基于物联网技术的科技基础设施智能管理的可靠性研究 被引量：12

1

作者 马晓洋 张晓冬 彭锐 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期1116-1120,共5页

从互联网到物联网是一个必然的趋势,物联网技术必将促进科技基础设施的智能管理和数据共享.物联网技术主要利用各种传感器采集设备的各种运行状态,并且通过射频技术传到云端或者其他数据共享中心进行处理.由于涉及到无线传输,必定会涉... 从互联网到物联网是一个必然的趋势,物联网技术必将促进科技基础设施的智能管理和数据共享.物联网技术主要利用各种传感器采集设备的各种运行状态,并且通过射频技术传到云端或者其他数据共享中心进行处理.由于涉及到无线传输,必定会涉及到数据传输的可靠性问题,如果设备的信号未能实时地到达数据共享中心,则可能影响到该设备的智能管理.鉴于此,将科学基础设施系统简化为一个非线性多态系统,建立一个初步模型,分析利用物联网技术进行科技基础设施智能管理的可靠性.对该系统建立基于多值决策图的可靠性建模流程,并分析多值决策图中计算最大节点数和最大路径数的计算复杂度.最后通过示例演示了所建立的多值决策图可靠性的计算步骤. 展开更多

关键词 物联网 科技基础设施 智能管理 可靠性 多值决策图 复杂度

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基于多值决策图的动态故障树分析方法 被引量：5

2

作者 王斌 吴丹丹 +1 位作者 莫毓昌 陈中育 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2016年第10期70-73,92,共5页

针对具有动态故障模式的复杂系统,动态故障树分析一直是很重要的可靠性分析技术。为了提升可靠性分析效率,已有研究提出了各种模块化方法,但是对于实际动态故障树模型中由于事件关联导致的大型动态子树,这些模块化方法的状态空间爆炸问... 针对具有动态故障模式的复杂系统,动态故障树分析一直是很重要的可靠性分析技术。为了提升可靠性分析效率,已有研究提出了各种模块化方法,但是对于实际动态故障树模型中由于事件关联导致的大型动态子树,这些模块化方法的状态空间爆炸问题仍然很突出。因此介绍了一种基于多值决策图(Multiple-valued Decision Diagrams,MDD)来分析动态故障树的方法,通过多值变量编码动态门,利用单一系统MDD模型刻画各种动态和静态可靠性行为,有效地缓解了状态爆炸问题。通过一个具体的实例说明了多值决策图方法的应用和优势。 展开更多

关键词 多值决策图 动态故障树 马尔科夫 可靠性

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基于互斥锁传播的多智能体路径规划算法

3

作者 岳荣康 丁行 +1 位作者 江海 龙吟 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期103-110,120,共9页

基于冲突的搜索(CBS)算法可以应用于连续时间假设下的多智能体路径规划问题,但是仍存在没有相应冲突识别方法与约束生成规则的问题,从而导致算法效率低下。为此,引入并改进人工智能规划领域中的互斥锁传播技术进行路径规划。首先通过多... 基于冲突的搜索(CBS)算法可以应用于连续时间假设下的多智能体路径规划问题,但是仍存在没有相应冲突识别方法与约束生成规则的问题,从而导致算法效率低下。为此,引入并改进人工智能规划领域中的互斥锁传播技术进行路径规划。首先通过多值决策图(MDD)中的终点可达信息判断冲突的基本类型,然后讨论不同MDD的深度,将冲突划分为基数冲突或非基数冲突,最后针对不同类型的冲突直接生成对应的约束集合,使得CBS下层算法根据约束集合一次性规划出最优路径。互斥锁传播技术提供了比特殊规则更加通用的方法,不仅可以识别出离散时间下的矩形冲突、廊道冲突等特殊基数冲突,还可以针对连续时间的情景,将识别出的基数冲突进行分类并自动生成不同冲突类别对应的约束集合。实验结果表明,使用互斥锁传播的CCBS算法相较于CBS框架下的前沿算法平均成功率提升了6.2%,平均运行时间缩短了38.6%,相较于非CBS框架下的前沿算法平均成功率提升了15.3%,平均运行时间缩短了56.8%。 展开更多

