專利名稱：分析消息檔案的方法及相應的計算機程序的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種對一定數(shù)量或一序列在對技術過程進行控制和/或監(jiān)測的過程中所生成的消息進行分析的方法，其中，上述數(shù)量/序列在下文中也簡稱為消息檔案。其中，為每個消息各檢測一個將其出現(xiàn)情況予以編碼的時間信息和一特征標志。本發(fā)明還涉及一種操作一自動化系統(tǒng)的方法，該自動化系統(tǒng)生成或接收隨時間而增長為消息檔案的消息，本發(fā)明所述的分析方法應用于或可應用于該消息檔案。
背景技術：
已有多種已知方法可對單個消息序列進行分析。例如WO 2006/000110A1所揭示的方法。其目的是抑制冗余消息。該專利申請文件中識別冗余消息的具體方法是，檢驗被觀測消息是否與已被確定為已知消息起因的邊界條件有關。本發(fā)明的課題是減少自動生成的消息的數(shù)量或?qū)ζ溥M行結構化處理。操作人員 (操作員)可以從來自技術過程以及/或者來自對技術過程進行控制和/或監(jiān)測的自動化系統(tǒng)(特別是對工業(yè)過程進行自動化處理的系統(tǒng)(工業(yè)自動化系統(tǒng)))的消息(本發(fā)明所涉及的就是這類消息)中得知該過程或自動化系統(tǒng)的狀態(tài)，操作人員需要立即對此作出反應，因為這些狀態(tài)指向例如可能存在的故障或異常情況。然而在實際操作當中，某些情況經(jīng)常引發(fā)名副其實的消息泛濫，專業(yè)文獻中稱之為“消息洪泛”，有時也稱作“警報陣雨(Alarmschauer) ”，操作人員會因此而難以了解到實際需要了解的信息，因為他無法應付同時或短時間內(nèi)生成的大量消息。在這種情況下，操作人員往往無法識別出“重要”消息，此時若有指示異常情況的消息出現(xiàn)，就無法及時處理，從而導致(例如)生產(chǎn)中斷。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種對消息檔案(即大量已生成的消息)進行分析的方法，以便在分析結果的基礎上為程序員提供幫助。亦即，程序員為控制和/或監(jiān)測技術過程的自動化系統(tǒng)制訂自動化方案，所謂提供幫助就是提示程序員，例如如何設計警報管理及出現(xiàn)警報時所發(fā)出的消息，最終達到消息結構化生成以及消息數(shù)目整體上減少的目的。這種優(yōu)化措施的結果是所生成的消息更便于操作人員理解和/或更一目了然。本發(fā)明用以達成上述目的的解決方案為一種具有權利要求1所述特征的方法。本發(fā)明的方法用于分析在對一技術過程(特別是工業(yè)技術過程)進行控制和/或監(jiān)測的過程中所生成的大量消息，其中，為每個消息各檢測一個將其出現(xiàn)情況予以編碼的時間信息和一特征標志，根據(jù)本發(fā)明，在一按所述時間信息分類的標志序列中進行模式查找，并且用一描述模式特征的標志取代被識別到的模式。換言之，本發(fā)明的研究對象是發(fā)生在過去的消息，被查找的模式例如為相繼出現(xiàn)的同類消息。舉例而言，“溫度過高Silo3-37° ”與“溫度過高Silo3-39° ”并非同一個消息，但屬于同類消息。只要緊隨這樣的溫度過高消息之后出現(xiàn)警報形式的其他消息，這就形成了一個可被所述方法識別的模式。所述消息涉及的都是發(fā)生在裝置或設備部件上的事件。這類消息可用一特征標志加以描述；亦即，該標志代表相關消息。推導特征標志的方式視具體實施方案而定。根據(jù)本發(fā)明，每個消息均由一特征標志表示，將借助相關消息而生成的標志作為查找對象，這能簡化消息對或消息組的查找工作。亦即，不必對消息序列中的每個消息都進行分析，而是只需分析標志序列。