第16卷第3期 智能系统学报 Vol.16 No.3 2021年5月 CAAI Transactions on Intelligent Systems May 2021 D0:10.11992/tis.202003029 空间故障网络的柔性逻辑描述 崔铁军口，李莎莎 (1.辽宁工程技术大学安全科学与工程学院，辽宁阜新123000：2.大连交通大学辽宁省隧道与地下结构工程 技术研究中心，辽宁大连116028,3.过宁工程技术大学工商管理学院，辽宁葫芦岛125105) 摘要：为使空间故障网络(space fault network,SFN)描述系统故障演化过程(system fault evolution process, SFEP)时能蕴含信息的不确定性和演化特征，克服因素、数据和演化本身的不确定性，提出使用柔性逻辑对 SFN进行描述和改造。首先论述了SFN存在的问题和使用柔性逻辑解决这些问题的可能性。使用柔性逻辑描 述SFN,应从SFN的最基本单元、事件发生关系、SFN结构方面进行。给出了SFN中与、或和传递关系的柔性 逻辑表示。在柔性逻辑条件下给出了SFN的关系组，进而得到SFN最终事件状态的柔性逻辑表示。实例结果 蕴含了SFEP中各事件、因素和演化过程之间的柔性逻辑关系及其不确定性，为SFEP的智能化研究提供了新 方法论和理论基础。 关键词：智能科学：安全科学；安全系统工程：空间故障网络：柔性逻辑；系统故障演化过程：因素影响：不确定性 中图分类号：TP18,X913,C931.1文献标志码：A文章编号：1673-4785(2021)03-0552-08 中文引用格式：崔铁军，李莎莎.空间故障网络的柔性逻辑描述J.智能系统学报，2021,16(3)：552-559 英文引用格式：CUITiejun,.LI Shasha..Flexible logic description of space fault networkJ.CAAI transactions on intelligent sys- tems,2021,16(3:552-559. Flexible logic description of space fault network CUI Tiejun2,LI Shasha (1.College of Safety Science and Engineering,Liaoning Technical University,Fuxin 123000,China;2.Tunnel Underground Structure Engineering Center of Liaoning,Dalian Jiaotong University,Dalian 116028,China;3.School of Business Administration, Liaoning Technical University,Huludao 125105,China) Abstract:Flexible logic is proposed in this paper to describe and transform the space fault network(SFN)and to de- scribe the system fault evolution process(SFEP)with information uncertainty and evolution characteristics to overcome the factors,data,and evolution uncertainty.The present report discusses the problems of SFN and the possibility of us- ing flexible logic to solve these problems.The use of flexible logic to describe SFN should be based on the basic unit, event occurrence relationship,and SFN structure.Flexible logical representations of the and,or and transfer relationship in SFN are given.Further,under the condition of flexible logic,the relationship set of SFN is given,and the flexible lo- gic representation of the target event state of SFN is obtained.The results show the flexible logical relationship and un- certainty among events,factors,and evolution processes in SFEP and provide a new methodology and theoretical basis for the intelligent research of SFEP. Keywords:intelligent science;safety science;safety system engineering;space fault network;flexible logic;system fault evolution process;factor influence;uncertainty SFEP存在于各行各业，无论是自然系统灾 因此SFEP的事先分析极其困难。因为SFEP中 害还是人工系统故障都是系统功能性下降或故障 各种事件和它们之间的逻辑关系，加之不同因素 性升高的结果。SFEP中蕴含了一系列事件，受到 的影响，使得SFEP存在多样性。事先分析只能得到 多种因素影响，事件间也存在不同的逻辑关系， 各种SFEP的可能性，只有发生后才能确定是哪 一种SFEP。那么如何智能化地事先分析SFEP成 收稿日期：2020-03-17. 基金项目：国家自然科学基金项目(51704141)：国家重点研发 为关键问题。 计划重点专项项目(2017YFC1503102):国家自然科 学基金委主任基金(61350003). 目前关于系统故障发展和演化过程分析的研 通信作者：崔铁军.E-mail:ctj.159@163.com 究迅速发展。这些研究包括惯性速度差分进化算DOI: 10.11992/tis.202003029 空间故障网络的柔性逻辑描述 崔铁军1,2，李莎莎3 （1. 