第5期 崔铁军，等：SFEP文本因果关系提取及其与SFN转化研究 ·999· 及系统运动空间和系统映射论。SFN可描述SFEP 过程事件(process event):由边缘事件或其他 中各事件及其之间的逻辑关系，但研究的困难在 过程事件导致的事件，同时也导致其他过程事件 于将SFEP转化为SFN。通常情况下，SFEP是通 或最终事件，用pe表示。 过事故调查、现场人员叙述或者专家推断得到的。 最终事件(target event):边缘事件或过程事件 这些SFEP数据是一种非结构的、文本形式的信 导致的事件，但不导致任何其他事件发生，用 息。如何将SFEP的文本描述转化为规则化的，具 te表示。 有符号表示特征的模式，以便进一步处理成为了 传递概率(transfer probability:原因事件可导 关键问题。这涉及到信息收集、知识提取、知识表 致结果事件的概率，用p表示。 示、知识规则化，更涉及到安全科学和SFN理论等。 原因事件(cause event):导致其他事件发生的 对类似问题，文本知识的提取和表示已有较 事件，包括边缘事件和过程事件，用c心表示。 多研究。涌现了如基于数据挖掘和数据驱动的因 结果事件(result event):被导致发生的事件， 果关系提取P2四、知识地图文本分类232训、结构因 包括过程事件和最终事件，用re表示。 果关系故障诊断、学习行为数据因果关系挖掘的 连接(connection):表示事件之间的相互关系， 条件随机域突发事件因果关系提取2)、因果关系 连接具有方向，从原因事件指向结果事件，并蕴 脑电特征提取21、因果关系验证信息提取2)、医 含传递概率。 疗知识文本内容提取o]、网站信息资源多维语义 1 SFEP的典型因果关系 知识融合B川、特征项权重与句子相似度的知识元 智能提取等方法。但一般情况下，这些文本知 在SFEP中主要蕴含了事件间的因果关系， 识提取方法都具有专业领域特征，难以应用于安 分为如下6种。 全及系统故障分析领域，难以在SFEP文本中有 1)单层传递结构：A→B,A事件导致B事 效提取因果知识，更难以形成SFN所需要的知识 件。A代表原因事件，B代表结果事件，下同。 规则化形式。 2)多层传递结构：A→B→C,A事件导致B事 针对上述问题，作者借鉴文本知识提取的一 件，B导致C事件。 般方法23)，专门研究了适合SFN的因果关系提 3)归一与结构：A1∧A2A→B,多个原因事 取方法用于研究SFEP描述文本的表示和分析。 件A同时导致结果事件B。 方法可将SFEP文本语言描述转化为完整的 4)归一或结构：A,VA2V→B,多个原因事 SFN结构，从而为SFN的有效构建提供支持，同 件A,至少有一个发生导致结果事件B。 时该方法也适合计算机对符号序列的智能处理。 5)分支与结构：A→B1AB2八…，原因事件 这里首先解释文中出现的前期概念，其余相关概 A发生，同时产生多个结果事件。 念见参考文献[1-5]。 6)分支或结构：A→B,VB2V…,原因事件 边缘事件(edge event):导致故障的基本事件， A发生，产生多个结果事件中的一个或多个。 用ce表示。 上述关系在SFN中的表示如图1所示。 A→® B B A B (a)单层传递结构 ④ A ⑧ @ (a)单层传递结构 (c)归一与结构 (d归一或结构 (c)归一与结构 B A (b)多层传递结构 ()分支与结构 (g)分支或结构 (d)归一或结构 图16种逻辑关系的SFN转化结构 Fig.1 SFN transformation structures of 6 logic relations及系统运动空间和系统映射论。SFN 可描述 SFEP 中各事件及其之间的逻辑关系，但研究的困难在 于将 SFEP 转化为 SFN。通常情况下，SFEP 是通 过事故调查、现场人员叙述或者专家推断得到的。 