(57)【要約】本発明は、故障の木システム信頼性分析システムであって、ＯＲゲートを入力とする論理和ｋ／ｎゲートを、ＯＲゲートを入力としないディスジョイント論理積ｋ／ｍゲート（ｍ≦ｎ）に分割するｋ／ｎゲート分割手段を有する故障の木システム信頼性分析システムである。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
故障の木システム信頼性分析システムであって、
ＯＲゲートを入力とする論理和ｋ／ｎゲートを、ＯＲゲートを入力としないディスジョイント論理積ｋ／ｍゲート（ｍ≦ｎ）に分割するｋ／ｎゲート分割手段を有する故障の木システム信頼性分析システム。
【請求項２】
前記ｋ／ｎゲート分割手段は、分割の結果として生じるｋ／ｍゲートについて、すべての投票ゲートが論理積になるまで、繰り返し分割を行う
請求項１に記載の故障の木システム信頼性分析システム。
【請求項３】
ディスジョイントｋ／ｎゲートとは、反復又は冗長的なｋ−コンビネーションを含まない２つ以上のｋ／ｎゲートであり、
最小ｋ／ｎゲートとは、ｋ／ｎゲートの入力が全て基本事象であり、そして、故障の木の他のカットセットとの反復又は冗長的なｋ−コンビネーションを含まないｋ／ｎゲートである
請求項１又は請求項２に記載の故障の木システム信頼性分析システム。
【請求項４】
故障の木システム信頼性分析方法であって、
ＯＲゲートを入力とする論理和ｋ／ｎゲートを、ＯＲゲートを入力としないディスジョイント論理積ｋ／ｍゲート（ｍ≦ｎ）に分割する
故障の木システム信頼性分析方法。
【請求項５】
前記分割の結果として生じるｋ／ｍゲートについて、すべての投票ゲートが論理積になるまで、繰り返し分割を行う
請求項４に記載の故障の木システム信頼性分析方法。
【請求項６】
ディスジョイントｋ／ｎゲートとは、反復又は冗長的なｋ−コンビネーションを含まない２つ以上のｋ／ｎゲートであり、
最小ｋ／ｎゲートとは、ｋ／ｎゲートの入力が全て基本事象であり、そして、故障の木の他のカットセットとの反復又は冗長的なｋ−コンビネーションを含まないｋ／ｎゲートである
請求項４又は請求項５に記載の故障の木システム信頼性分析方法。
【請求項７】
故障の木システム信頼性分析方法のプログラムであって、
ＯＲゲートを入力とする論理和ｋ／ｎゲートを、ＯＲゲートを入力としないディスジョイント論理積ｋ／ｍゲート（ｍ≦ｎ）に分割するｋ／ｎゲート分割処理を
情報処理装置に実行させるプログラム。
【請求項８】
前記ｋ／ｎゲート分割処理は、分割の結果として生じるｋ／ｍゲートについて、すべての投票ゲートが論理積になるまで、繰り返し分割を行う
情報処理装置に実行させる請求項７に記載のプログラム。
【請求項９】
ディスジョイントｋ／ｎゲートとは、反復又は冗長的なｋ−コンビネーションを含まない２つ以上のｋ／ｎゲートであり、
最小ｋ／ｎゲートとは、ｋ／ｎゲートの入力が全て基本事象であり、そして、故障の木の他のカットセットとの反復又は冗長的なｋ−コンビネーションを含まないｋ／ｎゲートである
請求項７又は請求項８に記載のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は故障の木システム信頼性分析システム、故障の木システム信頼性分析方法及びプログラムに関し、特に、投票ゲート（voting gate）（ｋ／ｎ、ｎのうちｋ出力）を含む故障の木に対する信頼性分析に関する。
【背景技術】
【０００２】
故障の木分析（ＦＴＡ）においては、ｋ／ｎゲートは、通常、故障の木の最小カットセット（ＭＣＳｓ）を評価するために、その入力事象のｋ−コンビネーションの集合に変換される。非特許文献１が提案しているように、変換は、ｋ／ｎゲートを、繰り返しサブ投票ゲート（voting gate）に拡張することにより、ｋ＝１又はｋ＝ｎが得られるまで行われるのが一般的である。【０００３】
しかしながら、拡張による空間計算量（即ち、結果として生じるｋ−コンビネーションの数）は、
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となりの場合、階乗的な問題となり、ｎが比較的大きく、ｋがｎ／２に近いと、実際上、容易にメモリアウトエラーの結果と成り得る。【０００４】
更に、ｋ／ｎゲートの入力が基本事象ではなく、例えば、他の事象の論理和（ＯＲゲート）の時、空間計算量問題はより深刻となる。例えば、各入力がｌ個の事象の論理和から構成されるｋ／ｎゲートである場合、空間計算量は、
