= {thosy, tari}

3 = {tpsw, t1, t6, t10, t11, t12, ttir}

4 = {tpsw, t1, t6, t9, tolo}

H’={tpsw} {tpsw} = {tpsw}

X={tpsw} {tpsw} = {tpsw}

Formális módszerek az informatikában 2004/2005.

diagnosztikai eredm ny
Diagnosztikai eredmény
  • Inkonzisztens T-invariánsok:
    • temp_indic(red) 1 és 3oil_light(on) 2 és 4
    • 1 és 2tossw, tgcl  5hole_in_oil_sump(yes)  -
    • tossw, tgcl nem konzisztens, kizárni 1 , 2 , 5 és 7
  • Konzisztenciakritérium által kizárt hipotézisek:
    • 6 és 8acc_resp(irreg)  - miatt
  • Konzisztens hipotézis halmaz:
    • 3 és 4piston_state(worn)  diagnózis!

Formális módszerek az informatikában 2004/2005.