这些 SFEP 数据是一种非结构的、文本形式的信 息。如何将 SFEP 的文本描述转化为规则化的，具 有符号表示特征的模式，以便进一步处理成为了 关键问题。这涉及到信息收集、知识提取、知识表 示、知识规则化，更涉及到安全科学和 SFN 理论等。 对类似问题，文本知识的提取和表示已有较 多研究。涌现了如基于数据挖掘和数据驱动的因 果关系提取[21-22] 、知识地图文本分类[23-24] 、结构因 果关系故障诊断[25] 、学习行为数据因果关系挖掘[26] 、 条件随机域突发事件因果关系提取[27] 、因果关系 脑电特征提取[28] 、因果关系验证信息提取[29] 、医 疗知识文本内容提取[30] 、网站信息资源多维语义 知识融合[31] 、特征项权重与句子相似度的知识元 智能提取[32] 等方法。但一般情况下，这些文本知 识提取方法都具有专业领域特征，难以应用于安 全及系统故障分析领域，难以在 SFEP 文本中有 效提取因果知识，更难以形成 SFN 所需要的知识 规则化形式。 针对上述问题，作者借鉴文本知识提取的一 般方法[21-33] ，专门研究了适合 SFN 的因果关系提 取方法用于研究 SFEP 描述文本的表示和分析。 方法可 将 SFEP 文本语言描述转化为完整 的 SFN 结构，从而为 SFN 的有效构建提供支持，同 时该方法也适合计算机对符号序列的智能处理。 这里首先解释文中出现的前期概念，其余相关概 念见参考文献 [1-5]。 边缘事件 (edge event)：导致故障的基本事件， 用 ee 表示。 过程事件 (process event)：由边缘事件或其他 过程事件导致的事件，同时也导致其他过程事件 或最终事件，用 pe 表示。 最终事件 (target event)：边缘事件或过程事件 导致的事件，但不导致任何其他事件发生，用 te 表示。 传递概率 (transfer probability)：原因事件可导 致结果事件的概率，用 tp 表示。 原因事件 (cause event)：导致其他事件发生的 事件，包括边缘事件和过程事件，用 ce 表示。 结果事件 (result event)：被导致发生的事件， 包括过程事件和最终事件，用 re 表示。 连接 (connection)：表示事件之间的相互关系， 连接具有方向，从原因事件指向结果事件，并蕴 含传递概率。 1 SFEP 的典型因果关系 在 SFEP 中主要蕴含了事件间的因果关系， 分为如下 6 种。 1) 单层传递结构：A→B，A 事件导致 B 事 件。A 代表原因事件，B 代表结果事件，下同。 2) 多层传递结构：A→B→C，A 事件导致 B 事 件，B 导致 C 事件。 3) 归一与结构：A1∧A2∧…→B，多个原因事 件 A 同时导致结果事件 B。 4) 归一或结构：A1∨A2∨…→B，多个原因事 件 A，至少有一个发生导致结果事件 B。 5) 分支与结构：A→B1∧B2∧…，原因事件 A 发生，同时产生多个结果事件。 6) 分支或结构：A→B1∨B2∨…，原因事件 A 发生，产生多个结果事件中的一个或多个。 上述关系在 SFN 中的表示如图 1 所示。 A B A B C A1 A2 B· A1 A2 B+ A B1 B2 A B1 B2 (a) 单层传递结构 (b) 多层传递结构 (d) 归一或结构 (a) 单层传递结构 (c) 归一与结构 (d) 归一或结构 (c) 归一与结构 (f) 分支与结构 (g) 分支或结构 A B A1 A2 B· A1 A2 B+ … … … … … … 图 1 6 种逻辑关系的 SFN 转化结构 Fig. 1 SFN transformation structures of 6 logic relations 第 5 期 崔铁军，等：SFEP 文本因果关系提取及其与 SFN 转化研究 ·999·