辽宁工程技术大学 安全科学与工程学院，辽宁 阜新 123000; 2. 大连交通大学 辽宁省隧道与地下结构工程 技术研究中心，辽宁 大连 116028; 3. 辽宁工程技术大学 工商管理学院，辽宁 葫芦岛 125105） 摘 要：为使空间故障网络 (space fault network, SFN) 描述系统故障演化过程 (system fault evolution process, SFEP) 时能蕴含信息的不确定性和演化特征，克服因素、数据和演化本身的不确定性，提出使用柔性逻辑对 SFN 进行描述和改造。首先论述了 SFN 存在的问题和使用柔性逻辑解决这些问题的可能性。使用柔性逻辑描 述 SFN，应从 SFN 的最基本单元、事件发生关系、SFN 结构方面进行。给出了 SFN 中与、或和传递关系的柔性 逻辑表示。在柔性逻辑条件下给出了 SFN 的关系组，进而得到 SFN 最终事件状态的柔性逻辑表示。实例结果 蕴含了 SFEP 中各事件、因素和演化过程之间的柔性逻辑关系及其不确定性，为 SFEP 的智能化研究提供了新 方法论和理论基础。 关键词：智能科学；安全科学；安全系统工程；空间故障网络；柔性逻辑；系统故障演化过程；因素影响；不确定性 中图分类号：TP18; X913; C931.1 文献标志码：A 文章编号：1673−4785(2021)03−0552−08 中文引用格式：崔铁军, 李莎莎. 空间故障网络的柔性逻辑描述 [J]. 智能系统学报, 2021, 16(3): 552–559. 英文引用格式：CUI Tiejun, LI Shasha. Flexible logic description of space fault network[J]. CAAI transactions on intelligent sys￾tems, 2021, 16(3): 552–559. Flexible logic description of space fault network CUI Tiejun1,2 ，LI Shasha3 (1. College of Safety Science and Engineering, Liaoning Technical University, Fuxin 123000, China; 2. Tunnel & Underground Structure Engineering Center of Liaoning, Dalian Jiaotong University, Dalian 116028, China; 3. School of Business Administration, Liaoning Technical University, Huludao 125105, China) Abstract: Flexible logic is proposed in this paper to describe and transform the space fault network (SFN) and to de￾scribe the system fault evolution process (SFEP) with information uncertainty and evolution characteristics to overcome the factors, data, and evolution uncertainty. The present report discusses the problems of SFN and the possibility of us￾ing flexible logic to solve these problems. The use of flexible logic to describe SFN should be based on the basic unit, event occurrence relationship, and SFN structure. Flexible logical representations of the and, or and transfer relationship in SFN are given. Further, under the condition of flexible logic, the relationship set of SFN is given, and the flexible lo￾gic representation of the target event state of SFN is obtained. The results show the flexible logical relationship and un￾certainty among events, factors, and evolution processes in SFEP and provide a new methodology and theoretical basis for the intelligent research of SFEP. Keywords: intelligent science; safety science; safety system engineering; space fault network; flexible logic; system fault evolution process; factor influence; uncertainty SFEP[1-7] 存在于各行各业，无论是自然系统灾 害还是人工系统故障都是系统功能性下降或故障 性升高的结果。SFEP 中蕴含了一系列事件，受到 多种因素影响，事件间也存在不同的逻辑关系， 因此 SFEP 的事先分析极其困难。因为 SFEP 中 各种事件和它们之间的逻辑关系，加之不同因素 的影响，使得 SFEP 存在多样性。事先分析只能得到 各种 SFEP 的可能性，只有发生后才能确定是哪 一种 SFEP。那么如何智能化地事先分析 SFEP 成 为关键问题。 目前关于系统故障发展和演化过程分析的研 究迅速发展。这些研究包括惯性速度差分进化算 收稿日期：2020−03−17. 基金项目：国家自然科学基金项目 (51704141)；国家重点研发 计划重点专项项目 (2017YFC1503102)；国家自然科 学基金委主任基金 (61350003). 通信作者：崔铁军. E-mail：ctj.159@163.com. 第 16 卷第 3 期 智 能 系 统 学 报 Vol.16 No.3 2021 年 5 月 CAAI Transactions on Intelligent Systems May 2021