关键词 人工智能规划 互斥锁传播 连续时间 多智能体路径规划 多值决策图

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计算节点不可靠网络可靠度的一种MDD算法 被引量：4

4

作者 王泓刚 董荣胜 钱俊彦 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2016年第1期154-158,共5页

节点或边不可靠网络的可靠度分析问题是NP-hard问题,网络节点和边都不可靠的假设更接近现实。基于网络节点和边二元状态的假设,构建了节点和边不可靠网络的形式化模型,给出了分析节点和边不可靠网络可靠度的NEF_MDD算法。该算法将单个... 节点或边不可靠网络的可靠度分析问题是NP-hard问题,网络节点和边都不可靠的假设更接近现实。基于网络节点和边二元状态的假设,构建了节点和边不可靠网络的形式化模型,给出了分析节点和边不可靠网络可靠度的NEF_MDD算法。该算法将单个节点与其未访问邻接边划分为一个集合,通过枚举节点和边的不同组合,合并导致子网同构的冗余状态,获得简化后的状态向量和可靠度向量,并用一个多值决策图变量来表述。通过使用自定义的MDD操作算子,构建整个网络的MDD,遍历MDD节点,计算网络的可靠度。与二元决策图方法相比,该方法能够降低决策图层数和节点规模,有助于节点和边不可靠网络的可靠度分析。 展开更多

关键词 多值决策图 网络可靠度 不可靠节点 不可靠边

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具有多阶段任务需求的温备份系统可靠性分析 被引量：3

5

作者 邱慧 闫相斌 +1 位作者 翟庆庆 彭锐 《中国管理科学》 CSSCI CSCD 北大核心 2021年第2期99-107,共9页

实际工程中很多系统的任务都具有多个阶段,且不同阶段的外界环境及系统需求均可能发生变化,而工作元件可在任意阶段发生失效,为系统的可靠性分析与建模带来了挑战。为增加系统的可靠性,一种常用的设计方法是配置备份元件。针对多阶段任... 实际工程中很多系统的任务都具有多个阶段,且不同阶段的外界环境及系统需求均可能发生变化,而工作元件可在任意阶段发生失效,为系统的可靠性分析与建模带来了挑战。为增加系统的可靠性,一种常用的设计方法是配置备份元件。针对多阶段任务下基于需求的温备份系统可靠性建模问题,首先提出了一种基于多值决策图的方法,其次给出了处于不同状态的元件可靠性计算公式,最后通过算例表明该模型适用于具有多阶段任务需求的温备份系统可靠性分析。 展开更多

关键词 多阶段任务系统(PMS) 温备份元件 多值决策图 系统可靠性

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故障树结构调整的多值决策图变量排序方法 被引量：3

6

作者 方敏 周书粤 +4 位作者 陈永梅 王红春 邱征 张振冬 肖晨光 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期20-25,36,共7页

由于动态故障树在分析系统可靠性时不具有故障计算能力,故需要借助多值决策图等方法建模分析.在将动态故障树转换成多值决策图的过程中,需要对基本事件的变量进行排序.变量的排序直接影响着生成的多值决策图的规模以及寻找割序的遍历代... 由于动态故障树在分析系统可靠性时不具有故障计算能力,故需要借助多值决策图等方法建模分析.在将动态故障树转换成多值决策图的过程中,需要对基本事件的变量进行排序.变量的排序直接影响着生成的多值决策图的规模以及寻找割序的遍历代价.利用动态故障树的重复事件、动态逻辑门以及事件位置对变量排序的不同影响,提出一种故障树结构调整改进方法.在此基础上,依据同一层的基本事件重要度相同的原则,提出了改进的多值决策图动态事件排序方法及变量序列生成算法.实例分析的结果表明,改进的动态变量排序方法相比同类方法可以缩小多值决策图的规模,降低了可靠性计算的空间和时间复杂度. 展开更多

关键词 故障树分析 多值决策图 可靠性分析

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基于多态故障树的多值决策图制动系统可靠性分析 被引量：2

