(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211022232.8 (22)申请日 2022.08.25 (71)申请人 军事科学院系统工程研究院网络信 息研究所 地址 100141 北京市丰台区大成路13号院 (72)发明人 杨林　张紫萱　朱然　张龙　 (74)专利代理 机构 中国和平利用军工技 术协会 专利中心 1 1215 专利代理师 周玄 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 111/04(2020.01) G06F 111/06(2020.01) G06F 119/02(2020.01) (54)发明名称 一种可计算的高可靠架构设计方法和系统 (57)摘要 本发明提出一种可计算的高可靠架构设计 方法和系统。 所述架构包含若干提供系统功能的 组件， 互为冗余的组件属于同一功能域。 在所述 方法中， 两两计算各个功能域的交集， 获取多组 交集不为空的功能域对， 将每一组所述交集不为 空的功能域， 并在所述新的功能域中分别添加虚 拟节点， 同时向连接关系集合中添加虚拟连接； 将互不相交的功能域中的每一个聚集为一个超 节点， 构建以超节点表征的架构表示， 以获取包 含所有最小生成树的集合， 并进行连通性判断； 最后计算每一种架构组件配置的可靠性， 从多种 架构组件配置中选取一种架构组件配置， 以提供 相关服务。 权利要求书4页 说明书16页 附图5页 CN 115408844 A 2022.11.29 CN 115408844 A 1.一种可计算的高可靠架构设计方法， 其特征在于， 所述架构包含若干提供各类功能 的 组 件 ，所 述 架 构 表 示 为 ，其 中 代 表 组 件 集 合 ， 代表各个组件间的连接关系集合， 互为冗余的组件属于同一功 能域， 所述方法包括： 步骤S1、 两两计算各个功能域的交集， 获取多组交集不为空的功能域对， 将每一组所述 交集不为空的功能域对 、 拆分为三个新的功能域 、 和 ， 并在所述新的功能域中分 别添加虚拟节点 、 和 ， 同时向所述连接关系集合中添加虚拟连接 、 和 ， 从而 获得包含所述虚拟节点和所述虚拟连接的架构表示 ； 步骤S2、 针对包含所述虚拟节点和所述虚拟连接的所述架构表示 ， 将其包 含的m个互不相交的功能域 中的每一个功能域聚集为一个超节点， 基于连接关系 中的每一个连接关系 ， 构建以m个所述超节点的表征的架构表示 ； 步骤S3、 基于所述以m个所述超节点的表征的架构表示 ， 获取包含所有最小 生成树的集合 ， 其中所述最小生成树表征以最小次数m ‑1个连接关系将m个 所述超节点连接起来的生成树， 并基于包含所述虚拟节点和所述虚拟连接的所述架构表示 来判断所述各个最小生成树的连通 性， 以剔除不具 备连通性的最小生成树； 步骤S4、 基于通过所述连通性判断的最小生成树集合的架构表示 ， 计算其中 每一种架构组件配置的可靠性， ， ， 为 中所有组件都 正常工作的事件， 为事件 发生的概率， 基于可靠性计算结果， 从多种架构组件配置 中选取一种架构组件配置， 以提供相关服 务。 2.根据权利要求1所述的一种可计算的高可靠架构设计方法， 其特征在于， 在所述步骤 S1中， 获得的包含所述虚拟节点和所述虚拟连接的所述架构表示 中的m个功能 域互不相交。 3.根据权利要求2所述的一种可计算的高可靠架构设计方法， 其特征在于， 在所述步骤 S2中， 构建所述以m个所述超节点的表征的架构表示 具体包括： 对所述连接关系 中的连接关系 ， ， ， 将连接关系 添加至超节点集合 超节点集合 中， 重复执行上述操作， 最终获取以m个所述超节点的表征的架 构表示 。 4.根据权利要求3所述的一种可计算的高可靠架构设计方法， 其特征在于， 在所述步骤 S4中， 基于所述可靠性计算结果， 从所述多种架构组件配置中选取一种架构组件配置， 具体 包括：权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115408844 A 2获取各个组件的可靠性参数为 ， 费用参数为 ， 重量参数为 ， 功耗参数为 ， 开发难度为 ， 以建立如下优化模型： 其中， 表示当前架构组件配置 下的总费用， 表示所述 当前架构组件配置 下的总重量， 表示所述当前架构组件配置 下的总功 耗，  表示所述当前架构组件配置 下的总开发难度， 、 和 分别表示所述当前架构组件配置 下的功耗、 重量和开发难度的约束值， 表示所述当前架构组件配置 的可靠性计算结果； 利用所述优化模型的优化结果选取最优的一种架构组件配置 。 5.一种可计算的高可靠架构设计系统， 其特征在于， 所述架构包含若干提供系统功能 的组件， 所述架构表示 为 ， 其中 代表组件集 合， 代表各个组件间的连接关系集合， 互为冗余的组件属于同一功能 域， 所述装置包括： 第一处理单元， 被配置为： 两两计算各个功能域的交集， 获取多组交集不为空的功能域对， 将每一组所述交集不 为 空 的 功 能 域 对 、 拆 分 为 三 个 新 的 功 能 域 、 和 ， 并在所述新的功能域中分 别添加虚拟节点 、 和 ， 同时向所述连接关系集合中添加虚拟连接 、 和 ， 从而 获得包含所述虚拟节点和所述虚拟连接的架构表示 ； 第二处理单元， 被配置为： 针对包含所述虚拟节点和所述虚拟连接的所述架构表示 ， 将其包含的m个 互不相交的功能域 中的每一个功能域聚集为一个超节点， 基于连接关系权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115408844 A 3