其中，每個標志均可實施為符號，標志序列則可形成符號序列。除非另有指明，符號、標志和消息等概念在下文中均為同義詞。符號序列、標志序列和消息檔案等概念也是這樣。由于標志代表了相關的消息，因此，本發(fā)明在消息序列中查找模式的方法也可以在下文中理解為對被識別為模式的消息進行縮短處理。所述消息檔案可實施為僅包括標志或僅包括消息(視情況帶有相應標志)的數(shù)據(jù)庫，或者隨著運行時間而從消息中生成，因而是所有消息或所有相應生成的標志的真實集合，或至少是一假想集合。因此，待檢驗符號序列可以包括在消息檔案內(nèi)或者產(chǎn)生自消息檔案。通過用描述模式特征的標志取代在符號序列中識別到的模式，就能縮短該符號序列并(至少間接)縮短相應的消息檔案，其形式例如為該消息檔案的(至少)臨時副本， 該副本的縮短程度與縮短后的最終符號序列的縮短程度相符，并以這個形式被顯示出來等等。在符號序列中進行模式查找的對象是符號組，特別是符號對。優(yōu)選用正則文法對最常出現(xiàn)的相繼符號/標志(即符號組/標志組或符號對/標志對)進行縮短。不斷重復這項操作直至所有現(xiàn)存的組/對在符號序列中只出現(xiàn)一次為止。由此可見，上述分析并非針對作為消息的可能原因的過程狀態(tài)或其他狀態(tài)(這一點與WO 2006/000110 Al不同)，而是針對消息本身，此處指大量消息，例如匯集了或者可以匯集數(shù)百或數(shù)千個在監(jiān)測某一技術過程期間實際所生成的消息的消息檔案。本發(fā)明還涉及一種操作一自動化設備(特別是過程計算機、可編程邏輯控制器或類似設備樣式的工業(yè)自動化設備)的方法，該自動化設備實施前述及下文將詳述的分析方法。這類自動化設備可以是用于控制和/或監(jiān)測一具體技術過程的自動化系統(tǒng)的永久性或臨時性組件。前述分析方法可以不依賴于技術過程和/或相關自動化系統(tǒng)而獨立實施，而如果由作為自動化系統(tǒng)組成部分的自動化設備實施該分析方法，就能對過程和自動化系統(tǒng)的連續(xù)運行進行回顧性的在線分析。為此，自動化設備接收待分析消息，或視情況自己生成這些消息，并且為每個消息各檢測一個將其出現(xiàn)情況予以編碼的時間信息和一特征標志， 在此基礎上，由該自動化設備實施上述分析方法，或者采用本發(fā)明操作自動化設備的方法， 在一按所述時間信息分類的標志序列中進行模式查找，并且用一描述模式特征的標志取代被識別到的模式。本發(fā)明的優(yōu)點是，通過模式識別可將消息檔案所包含的大量消息結構化，以便從識別到的結構中推導出相應認識并將其應用于消息設計和警報設計。由此可從整體上減少自動化方案(即，硬件方面是用于控制和/或監(jiān)測技術過程的自動化系統(tǒng)及其所包含的自動化設備，軟件方面是一或多個由一或多個自動化設備執(zhí)行的控制程序)生成的消息數(shù)量，或者生成彼此相關聯(lián)的消息。也就是說，本發(fā)明對自動化方案程序員或設計者的支持主要體現(xiàn)在幫助他們?nèi)绾握业揭环N從消息出現(xiàn)方式角度看較為有利的設計，或者幫助他們?nèi)绾稳ジ纳七@樣的設計。
從屬權利要求涉及的是本發(fā)明的優(yōu)選實施方案。其中，回溯引用通過相應從屬權利要求的特征而指向獨立權利要求的標的的其他實施方案；這些回溯引用并不意味著放棄使被回溯引用的從屬權利要求的特征組合得到獨立而具體的保護的權利。此外在權利要求設計這一方面，在下一項權利要求中將一特征進一步具體化時，應認為，這項權利要求之前的各項權利要求都不受這一具體化的限制。當自動化設備自己生成消息以及/或者從技術過程或從其他參與控制或監(jiān)測該過程的自動化設備接收消息時，實施所述分析方法的自動化設備基本上就是所有消息的匯集點。