7

作者 齐金平 郭济鸣 +1 位作者 田世润 段毅刚 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期385-391,共7页

针对动车组制动系统实际运行环境中故障多态性问题,提出了一种基于模块分解的多态故障树与多态多值决策图相结合的重要度分析方法。通过对系统进行故障树模型建造和模块化分解,将不同事件转化为相应变量状态、多态故障树转化为多态多值... 针对动车组制动系统实际运行环境中故障多态性问题,提出了一种基于模块分解的多态故障树与多态多值决策图相结合的重要度分析方法。通过对系统进行故障树模型建造和模块化分解,将不同事件转化为相应变量状态、多态故障树转化为多态多值决策图,最后计算得出多状态系统Birnbaum重要度。分析结果与兰新客专动车组制动系统实际运营情况相符,验证了算法的可行性和有效性,解决了多态系统可靠性分析问题,为该路线动车制动系统故障检修和维护策略的修订提供了理论依据。 展开更多

关键词 安全管理工程 制动系统 多态故障树 多值决策图 可靠性

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基于多值决策图的多状态线性consecutive-k-out-of-n系统的性能分析 被引量：1

8

作者 乔莹 许美玲 +1 位作者 钟发荣 莫毓昌 《南通大学学报（自然科学版）》 CAS 2016年第4期1-8,共8页

多状态线性consecutive-k-out-of-n系统(简称MLC(k,n)系统)是由n个部件按顺序串联排列在一条线上组成的.MLC(k,n)系统根据连续失效部件的数量不同,呈现不同的性能.基于多值决策图(multi-valued decision diagram,MDD),提出一种MLC(k,n)... 多状态线性consecutive-k-out-of-n系统(简称MLC(k,n)系统)是由n个部件按顺序串联排列在一条线上组成的.MLC(k,n)系统根据连续失效部件的数量不同,呈现不同的性能.基于多值决策图(multi-valued decision diagram,MDD),提出一种MLC(k,n)系统性能分析方法 ,对具有任意寿命分布异构部件的MLC(k,n)系统的性能进行建模和评估,重点给出了高效的MDD模型生成算法.通过分别对不可修复和可修复MLC(k,10)系统的具体实例分析,说明了MDD方法的有效性,其适用于任意寿命分布的异构不可修复部件系统. 展开更多

关键词 多值决策图 多状态系统 线性系统 consecutive-k-out-of-n系统

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一种基于MDD的多状态网络多路径路由算法 被引量：1

9

作者 何志伟 董荣胜 《桂林电子科技大学学报》 2017年第3期212-216,共5页

为了克服基于路径的相关性算法选择多状态网络多路由不够准确的缺点,建立了包含时延、成本和可靠性的多状态网络模型,引入多值决策图(MDD)技术评估网络可靠性,提出并实现了基于MDD的多状态网络多路径路由算法。该算法构造了包含时延与... 为了克服基于路径的相关性算法选择多状态网络多路由不够准确的缺点,建立了包含时延、成本和可靠性的多状态网络模型,引入多值决策图(MDD)技术评估网络可靠性,提出并实现了基于MDD的多状态网络多路径路由算法。该算法构造了包含时延与成本的MDD操作函数,便于计算多状态网络2路径的可靠性,并以此为准则选择多路由。实验结果表明,该算法查找的网络2路径可靠性接近于全路径的可靠性,适用于多状态网络。 展开更多

关键词 可靠性 多状态网络 多值决策图 路由

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基于MDD的高炉炼铁多态系统可靠性分析

10

作者 孙超勇 张永进 《机械工程与自动化》 2019年第4期4-6,共3页

针对高炉炼铁系统组件存在多状态的特点,提出一种基于多值决策图(MDD)的高炉炼铁多态系统可靠性分析方法。首先对多状态系统的组件建立多值决策图,然后结合组件之间的逻辑关系建立整个系统的多值决策图,利用全概率计算公式并结合多值决... 针对高炉炼铁系统组件存在多状态的特点,提出一种基于多值决策图(MDD)的高炉炼铁多态系统可靠性分析方法。首先对多状态系统的组件建立多值决策图,然后结合组件之间的逻辑关系建立整个系统的多值决策图,利用全概率计算公式并结合多值决策图模型对高炉炼铁多态系统进行可靠性分析。最后通过实例分析验证了所提方法的正确性和高效性。 展开更多