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である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】A. Rauzy, “Toward an Efficient Implementation of the MOCUS Algorithm”, IEEE Trans. on Reliability, vol. 52, 2003, pp.175-180.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の如く、ｋ／ｎゲートの拡張は、空間計算量問題となる。特に、ｋ／ｎゲートの入力が基本事象ではなく、ＯＲゲートの時に問題となる。その理由は、ｋ及びｎの増加及びｋ／ｎゲートのＯＲゲートの入力数の増加するにつれて、ｋ／ｎゲートのコンビネーションの合計数が劇的に増加するからである。【０００７】
また、結果として生じるＭＣＳｓの解読性も悪い。その理由は、ｋ／ｎゲートを拡張することにより、非常に多くの数のＭＣＳｓが生成させるからである。【０００８】
そこで、本発明は上記課題に鑑みて発明されたものであって、その目的は、ＯＲゲートを入力とする論理和ｋ／ｎゲートを、ＯＲゲートを入力としないディスジョイントな論理積ｋ／ｍゲート（ｍ≦ｎ）の集合に分割する故障の木システム信頼性分析システム、故障の木システム信頼性分析方法及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、故障の木システム信頼性分析システムであって、ＯＲゲートを入力とする論理和ｋ／ｎゲートを、ＯＲゲートを入力としないディスジョイント論理積ｋ／ｍゲート（ｍ≦ｎ）に分割するｋ／ｎゲート分割手段を有する故障の木システム信頼性分析システムである。【００１０】
本発明は、故障の木システム信頼性分析方法であって、ＯＲゲートを入力とする論理和ｋ／ｎゲートを、ＯＲゲートを入力としないディスジョイント論理積ｋ／ｍゲート（ｍ≦ｎ）に分割する故障の木システム信頼性分析方法である。【００１１】
本発明は、故障の木システム信頼性分析方法のプログラムであって、ＯＲゲートを入力とする論理和ｋ／ｎゲートを、ＯＲゲートを入力としないディスジョイント論理積ｋ／ｍゲート（ｍ≦ｎ）に分割するｋ／ｎゲート分割処理を情報処理装置に実行させるプログラムである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、拡張方法での論理和ｋ／ｎゲートを評価するのに要する空間計算量を削減でき、故障の木の解析結果として生じるＭＣＳｓの判読性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は本発明の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は本実施の形態のフローチャートである。
【図３】図３は論理和ｋ／ｎゲートを分割の補助定理の一例を示した図である。
【図４】図４は論理和２／３ゲートとその分割結果の例を示した図である。
【図５】図５は他の論理和２／３ゲートとその分割結果の例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明は、ＯＲゲートを入力とし、ｋ＞（ｎ＋１）／２であり、
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である論理和ｋ／ｎゲートを、ＯＲゲートを入力としないディスジョイントな論理積ｋ／ｍゲート（ｍ≦ｎ）の集合に分割するｋ／ｎゲート分割手段を備える。そして、分割の結果として生じるｋ／ｍゲートが、最小投票ゲートであれば、更に拡張する必要はない。
【００１５】
ここで、ディスジョイントなｋ／ｎゲートとは、反復又は冗長的なｋ−コンビネーションを含まない２つ以上のｋ／ｎゲートを意味する。
【００１６】
また、最小ｋ／ｎゲートとは、ｋ／ｎゲートの入力が全て基本事象であり、そして、故障の木の他のカットセットとの反復又は冗長的なｋ−コンビネーションを含まないｋ／ｎゲートを意味する。
【００１７】
このような、構成にすることにより、オリジナルの入力ｋ／ｎゲートを拡張する必要がなく、結果として生じるｋ／ｍゲートも、最小であれば、拡張する必要もない。それ故、故障の木のＭＣＳｓを評価するための空間を効率的に節約でき、更に、ＭＣＳｓの判読性を向上できる。