這類自動化設備除了進行分析以外還可以執(zhí)行其他任務，例如對所出現(xiàn)的消息予以記錄，根據(jù)特別優(yōu)選的實施方案，在這樣的配置情況下，可將持續(xù)記錄的結果直接用作實施所述分析方法所需要的消息檔案。為每個消息各生成或檢測一個特征標志(例如按照消息的類型和/或內(nèi)容對其進行編碼的數(shù)字、字母數(shù)字或混合式標志，例如“F”表示故障消息，“A”表示警報，等等)后， 在這些標志(符號)按時間分類的序列(下稱符號序列)中進行模式查找。采用句法模式識別方法進行模式查找。其中，在出現(xiàn)同樣或同類消息時，特征標志總是保持不變(例如， “A”表示警報)，或者至少某個特征部分保持不變(例如，“Α1”、“Α19”、“Α2?！鹊缺硎静煌木瘓?，其中的字母作為特征部分保持不變)。在不同時間點出現(xiàn)的相同或相似消息會在符號序列中形成周期性符號/標志，鑒于這種規(guī)律性就能在句法基礎上進行模式識別。用一對被識別到的模式進行特征描述的符號取代相繼出現(xiàn)的符號，例如一組相繼出現(xiàn)的符號(“FFA”)或者成對相繼出現(xiàn)的符號(“FA”)。也就是縮短符號序列，優(yōu)選通過正則文法的一或多個規(guī)則進行這種縮短。亦即，在符號序列內(nèi)查找周期性出現(xiàn)的相同的組或?qū)?模式)并利用正則文法的明確規(guī)則進行縮短處理。在本發(fā)明提出申請之際，專業(yè)概念“正則文法”所用定義如下“在理論計算機學中，喬姆斯基(Chomsky)分層的類型3中的文法也稱為正則文法。這些正則文法所產(chǎn)生的語言相應稱為正則語言”。模式查找的第一步或第一階段的分析是僅查找源于單個消息的符號組/符號對。 下一重復過程則同樣也對符號序列中已經(jīng)過縮短處理的符號進行分析，以便找出其他周期性組/對，處理方式與處理源于單個消息的符號相同，等等。無論采用何種方式在符號序列中進行模式查找，縮短符號序列都是有利的，優(yōu)選通過將符號序列中那些屬于符合規(guī)定或可規(guī)定判據(jù)的消息的符號予以遮斷來實現(xiàn)這一點。 根據(jù)這種方式，待查找消息也可成為所述過程所生成的所有消息中的一個子集，例如單指將來的消息或者單指過程警報等等。根據(jù)一種優(yōu)選或替代實施方案，所述判據(jù)涉及的是消息與技術過程的設備部件以及/或者與用于控制或監(jiān)測該過程的自動化系統(tǒng)的部件之間的從屬性。通過這種方式就能在進行模式查找前對符號序列進行準過濾，經(jīng)過過濾后，符號序列僅包含符合規(guī)定判據(jù)(例如消息與技術過程的某個設備部件之間的從屬性)的消息的標志。借此可將用于控制或監(jiān)測工業(yè)技術過程(特別是工業(yè)生產(chǎn)過程)的復雜的設備整體劃分成較小單元。這種劃分減少了需要考慮的數(shù)據(jù)數(shù)量并防止在模式查找時發(fā)生組合式數(shù)據(jù)爆炸。亦即，可依照特定判據(jù)將與消息檔案的內(nèi)容相對應的符號序列拆分成多個部分序列，每個部分序列均為特有的、可執(zhí)行本發(fā)明所述模式查找的符號序列。拆分時所依照的每個判據(jù)都構成初始符號序列的一個準過濾器，并且各提供一個相應的縮短符號序列。為了