关键词 多值决策图 多状态系统 高炉炼铁

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具有不可比状态信息的可修MS-PMS可靠性分析

11

作者 张永进 孙有朝 +1 位作者 张燕军 孙超勇 《系统工程理论与实践》 EI CSSCI CSCD 北大核心 2019年第5期1326-1339,共14页

针对复杂多阶段任务系统(PMS)中存在的元件状态多态性和不可比性问题,提出了系统与元件两层的分层模块构建方法,应用连续时间Markov模型(CTMC)描述可修元件之间状态的相依和变迁的动态行为,应用多态多值决策图(MVDD)构建系统的结构函数... 针对复杂多阶段任务系统(PMS)中存在的元件状态多态性和不可比性问题,提出了系统与元件两层的分层模块构建方法,应用连续时间Markov模型(CTMC)描述可修元件之间状态的相依和变迁的动态行为,应用多态多值决策图(MVDD)构建系统的结构函数.为处理元件状态不可比情形,将其分为组内、组间及无约束状态三组,应用CTMC构建了不同变迁约束下部件处于不同阶段时的状态组的联合概率模型,发展了具有不可比元件状态的多状态多阶段任务系统(MSPMS)可靠性分析方法.最后,通过简约形式的飞行任务系统实例,结果表明CTMC下分层分组模块分析方法能有效计算MS-PMS的可靠度,验证了模型与分析方法的可行性. 展开更多

关键词 多态多阶段任务系统 马尔可夫链 多值决策图 不可比状态 可靠性

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基于多值决策图的多状态系统重要度分析 被引量：12

12

作者 古莹奎 李晶 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期44-50,共7页

为定量分析组件及其状态对系统可靠性的影响,利用多值决策图(MDD)能双向反映组件状态与系统状态之间关系的优点,建立基于MDD和直接逻辑偏导数(DPLD)的多状态系统重要度分析方法。给出多状态系统结构函数MDD的构建方法、简化准则、路径... 为定量分析组件及其状态对系统可靠性的影响,利用多值决策图(MDD)能双向反映组件状态与系统状态之间关系的优点,建立基于MDD和直接逻辑偏导数(DPLD)的多状态系统重要度分析方法。给出多状态系统结构函数MDD的构建方法、简化准则、路径搜索和概率算法;建立多状态系统Birnbaum重要度、结构重要度、F-V重要度、可靠性成果价值(RAW)和可靠性下降价值(RRW)重要度的数学模型。以柴油机燃油供给系统的可靠性分析为例验证,用提出的方法既可以方便地得到系统处于各个状态的概率,又可以得到系统各个组件对系统可靠性的影响程度以及各个组件状态对系统状态的影响程度,有助于系统的状态监测和结构优化。 展开更多

关键词 多状态系统 重要度分析 多值决策图(MDD) 可靠性成果价值(RAW) 直接逻辑偏导数(DPLD) 柴油机燃油供给系统 可靠性下降价值(RRW)

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基于模块分解的多态故障树可靠性分析方法 被引量：6

13

作者 李淑敏 孙树栋 +1 位作者 司书宾 蔡志强 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期251-255,共5页

提出了基于模块分解的多态故障树分析方法:采用基于部件的线性时间改进算法将多态故障树分解成相互独立的子故障树,并基于多态多值决策图方法对子故障树进行建模,递归综合子故障树可靠性结果计算整个系统的可靠性;解决了底事件非统计独... 提出了基于模块分解的多态故障树分析方法:采用基于部件的线性时间改进算法将多态故障树分解成相互独立的子故障树,并基于多态多值决策图方法对子故障树进行建模,递归综合子故障树可靠性结果计算整个系统的可靠性;解决了底事件非统计独立的多态故障树模块分解问题。通过案例分析与传统故障树分析方法进行对比,验证了该方法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 多态故障树 模块化 线性时间算法 多态多值决策图