【００１８】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
図１を参照すると、本発明の実施の形態は、ｋ／ｎゲート分割手段１００を備える。この手段はそれぞれ概略つぎのように動作する。
【００２０】
ｋ／ｎゲート分割手段１００は、ＯＲゲートを入力とする論理和ｋ／ｎゲートを、ＯＲゲートを入力としないディスジョイント論理積的ｋ／ｍゲート（ｍ≦ｎ）の集合に分割する。
【００２１】
次に、図１及び図２のフローチャートを参照して本実施の形態の全体の動作について詳細に説明する。
【００２２】
先ず、ｋ／ｎゲートが与えられると（ステップＡ１）、その入力がＯＲゲートであり、図３に示される分割補助定理を満足するものであるかをチェックする。そして、そのｋ／ｎゲートの入力がＯＲゲートであり、図３に示した分割補助定理を満足する論理和ｋ／ｎゲートである場合、ｋ／ｎゲート分割手段１００により、図３に示した分割補助定理に基づいて、ディスジョイントなｋ／ｍゲート（ｍ≦ｎ）の集合に分割される（ステップＡ２）。結果として生じるｋ／ｍゲートの各について、すべての条件付きゲートが論理積になるまで、即ち、ＯＲゲートの入力が無くなるまで上記ステップを繰り返す。最後に、分割された条件付き論理積ゲートが出力される（ステップＡ３）。
【００２３】
次に、本実施の形態の効果について説明する。
【００２４】
本実施の形態は、論理和ｋ／ｎゲートをディスジョイントなｋ／ｍゲート（ｍ≦ｎ）の集合に繰り返し分割する。それ故、論理和ｋ／ｎゲートが与えられても、最終的には拡張なしにディスジョイント論理積的投票ゲートの集合に分割することができる。
【実施例１】
【００２５】
次に、具体的な実施例を用いて本発明の動作を説明する。【００２６】
図４及び図５に示すように、２つの例を使用して、本発明の方法を証明する。明確にするために、２つの例の故障の木は、ＯＲゲートを入力とする１つの論理和２／３ゲートからのみ構成されると仮定する。【００２７】
２つの例の相違は、第１例の２／３ゲート（図４）の３つの入力のすべては、２つの基本事象（例えば、ａ１＋ａ２）を入力とするＯＲゲートから構成される。一方、第２の例の２／３ゲート（図５）は２つの入力のみが、２つの基本事象を入力とするＯＲゲートから構成され、残りの１つの入力が基本事象（ｃ）である。【００２８】
図４を参照すると、論理和２／３ゲートは、ｋ／ｎゲート分割手段１００により分割される（ステップＡ２）。分割は、図３に示す分割補助定理を適用することにより行われる。例えば、Ａ＝｛ａ１＋ａ２,ｂ１＋ｂ２,ｃ１＋ｃ２｝が与えられると、Ｂ＝｛ａ１,ｂ１,ｃ１｝及びＣ＝｛ａ２,ｂ２,ｃ２｝を導出することができ、Ｂ及びＣの各（Ｋ−１）コンビネーションに対して特別な和集合の演算
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を適用することにより、基本事象のみを入力とする３つの２／３ゲートを導出することができる。これらの２／３ゲートは、Ｂをベースにした２／３ゲート、即ち、２／３｛ａ１,ｂ１,ｃ１｝とともに出力論理積的投票ゲートを構成する。【００２９】
本例において、結果として生じる４つの２／３ゲートのすべての入力が基本事象であり、４つの２／３ゲートはディスジョイントであるので、それらの４つの２／３ゲートは最小である。そして、それらのゲートは４つのＭＣＳｓのコンパクトな形態として直接出力することができる。【００３０】
一方、従来の拡張方法を適用すると、
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のＭＣＳｓ（２−コンビネーション）が生成される。【００３１】
本発明では、
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の最小２／３ゲートのみが生成され、空間のゲインは、従来の拡張方法に比較して約２ｋ倍である。【００３２】
第２例のプロセスは、第１のプロセスと同様である。本例において、入力論理和ｋ／ｎゲートの入力が基本事象を含むので、Ｃの値が異なることに注目する必要がある。当然のことながら、特別な和集合の演算