5確定該過濾器(即相關判據(jù))，一般需要對相應設備具有一定專業(yè)知識。舉例而言，可將警報數(shù)據(jù)的數(shù)量或超出時間間隔等等用作判據(jù)。作為替代或補充方案，也可將消息類型(警報、故障等等)或消息來源(設備、設備部件、裝置等等)等方面用作判據(jù)。每一個這種類型的部分序列均可視為符號序列并可通過模式查找以及用描述模式特征的標志取代被識別到的模式等措施來加以縮短。還可以采用智能過濾器來識別周期性并在此基礎上形成部分序列(消息窗)。一旦相鄰符號/消息(模式)之間的時間間隔超出使用者輸入的時限，就識別到一個部分序列。這個時限表示該部分序列的結束和新部分序列的開始。每個部分序列均可視為符號序列且可按上述方式進行處理。根據(jù)理論計算機學，可用有限自動機表示正則文法，也就是將相關映射規(guī)則轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)移函數(shù)。這樣就能借助產(chǎn)生于有限自動機中的路徑對消息之間的結構關系進行圖形表示。根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，從用于縮短處理的正則文法中推導相應的有限自動機。根據(jù)一種與句法模式識別、過濾、正則文法等相關的替代或補充方案，也可對消息進行統(tǒng)計學分析，因此本發(fā)明的另一優(yōu)選實施方案是，用命中列表表示被識別到的、出現(xiàn)頻率超過規(guī)定或可規(guī)定閾值的模式。上述方法及其實施方案優(yōu)選實施為軟件。因此，本發(fā)明也涉及一種計算機程序，其包含可由計算機執(zhí)行的、用于實施上文及下文所述方法的程序代碼語句，所述計算機程序在一計算機上運行，該計算機例如為包含處理單元(例如處理器等)的自動化設備。裝有這類計算機程序的自動化設備(尤其是工業(yè)自動化設備)也是本發(fā)明所涵蓋的一種計算機系統(tǒng)。除自動化設備外，也可采用目前辦公自動化常用的標準計算機。用于實施本發(fā)明方法的計算機程序通常以存儲介質(zhì)為載體，例如磁性或光學數(shù)據(jù)載體、半導體存儲器、易失性或非易失性存儲元件等，因此，本發(fā)明也涉及一種存儲介質(zhì)，其包含可由計算機執(zhí)行的用于實施所述方法的計算機程序。本發(fā)明的方法及其實施方案建立在理論計算機學的正則文法(正則語言)及有限自動機基礎上。其原理是通過正則文法的規(guī)則縮短成對或成組相繼出現(xiàn)的單個消息(消息序列)。如前所述，除單個消息外，也可將這些單個消息所對應的標志/符號作為處理對象。 用這類規(guī)則進行逐步縮短，以此產(chǎn)生所含消息數(shù)量任意的消息序列，其中，實施所述方法過程中借助已識別到的模式產(chǎn)生這些規(guī)則(每個模式各對應一個規(guī)則)。根據(jù)與各消息相關的特性(例如對消息來源予以編碼的特性)，或者基于相繼出現(xiàn)的單個消息的序列，可對組合關系進行識別，進而對所謂的“警報陣雨”進行結構分析。此外還可將某些判據(jù)與上述規(guī)則予以結合?？梢灾粚⒛承┫㈩愋?、某些設備部件的消息、將來的消息或過去的消息等等作為處理對象，在此情況下，需要處理的也只是從全部數(shù)據(jù)中選出來的子集?？s短符號序列的目的可以是消除其他符號之間的干擾。這些其他符號例如表示 “真正相關的消息”。在此情況下，這種縮短的作用就是使縮短后剩余的符號突顯出來，因縮短處理而進入符號序列的符號在進一步分析過程中則起次要作用。縮短的另一目的是識別已出現(xiàn)消息之間的結構性和系統(tǒng)性關聯(lián)。在此情況下，因縮短處理而進入符號序列的符號是真正意義上的分析結果，而符號序列中直接源于之前消息的剩余符號則處于次要地位。 這兩個實施方案均可視為被識別到的消息模式。用命中列表表示頻繁出現(xiàn)的周期性消息模式，以便得到關于設備或設備部件負荷過高以及(例如)控制系統(tǒng)的消息設計出錯等提示
fn息ο


圖1為一自動化系統(tǒng)；圖2為本發(fā)明所面對的課題的示意圖；圖3為圖2所示場景利用有限自動機的映射規(guī)則得出的因果關系；以及圖4為本發(fā)明的另一方面，以更大數(shù)量的消息為例。
