【技术实现步骤摘要】
本申请涉及复杂系统以及可靠性，特别是涉及一种复杂系统弹性评估方法、设备、介质及产品。
技术介绍
1、复杂系统是一类由许多相互作用的成员所组成的系统，这些组成成分之间通常具有依赖、冲突、合作等交互关系，这些关系的复杂性使得系统表现出了不同的行为和变化，也使得对该系统的分析超越了普通系统的维度。在当今科技和社会发展背景下，人类所掌控的物质和能量的结构越来越庞大，复杂系统已成为事物之间联系的一种普遍形式，例如城市系统、装备系统、交通系统等。复杂系统中存在着广泛的个体行为、个体之间协同行为以及集体智能行为，这些行为赋予了复杂系统自组织、自适应、自恢复的特性，但是这些行为由于复杂系统中复杂的依赖、冲突、合作交互关系的存在，又使得复杂系统在面对破坏性事件时变得极其脆弱。一旦发生扰动或破坏，复杂系统很容易发生级联失效，使其生存能力大打折扣。复杂系统研究现已成为人工智能、复杂系统研究的热点和前沿，不仅有利于解释和理解自然社会中复杂群体涌现的智能特性和演化规律，还有助于解决工程、军事等领域的技术难点，为人工智能、群体智能等研究前沿提供理论和方法的进一步革新。
2、系统弹性是安全性、可靠性等概念面向扰动后恢复所引申出的综合性概念，定义为系统遭到破坏时，吸收并抵抗破坏影响进行恢复的能力，适应、健壮、恢复是弹性区分于其他概念的关键要素。弹性理论正在被应用于不同的领域，例如心理学、经济学和工程学。开展复杂系统弹性的分析评估研究，对于提高复杂系统在面对复杂多变的任务、未知和不确定的环境，以及极端条件或蓄意攻击时的生存和快速恢复能力具有深远的意义
技术实现思路
1、申请人研究发现，复杂系统性能变化不仅取决于复杂系统本身固有弹性机制，还与外部对复杂系统的扰动或破坏有关，鉴于此，本专利技术提供了一种复杂系统弹性评估方法、设备、介质及产品，通过结合复杂系统的性能和外部破坏来对复杂系统进行弹性评估，能够有效提升复杂系统弹性评估的准度性，同时拓展了复杂系统弹性评估的适用范围。
2、为实现上述目的，本申请提供了如下方案：
3、第一方面，本申请提供了一种复杂系统弹性评估方法，包括：
4、设置复杂系统的外部破坏策略和外部破坏类型；所述外部破坏策略为按一定的概率分布随机使所述复杂系统中的节点进入故障状态的策略；所述节点为所述复杂系统中的基本单元；
5、按照所述外部破坏策略和所述外部破坏类型对所述复杂系统进行外部破坏注入，得到预设时段内所述复杂系统的状态变量的变化值以及外部破坏输入变量的变化值；其中，所述预设时段为从外部破坏注入开始至所述复杂系统经过弹性恢复重新到达平衡状态的时间；所述状态变量为表示所述复杂系统的性能状态的变量；所述外部破坏输入变量为表示所述外部破坏对所述复杂系统干扰情况的变量；所述外部破坏输入变量是根据所述外部破坏类型确定的；
6、根据复杂系统卷积模型、所述预设时段内所述状态变量的变化值和所述预设时段内所述外部破坏输入变量的变化值，计算得到所述预设时段内所述复杂系统的弹性函数的变化值；所述复杂系统卷积模型为表示复杂系统状态变量的变化量等于外部破坏输入变量和弹性函数的卷积的模型；
7、根据所述预设时段内所述复杂系统的弹性函数的变化值，确定所述复杂系统的弹性评估值。
8、第二方面，本申请提供了一种计算机设备，包括：存储器、处理器以存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序以实现第一方面所述的复杂系统弹性评估方法的步骤。
9、第三方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现第一方面所述的复杂系统弹性评估方法的步骤。
10、第四方面，本申请提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现第一方面所述的复杂系统弹性评估方法的步骤。
11、根据本申请提供的具体实施例，本申请公开了以下技术效果：
12、本申请提供了一种复杂系统弹性评估方法、设备、介质及产品，本申请通过复杂系统卷积模型建立了复杂系统的系统状态变化与外部破坏输入及系统弹性之间的联系，进而在复杂系统弹性评估过程中，按照设置的外部破坏策略和外部破坏类型对复杂系统进行外部破坏注入，并采集预设时段内的状态变量的变化值以及外部破坏输入变量的变化值，接着根据复杂系统卷积模型、预设时段内状态变量的变化值和预设时段内外部破坏输入变量的变化值，计算得到预设时段内复杂系统的弹性函数的变化值，并根据预设时段内复杂系统的弹性函数的变化值，确定复杂系统的弹性评估值，实现了结合系统性能和外部破坏对复杂系统进行弹性评估，有效提升了复杂系统弹性评估的准度性，同时拓展了复杂系统弹性评估的适用范围。
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1.一种复杂系统弹性评估方法，其特征在于，所述复杂系统弹性评估方法包括：
2.根据权利要求1所述的复杂系统弹性评估方法，其特征在于，所述复杂系统卷积模型的表达式为：
3.根据权利要求1所述的复杂系统弹性评估方法，其特征在于，当所述外部破坏类型为单次破坏时，所述外部破坏输入变量的表达式为：
4.根据权利要求1所述的复杂系统弹性评估方法，其特征在于，当所述外部破坏类型为多次连续稳定破坏时，所述外部破坏输入变量的表达式为：
5.根据权利要求1所述的复杂系统弹性评估方法，其特征在于，当所述外部破坏类型为多次连续增长破坏时，所述外部破坏输入变量的表达式为：
6.根据权利要求1所述的复杂系统弹性评估方法，其特征在于，所述根据所述预设时段内所述复杂系统的弹性函数的变化值，确定所述复杂系统的弹性评估值，具体包括：
7.根据权利要求1所述的复杂系统弹性评估方法，其特征在于，所述一定的概率分布是根据所述复杂系统的历史故障数据确定的。
8.一种计算机设备，包括：存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的复杂系统弹性评估方法。
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的复杂系统弹性评估方法。
...【技术特征摘要】
1.一种复杂系统弹性评估方法，其特征在于，所述复杂系统弹性评估方法包括：
2.根据权利要求1所述的复杂系统弹性评估方法，其特征在于，所述复杂系统卷积模型的表达式为：
3.根据权利要求1所述的复杂系统弹性评估方法，其特征在于，当所述外部破坏类型为单次破坏时，所述外部破坏输入变量的表达式为：
4.根据权利要求1所述的复杂系统弹性评估方法，其特征在于，当所述外部破坏类型为多次连续稳定破坏时，所述外部破坏输入变量的表达式为：
5.根据权利要求1所述的复杂系统弹性评估方法，其特征在于，当所述外部破坏类型为多次连续增长破坏时，所述外部破坏输入变量的表达式为：
6.根据权利要求1所述的复杂系统弹性评估方法，其特征在于，所述根据所述预设时段内所述复...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘星，党宇恒，王旭，杜恒特，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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