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を適用することによる結果は相違し、２つの２／２投票ゲートと１つの２／３投票ゲートとが導出される。そして、最終結果は、図５に示すように、２つの２／３投票ゲートと階数が２の２つのＭＣＳｓ（即ち、２／２ゲート）である。尚、本例に関して、従来の拡張方法を適用すると、８つのＭＣＳを生成される。【００３３】
上述した説明からも明らかなように、各部をハードウェアで構成することも可能であるが、コンピュータプログラムにより実現することも可能である。この場合、プログラムメモリに格納されているプログラムで動作するプロセッサによって、上述した各実施の形態と同様の機能、動作を実現させる。また、上述した実施の形態の一部の機能のみをコンピュータプログラムにより実現することも可能である。【００３４】
尚、以下に付記を記載する。【００３５】
（付記１）  故障の木システム信頼性分析システムであって、
ＯＲゲートを入力とする論理和ｋ／ｎゲートを、ＯＲゲートを入力としないディスジョイント論理積ｋ／ｍゲート（ｍ≦ｎ）に分割するｋ／ｎゲート分割手段を有する故障の木システム信頼性分析システム。【００３６】
（付記２）  前記ｋ／ｎゲート分割手段は、分割の結果として生じるｋ／ｍゲートについて、すべての投票ゲートが論理積になるまで、繰り返し分割を行う
付記１に記載の故障の木システム信頼性分析システム。【００３７】
（付記３）  ディスジョイントｋ／ｎゲートとは、反復又は冗長的なｋ−コンビネーションを含まない２つ以上のｋ／ｎゲートであり、
最小ｋ／ｎゲートとは、ｋ／ｎゲートの入力が全て基本事象であり、そして、故障の木の他のカットセットとの反復又は冗長的なｋ−コンビネーションを含まないｋ／ｎゲートである
付記１又は付記２に記載の故障の木システム信頼性分析システム。【００３８】
（付記４）  故障の木システム信頼性分析方法であって、
ＯＲゲートを入力とする論理和ｋ／ｎゲートを、ＯＲゲートを入力としないディスジョイント論理積ｋ／ｍゲート（ｍ≦ｎ）に分割する
故障の木システム信頼性分析方法。【００３９】
（付記５）  前記分割の結果として生じるｋ／ｍゲートについて、すべての投票ゲートが論理積になるまで、繰り返し分割を行う
付記４に記載の故障の木システム信頼性分析方法。【００４０】
（付記６）  ディスジョイントｋ／ｎゲートとは、反復又は冗長的なｋ−コンビネーションを含まない２つ以上のｋ／ｎゲートであり、
最小ｋ／ｎゲートとは、ｋ／ｎゲートの入力が全て基本事象であり、そして、故障の木の他のカットセットとの反復又は冗長的なｋ−コンビネーションを含まないｋ／ｎゲートである
付記４又は付記５に記載の故障の木システム信頼性分析方法。【００４１】
（付記７）  故障の木システム信頼性分析方法のプログラムであって、
ＯＲゲートを入力とする論理和ｋ／ｎゲートを、ＯＲゲートを入力としないディスジョイント論理積ｋ／ｍゲート（ｍ≦ｎ）に分割するｋ／ｎゲート分割処理を
情報処理装置に実行させるプログラム。【００４２】
（付記８）  前記ｋ／ｎゲート分割処理は、分割の結果として生じるｋ／ｍゲートについて、すべての投票ゲートが論理積になるまで、繰り返し分割を行う
情報処理装置に実行させる付記７に記載のプログラム。【００４３】
（付記９）  ディスジョイントｋ／ｎゲートとは、反復又は冗長的なｋ−コンビネーションを含まない２つ以上のｋ／ｎゲートであり、
最小ｋ／ｎゲートとは、ｋ／ｎゲートの入力が全て基本事象であり、そして、故障の木の他のカットセットとの反復又は冗長的なｋ−コンビネーションを含まないｋ／ｎゲートである
付記７又は付記８に記載のプログラム。【００４４】
以上好ましい実施の形態及び実施例をあげて本発明を説明したが、本発明は必ずしも上記実施の形態及び実施例に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内において様々に変形し実施することが出来る。【００４５】
本出願は、２０１１年２月２２日に出願された日本出願特願２０１１−０３５４３６号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、論理和ｋ／ｎゲートを含む故障の木のＭＣＳを評価するのに使用できる。
【符号の説明】
【００４７】
１００    ｋ／ｎゲート分割手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年11月18日(2013.11.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