具體實施例方式下面借助附圖對本發(fā)明的實施例進行說明。相同的標的或要素在各圖中均用相同參考符號表示。任何實施例都不構成對本發(fā)明的限制。在本公開案框架內(nèi)可進行多種修改和改進，尤其是那些專業(yè)人士針對解決方案通過對說明書概述部分和詳述部分所說明的以及包含在權利要求和/或附圖內(nèi)的特征(或者說要素)或處理步驟進行組合或更改而可獲得的變體和組合，通過這些變體和組合以及借助于可組合特征，可以獲得新的標的或新的處理步驟(或者說處理工序)。圖1為包含多個工業(yè)自動化設備12、14、16(自動化設備)的工業(yè)自動化系統(tǒng) 10 (自動化系統(tǒng))的簡圖，其中，上級自動化設備12例如用作控制系統(tǒng)，這些自動化設備例如通過總線18彼此通信連接。自動化設備12-16直接或間接地(例如通過相連的現(xiàn)場設備20、22、24)與一技術過程沈(未詳示)相互作用，自動化系統(tǒng)10即用于對該技術過程進行自動化處理，即對其進行控制和/或監(jiān)測。上述技術過程例如為工業(yè)生產(chǎn)過程。自動化系統(tǒng)10與該自動化系統(tǒng)10 (即其包含的設備12-16、20_24)所執(zhí)行的控制程序(未圖示)的加總被稱作自動化方案。每個自動化方案總是專門針對一個具體技術過程26，因此自然也可以將這個技術過程沈視為該自動化方案的一部分。用圖1所示的自動化系統(tǒng)10控制和/或監(jiān)測技術過程沈，這一點屬于公知技術。 此外，在對技術過程26進行控制或監(jiān)測的過程中還會生成消息28，圖1僅對這一點予以簡略表示。這類消息觀可以是關于故障或異常情況(例如達到或超過極限值)的提示信息。 但這類消息觀不一定源于技術過程沈，它們也可能涉及自動化系統(tǒng)10的狀態(tài)并指示某種異常情況，例如，自動化系統(tǒng)10中某個設備12-16、20-M發(fā)生故障或其他類型的功能受損。這類消息觀的種類和來源多種多樣且不限于前述示例，下文中的消息觀這個名稱將包含自動化系統(tǒng)10所生成或處理的每個消息觀(特別是指示偏離預期工作狀態(tài)的消息 28)。但是在實際操作中，某些工作狀況下會出現(xiàn)大量消息觀(消息洪泛，警報陣雨)， 這會使負責監(jiān)測自動化系統(tǒng)10和技術過程沈的操作人員很難了解情況，也很難采取適當措施來應對可能存在的嚴重故障。操作人員以往一般都是利用通過培訓和操作設備(即自動化系統(tǒng)10和技術過程 26)所積累的經(jīng)驗知識來迅速排除故障和其他干擾設備工作的因素。業(yè)界也嘗試通過預測來消除負面影響因素，但在復雜設備上越來越難以做到這一點而且風險很大。有時候根據(jù)經(jīng)驗就可知曉在出現(xiàn)特定消息洪泛時需要采取哪些措施。通常根據(jù)某些效果就可以對導致某個消息的原因作出反應，因為根據(jù)經(jīng)驗(即過去接收到的消息觀)或某個已識別到的原因就能知曉這個原因。本發(fā)明的申請人通過以SIMATIC PCS7這一商標銷售的過程控制系統(tǒng)已公開一種用于限制消息洪泛的自動化方法，該方法不僅只基于相關操作人員的經(jīng)驗。根據(jù)該方法，可在設計過程中對需要分別采取不同報警行為或引起不同報警行為的設備狀態(tài)及工作狀態(tài)進行定義。對于某些設備狀態(tài)而言的多余消息可以在生成或進一步處理過程中就借助邏輯運算予以排除。此外還可對某些消息類型(警報)進行準遮斷處理，也就是不顯示給操作人員，但還是存入消息檔案。對已生成消息觀進行結構化處理的關鍵是關注于主要消息觀。 