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考虑阶段备份的多态多阶段任务系统可靠性建模方法

14

作者 李翔宇 李孝鹏 +2 位作者 冯健祥 熊晓燕 黄洪钟 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第15期6676-6684,共9页

近些年来,由于在航空航天、分布式计算以及核电系统等系统中广泛的应用,多阶段任务系统(phased mission system, PMS)可靠性理论与方法得到了广泛的关注与研究。在现代航天系统,尤其是载人航天系统,为了使整个系统的任务可靠性更高,经... 近些年来,由于在航空航天、分布式计算以及核电系统等系统中广泛的应用,多阶段任务系统(phased mission system, PMS)可靠性理论与方法得到了广泛的关注与研究。在现代航天系统,尤其是载人航天系统,为了使整个系统的任务可靠性更高,经常会采用任务备份的方法来提高系统的任务可靠性。针对该类型的问题,提出一种基于多态多值决策图(multistate multi-valued decision diagram, MMDD)的方法。首先,将阶段故障树模型转化为阶段模型,其次,根据阶段代数方法将阶段模型融合为系统模型。在阶段模型融合过程中,通过增加随机变量的方法对单元经历的阶段进行统计,从而实现降低所建立的系统模型大小,提高建模效率,并以某型航天器推进子系统为例对建模方法进行说明。 展开更多

关键词 多阶段任务系统 可靠性建模 多态多值决策图 阶段备份

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基于多态多值决策图的多态故障树重要度计算方法 被引量：3

15

作者 王宁 胡大伟 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期1301-1308,共8页

为了提高复杂系统优化的效率、降低优化成本,提出一种基于多态多值决策图的多态故障树重要度计算方法:通过将不同事件转化为相应变量状态,实现了多态故障树分析向多态多值决策图的转化;基于多态多值决策图模型,给出了5步骤的重要度计算... 为了提高复杂系统优化的效率、降低优化成本,提出一种基于多态多值决策图的多态故障树重要度计算方法:通过将不同事件转化为相应变量状态,实现了多态故障树分析向多态多值决策图的转化;基于多态多值决策图模型,给出了5步骤的重要度计算方法;通过集成重要度计算案例的分析对比验证了所提方法的正确性和有效性,并通过算法复杂度比较,证明了基于决策图的系统重要度计算方法比基于马氏贝叶斯网络方法的多态故障树的集成重要度计算方法效率更高。 展开更多

关键词 多态多值决策图 集成重要度 多态系统 多态故障树分析 复杂度分析

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基于多值决策图的温储备系统可靠性建模方法 被引量：3

16

作者 翟庆庆 杨军 +1 位作者 彭锐 赵宇 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期459-464,共6页

温储备系统是冷储备与热储备系统的推广,在实际中有广泛应用。针对不可修温储备系统的可靠性建模问题,已有基于多值决策图(MDD)的系统可靠性建模方法。该方法以系统中的单元故障为建模对象,分别构建故障级MDD与系统级MDD,进而获得系统... 温储备系统是冷储备与热储备系统的推广,在实际中有广泛应用。针对不可修温储备系统的可靠性建模问题,已有基于多值决策图(MDD)的系统可靠性建模方法。该方法以系统中的单元故障为建模对象,分别构建故障级MDD与系统级MDD,进而获得系统可靠度的解析表达式。然而,该表达式中不同维度积分相互混杂,计算给定时刻的系统可靠度需要首先梳理系统可靠度的表达式,以利用数值方法求解其中的积分。为实现系统可靠度的程序化计算,在已有研究基础上提出将系统级MDD按故障数分解为一系列子决策图,通过对MDD中边的概率重新赋值获得每一子决策图的发生概率,得到系统可靠度的规范形式,形成一套完整的系统可靠度计算方法。 展开更多