故障の木システム信頼性分析システムであって、
ＯＲゲートを入力とする論理和ｋ／ｎゲートを、ＯＲゲートを入力としないディスジョイント論理積ｋ／ｍゲート（ｍ≦ｎ）に分割するｋ／ｎゲート分割手段を有し、
前記ｋ／ｎゲートは、ｎ個の入力イベントのうちｋ個以上が発生していれば出力イベントを発生する投票ゲートであり、
前記ｋ／ｍゲートは、ｍ個の入力イベントのうちｋ個以上が発生していれば出力イベントを発生する投票ゲートである
故障の木システム信頼性分析システム。
【請求項２】
前記ｋ／ｎゲート分割手段は、分割の結果として生じるｋ／ｍゲートが最小ｋ／ｍゲートである場合を除き、すべての投票ゲートが論理積になるまで、繰り返し分割を行う
請求項１に記載の故障の木システム信頼性分析システム。
【請求項３】
ディスジョイントｋ／ｍゲートとは、反復又は冗長的なｋ−コンビネーションを含まない２つ以上のｋ／ｍゲートであり、
最小ｋ／ｍゲートとは、ｋ／ｍゲートの入力が全て基本事象であり、そして、故障の木の他のカットセットとの反復又は冗長的なｋ−コンビネーションを含まないｋ／ｍゲートである
請求項２に記載の故障の木システム信頼性分析システム。
【請求項４】
故障の木システム信頼性分析システムの故障の木システム信頼性分析方法であって、
前記故障の木システム信頼性分析システムは、ＯＲゲートを入力とする論理和ｋ／ｎゲートを、ＯＲゲートを入力としないディスジョイント論理積ｋ／ｍゲート（ｍ≦ｎ）に分割し、
前記ｋ／ｎゲートは、ｎ個の入力イベントのうちｋ個以上が発生していれば出力イベントを発生する投票ゲートであり、
前記ｋ／ｍゲートは、ｍ個の入力イベントのうちｋ個以上が発生していれば出力イベントを発生する投票ゲートである故障の木システム信頼性分析方法。
【請求項５】
前記故障の木システム信頼性分析システムは、前記分割の結果として生じるｋ／ｍゲートが最小ｋ／ｍゲートである場合を除き、すべての投票ゲートが論理積になるまで、繰り返し分割を行う
請求項４に記載の故障の木システム信頼性分析方法。
【請求項６】
ディスジョイントｋ／ｍゲートとは、反復又は冗長的なｋ−コンビネーションを含まない２つ以上のｋ／ｍゲートであり、
最小ｋ／ｍゲートとは、ｋ／ｍゲートの入力が全て基本事象であり、そして、故障の木の他のカットセットとの反復又は冗長的なｋ−コンビネーションを含まないｋ／ｍゲートである
請求項５に記載の故障の木システム信頼性分析方法。
【請求項７】
故障の木システム信頼性分析方法のプログラムであって、
ＯＲゲートを入力とする論理和ｋ／ｎゲートを、ＯＲゲートを入力としないディスジョイント論理積ｋ／ｍゲート（ｍ≦ｎ）に分割するｋ／ｎゲート分割処理を
情報処理装置に実行させ、
前記ｋ／ｎゲートは、ｎ個の入力イベントのうちｋ個以上が発生していれば出力イベントを発生する投票ゲートであり、
前記ｋ／ｍゲートは、ｍ個の入力イベントのうちｋ個以上が発生していれば出力イベントを発生する投票ゲートである
プログラム。
【請求項８】
前記ｋ／ｎゲート分割処理は、分割の結果として生じるｋ／ｍゲートが最小ｋ／ｍゲートである場合を除き、について、すべての投票ゲートが論理積になるまで、繰り返し分割を行う
請求項７に記載のプログラム。
【請求項９】
ディスジョイントｋ／ｍゲートとは、反復又は冗長的なｋ−コンビネーションを含まない２つ以上のｋ／ｍゲートであり、
最小ｋ／ｍゲートとは、ｋ／ｍゲートの入力が全て基本事象であり、そして、故障の木の他のカットセットとの反復又は冗長的なｋ−コンビネーションを含まないｋ／ｍゲートである
請求項８に記載のプログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
ここで、ディスジョイントなｋ／ｍゲートとは、反復又は冗長的なｋ−コンビネーションを含まない２つ以上のｋ／ｍゲートを意味する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
また、最小ｋ／ｍゲートとは、ｋ／ｍゲートの入力が全て基本事象であり、そして、故障の木の他のカットセットとの反復又は冗長的なｋ−コンビネーションを含まないｋ／ｍゲートを意味する。
【国際調査報告】
2012115095.tif 000015
2012115095.tif 000016
2012115095.tif 000017
2012115095.tif 000018