也可以使用能根據(jù)工作人員的需要對特定消息類型予以遮斷的過濾器。此外，對消息進行結構化處理時還可分配優(yōu)先級，這樣就能識別出不太重要或關聯(lián)性不大的消息。圖2描述了本發(fā)明所面臨的課題第一及第二原因30、32可能引起第一、第二及第三效果34、36、38。個別效果34-38可能還會引發(fā)后續(xù)效果40、42。其中，第一效果34、第一后續(xù)效果40和第二后續(xù)效果42觸發(fā)生成消息觀(另見圖2)。如圖2右半部所示，按照消息觀的生成順序可以得出多種不同組合44。為了對消息組中的各個消息觀進行區(qū)分，下文中還會采用附圖所示的符號A、B、C，這些符號可視為針對每個消息觀都能加以檢測或推導的特征標志的圖形表示。借助這個表示法就能發(fā)現(xiàn)消息B是由第一效果34觸發(fā)生成。 第一效果34還產(chǎn)生第一后續(xù)效果40，該后續(xù)效果又產(chǎn)生消息C。第二效果36效果路徑不一樣，但同樣產(chǎn)生消息A。由此可見，消息B與消息C存在因果關系，但消息A與B或者消息A與C則不存在因果關系，因此在圖2所示場景中，消息檔案內(nèi)存在消息觀的多種可能的組合44。圖3為圖2所示場景利用有限自動機的映射規(guī)則得出的因果關系。其中，單元Z” Z2、Z3、Z4和4表示該有限自動機的不同狀態(tài)，即第一、第二、第三和第四狀態(tài)46、48、50、52 以及最終狀態(tài)M，該最終狀態(tài)在圖3中位于初始狀態(tài)56的對面。有限自動機根據(jù)所生成或所出現(xiàn)的消息觀轉(zhuǎn)為特定狀態(tài)，例如，在最初出現(xiàn)消息A時轉(zhuǎn)為第一狀態(tài)46&。最終狀態(tài) 54Ze可能通過狀態(tài)46、48Ζρ Z2或狀態(tài)48、50Z2、Z3或狀態(tài)狀態(tài)50、52Z3、Z4而達到，據(jù)此，消息觀的出現(xiàn)順序會產(chǎn)生不同組合44(見圖幻。通過用有限自動機表示基本的因果關系，可將從中獲得的認識應用于消息設計工程或消息設計改造，以便(例如)將消息序列(Α，B, C ；B, Α，C ；B, C，A ；等等)縮減為一個消息，具體做法例如是，僅為綜合而言最基本的原因生成并顯示一個消息。這能為操作人員減負。圖4以更大數(shù)量的消息Α、B、C、c、d、e、f等等(也就是規(guī)模更大的消息檔案58) 為例對本發(fā)明的方法進行說明。消息檔案58也包括之前已借助圖2和圖3加以闡述的消息觀?？稍谙n案58中直接檢測消息，或者檢測消息觀的特征標志(符號)，此處顯示為標志(符號)A-C、c、d、e等等。此外，消息觀是按時間順序存儲于消息檔案58內(nèi)，亦即， 消息觀按其出現(xiàn)情況編碼為時間信息，再根據(jù)這些時間信息進行分類，從而形成一個按時間分類的符號序列。在最簡單的情況下也可以通過以下方式實現(xiàn)這種分類消息檔案58實施為堆?；蛑T如此類的結構，消息觀在消息檔案58中的位置同時也是關于該消息的出現(xiàn)情況的編碼。在此情況下，這個位置將直接取代時間信息，而不是作為被單獨檢測到的時間信息的結果。對消息檔案58的內(nèi)容或相應的符號序列應用模式識別60。這個模式識別采用的是在分析過程中制訂且存儲于規(guī)則存儲器62中的規(guī)則。舉例而言，分析過程中可通過如下方式自動制訂規(guī)則首先在具體的符號序列中查找最常出現(xiàn)的相繼符號對。由此產(chǎn)生的規(guī)則涉及的是被識別到的模式所包括的符號。在此，規(guī)則存儲器62中的規(guī)則“X = de”的意思是，組內(nèi)相繼出現(xiàn)的消息/符號“de” (在此指成對相繼出現(xiàn)的消息/符號)表達為新消息/新符號“X”。