关键词 温储备 多值决策图(MDD) 系统可靠度 可靠性建模 不完全故障覆盖

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动态故障树的边值多值决策图分析 被引量：1

17

作者 李莉 刘翠杰 +1 位作者 王政 任逸飞 《计算机系统应用》 2018年第12期123-128,共6页

动态故障树分析对于复杂系统来说是一种重要的可靠性分析技术,但是二叉决策图等传统模块化方法存在严重的状态空间爆炸问题.本文系统介绍了边值决策图的动态故障树分析方法,其中边值多值决策图相对于其它现有的决策图具有更紧凑的表示函... 动态故障树分析对于复杂系统来说是一种重要的可靠性分析技术,但是二叉决策图等传统模块化方法存在严重的状态空间爆炸问题.本文系统介绍了边值决策图的动态故障树分析方法,其中边值多值决策图相对于其它现有的决策图具有更紧凑的表示函数,通过状态数的缩减,缩短了计算时间,有效缓解状态空间爆炸问题.实例证明了边值多值决策图在多状态系统和多功能系统中使用的方法和优势. 展开更多

关键词 边值多值决策图 多值决策图 故障树分析

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滚焊机多态焊接系统重要度分析 被引量：1

18

作者 齐继阳 刘菲菲 《机械设计与制造》 北大核心 2019年第1期264-267,271,共5页

多态故障树分析法是多态系统性能安全分析中的重要方法之一,多态故障树分析法可建立系统故障模型,并对系统组件进行定量分析,识别系统薄弱环节。在对多态多值决策图及重要度理论研究的基础上,进一步研究了综合重要度(Integrated Importa... 多态故障树分析法是多态系统性能安全分析中的重要方法之一,多态故障树分析法可建立系统故障模型,并对系统组件进行定量分析,识别系统薄弱环节。在对多态多值决策图及重要度理论研究的基础上,进一步研究了综合重要度(Integrated Importance Measure,IIM)的物理意思与计算方法,分析了以组件分布概率为自变量的系统性能期望函数梯度与综合重要度间的几何关系,提出基于综合重要度的系统性能梯度分析方法。应用于滚焊机多态焊接系统分析,证明该方法的方便有效性。 展开更多

关键词 多态故障树 多态多值决策图 综合重要度 梯度

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大规模多状态计算系统的容错性能分析

19

作者 李宁宁 梁敏 +2 位作者 陆迁 莫毓昌 李云生 《测控技术》 2020年第1期36-41,共6页

针对异构计算节点组成的大规模多状态计算系统的容错性能分析问题,提出了一种计算系统容错性能的评估方法。该方法采用自定义的两级容错性能形式化描述框架进行系统描述,通过构造多值决策图(Multi-value Decision Diagram,MDD)模型对系... 针对异构计算节点组成的大规模多状态计算系统的容错性能分析问题,提出了一种计算系统容错性能的评估方法。该方法采用自定义的两级容错性能形式化描述框架进行系统描述,通过构造多值决策图(Multi-value Decision Diagram,MDD)模型对系统进行容错性能建模,并基于构造的模型高效地计算出部件故障的条件下计算系统在特定性能水平上运行的概率,减少了计算的冗余性。实验结果表明,该方法在模型的大小和构建时间上均优于传统方法。该方法的提出将对系统操作员或程序设计者具有重要意义,使其确保系统适合预期应用。 展开更多

关键词 多状态计算系统 性能分析 性能规范 多值决策图(MDD)

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权为费用的多状态网络可靠度算法

20

作者 刘金林 董荣胜 万芷君 《桂林电子科技大学学报》 2013年第6期461-465,共5页

为避免求解多状态网络可靠度的复杂性,通过对多值决策图的结点进行分类,利用直接求解的方式对多状态网络可靠度进行求解。实例计算和分析表明,给出的算法构建的决策图结构精简,求解的可靠度精确性高,利用结点分类的方式直接分析网络的... 为避免求解多状态网络可靠度的复杂性,通过对多值决策图的结点进行分类,利用直接求解的方式对多状态网络可靠度进行求解。实例计算和分析表明,给出的算法构建的决策图结构精简,求解的可靠度精确性高,利用结点分类的方式直接分析网络的可靠度切实可行。 展开更多

关键词 多状态加权概率网络 多值决策图(MDD) 网络可靠度

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