這就從整體上縮短了消息檔案58的內(nèi)容所定義的符號序列(通過模式簡化64將“Addec”等符號序列變成“AdXc”等符號序列)。模式識別60和模式簡化64所用規(guī)則的復雜性基本上不受限制，因此，借助另一規(guī)則(例如“Y = Xe")還可對圖4下半部所示的已經(jīng)縮短過的符號序列再次進行縮短(不再圖示)。考慮采用圖4所示模式識別60的前提(例如)是，需要消除消息A、B、C(這些消息的出現(xiàn)情況就是模式識別的檢驗對象)之間的其他消息(下稱“干擾消息”以示區(qū)別)。 模式簡化64可達到縮短符號序列的目的，進而產(chǎn)生一個對于消息A、B、C28而言更佳的模式。此時就可以模式查找的形式對這個縮短的符號序列進行句法上的消息分析，從而識別出周期性消息模式?？梢杂妹辛斜?、特別是根據(jù)同一個消息模式的出現(xiàn)頻率進行分類的格式來表示被識別到的周期性消息模式。根據(jù)頻率分布可以了解周期性消息模式的出現(xiàn)次數(shù)及效果鏈的頻率。此外，命中列表還可以表明可能存在問題的設備(圖1)并對發(fā)現(xiàn)這類設備起統(tǒng)計上的作用。源于這類設備的信息以及源于命中列表的信息整體上有助于提高設備效率，也能使消息設計工程得到改進。存儲在規(guī)則存儲器62中的規(guī)則是能夠在消息檔案58的內(nèi)容所表達的符號序列中識別周期性部分序列的正則映射規(guī)則，對于設計者、也就是設計圖1所示設備時需要找出哪些事件引起哪些消息觀的技術人員而言，這種識別具有重要意義，只要部分模式對這類設計的改進而言也很重要。本發(fā)明的方法利用純形式方法進行模式查找，因而不必涉及設備結構及相關技術過程(圖1)方面的信息。但為了解釋被找到模式對于設備運行的意義， 需要詳細了解設備情況。借助過濾器可從所有消息觀的總和中提取或排除一個符合特定判據(jù)的子集，從而對該子集或剩余部分進行分析。舉例而言，如果出現(xiàn)會引發(fā)消息觀的事件，就將該消息觀稱為“將來”消息，如果引發(fā)消息觀的原因不再存在，就將消息觀稱為 “過去”消息。在此基礎上，例如可以僅對將來的消息觀進行分析，以便追蹤哪些原因會引發(fā)哪些形式為后續(xù)效果的“將來”消息觀。此外，這類過濾器有助于遮斷所謂的“顫動警報 (Flatteralarm) 顫動警報特征如下某些具有相同標志(例如相同消息編號)的消息觀總是一連串地“來”和“去”。對在圖1所示自動化系統(tǒng)10 (例如通過自動化系統(tǒng)10而實現(xiàn)的過程控制系統(tǒng))中的不同位置上出現(xiàn)的消息序列進行區(qū)分，這對原因與效果的可追溯性有很大幫助。進行上述區(qū)分后就能在消息檔案58的內(nèi)容所定義的符號序列中僅對那些與特定設備12-16、20-M或設備部件有關的符號(及相應的消息28)予以考慮。設備規(guī)模越大，由此產(chǎn)生的優(yōu)點就越明顯。據(jù)此可對本發(fā)明綜述如下本發(fā)明提供一種分析大量消息觀的方法，所述方法在模式識別60和模式簡化64基礎上減少消息數(shù)量，其中，為所述模式識別60和所述模式簡化64設置正則文法的規(guī)則，在剩余的消息觀中進行模式查找，或者直接(即，之前未經(jīng)簡化處理)進行模式查找，為每一類型的模式查找各應用一句法模式識別60，在所述模式識別60所應用的正則文法的基礎上，可通過將映射規(guī)則轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)移函數(shù)來推導一有限自動機(圖3)，以達到對消息28之間的結構關系進行圖形表示的目的。
權利要求
1.一種分析大量消息08)的方法，所述消息在對一技術過程06)進行控制和/或監(jiān)測的過程中產(chǎn)生，其中，為所述消息各檢測一將其出現(xiàn)情況予以編碼的時間信息和一特征標志，其特征在于，在一按所述時間信息分類的標志序列中進行模式查找，用一描述模式特征的標志取代被識別到的模式。
2.一種操作一自動化設備(12-16)的方法，所述自動化設備生成或接收多個消息 (28),其特征在于，為每個消息08)各檢測一將其出現(xiàn)情況予以編碼的時間信息和一特征標志，在一按所述時間信息分類的標志序列中進行模式查找，以及用一描述模式特征的標志取代被識別到的模式。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的方法，其中，所述模式查找的查找對象為一組相繼出現(xiàn)的標志，特別是成對相繼出現(xiàn)的標志，通過正則文法的一或多個規(guī)則縮短被識別到的模式。
4.根據(jù)權利要求1、2或3所述的方法，其中，采用句法模式識別方法進行所述模式查找。
5.根據(jù)權利要求1、2、3或4所述的方法，其中，在所述按所述時間信息分類的標志序列中對那些屬于符合規(guī)定或可規(guī)定判據(jù)的消息08)的標志予以遮斷。
6.根據(jù)權利要求5所述的方法，其中，所述判據(jù)涉及的是一消息08)與所述技術過程 (26)的一設備部件以及/或者與用于控制和/或監(jiān)測所述技術過程的一自動化系統(tǒng)(10) 的一設備部件之間的從屬性。
7.根據(jù)上述權利要求中任一項權利要求所述的方法，其中，所述自動化設備(12-16) 自己生成所述消息08)，以及/或者從所述技術過程06)或其他參與控制或監(jiān)測所述過程 (26)的自動化設備(12-16)接收所述消息(28) 0
8.根據(jù)權利要求3至7中任一項權利要求所述的方法，其中，從所述用于進行所述縮短處理的正則文法中推導一相應的有限自動機。
9.根據(jù)上述權利要求中任一項權利要求所述的方法，其中，用一命中列表表示被識別到的、出現(xiàn)頻率超過一規(guī)定或可規(guī)定閾值的模式。
10.根據(jù)上述權利要求中任一項權利要求所述的方法，其中，如果相繼出現(xiàn)的模式之間的一時間間隔超過一規(guī)定或可規(guī)定閾值，就形成一消息窗。
11.一種計算機程序，包含可由一計算機執(zhí)行的、用于實施如權利要求1至10中任一項權利要求所述方法的程序代碼語句，所述計算機程序在一計算機上運行。
12.—種存儲介質(zhì)，包含一如權利要求11所述的可由一計算機執(zhí)行的計算機程序。
13.一種計算機系統(tǒng)，裝有一如權利要求11所述的計算機程序。
全文摘要
本發(fā)明提供一種分析大量消息(28)的方法，所述方法在一模式識別(60)和一模式簡化(64)基礎上減少消息數(shù)量，其中，為所述模式識別(60)和所述模式簡化(64)設置正則文法的規(guī)則，在剩余的消息(28)中進行模式查找，或者直接(即，之前未經(jīng)簡化處理)進行模式查找，為每一類型的模式查找各應用一句法模式識別(60)，在所述模式識別(60)所應用的正則文法的基礎上，可通過將映射規(guī)則轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)移函數(shù)來推導一有限自動機，以達到對消息(28)之間的結構關系進行圖形表示的目的。
文檔編號G05B19/418GK102428420SQ200980159381
公開日2012年4月25日 申請日期2009年5月18日 優(yōu)先權日2009年5月18日
發(fā)明者烏韋·卡茨克, 多羅特婭·潘特弗爾德爾, 延斯·福爾默, 貝恩德-馬庫斯·普法伊費爾 申請人:西門子公司