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专利号: 2017111404572
申请人: 长安大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种感知节点异常运行状态检测方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤1,针对感知节点运行下的待检测任务序列的多个子序列,获取每个子序列的一步任务转移概率矩阵,第i个子序列RTi的一步任务转移概率矩阵为待检测矩阵RPi;i=1,

2,...,I,其中,i表示子序列的标号,I表示子序列的总个数;

步骤2,针对多个正常运行的任务序列,获取每个正常运行的任务序列的一步任务转移概率矩阵,第j个正常运行的任务序列NTj的一步任务转移概率矩阵为模板矩阵NPj,所有模板矩阵形成模板矩阵库;j=1,2,...,J,其中,j表示正常运行的任务序列的标号,J表示正常运行的任务序列的总个数;

步骤3,求待检测矩阵RPi中的行向量RPix和模板矩阵NPj中的行向量NPjx之间的夹角其中,x表示行向量的标号,x=1,2,...,X,X表示行向量的个数;

若对于任意的x,存在 大于设定阈值,则待检测矩阵RPi与模板矩阵NPj不相似;若对于所有的j,待检测矩阵RPi与模板矩阵NPj均不相似,则待检测矩阵RPi代表疑似异常运行状态;

步骤4,若疑似异常状态是由于网络结构改变导致节点间通信路由改变,并且在网络结构重新达到稳定后恢复正常运行状态,则代表疑似异常运行状态的待检测矩阵RPi代表模板矩阵库中不存在的正常运行状态,则将待检测矩阵RPi添加至模板矩阵库;否则,所述代表疑似异常运行状态的待检测矩阵RPi代表异常运行状态。

2.如权利要求1所述的感知节点异常运行状态检测方法,其特征在于,所述步骤1中的针对感知节点运行下的待检测任务序列的多个子序列,获取每个子序列的一步任务转移概率矩阵,包括以下步骤:计算第i个子序列RTi中任务m到任务n的一步转移频数Qmn;

根据一步转移频数求任务m到任务n之间的一步转移概率 其中,Qm表示从任务m开始转移的所有一步转移频数之和;

所有求得的一步转移概率作为矩阵的元素构成一步任务转移概率矩阵,该一步任务转移概率矩阵中的元素的行号为开始转移的任务标号,列号为结束转移的任务标号。

3.如权利要求1所述的感知节点异常运行状态检测方法,其特征在于,所述步骤2中的针对多个正常运行的任务序列,获取每个正常运行的任务序列的一步任务转移概率矩阵,第j个正常运行的任务序列NTj的一步任务转移概率矩阵为模板矩阵NPj,所有模板矩阵形成模板矩阵库;包括以下步骤:计算第j个正常运行的任务序列NTj中任务m到任务n的一步转移频数Qmn;

根据一步转移频数求任务m到任务n之间的一步转移概率 其中,Qm表示从任务m开始转移的所有一步转移频数之和;

所有求得的一步转移概率作为矩阵的元素构成一步任务转移概率矩阵即模板矩阵NPj,该一步任务转移概率矩阵中的元素的行号为开始转移的任务标号,列号为结束转移的任务标号;

所有正常运行的任务序列求得的模板矩阵形成模板矩阵库。

4.一种感知节点异常运行状态检测装置,其特征在于,包括待检测矩阵获取模块、模板矩阵库构建模块、疑似异常运行状态检测模块和异常运行状态确定模块,其中,待检测矩阵获取模块用于实现以下功能:针对感知节点运行下的待检测任务序列的多个子序列RTi,获取每个子序列的一步任务转移概率矩阵,第i个子序列RTi的一步任务转移概率矩阵为待检测矩阵RPi;i=1,2,...,I,其中,i表示子序列的标号,I表示子序列的总个数;

模板矩阵库构建模块用于实现以下功能:

针对多个正常运行的任务序列NTj,获取每个正常运行的任务序列的一步任务转移概率矩阵,第j个正常运行的任务序列NTj的一步任务转移概率矩阵为模板矩阵NPj,所有模板矩阵NPj形成模板矩阵库;j=1,2,...,J,其中,j表示正常运行的任务序列的标号,J表示正常运行的任务序列的总个数;

疑似异常运行状态检测模块用于实现以下功能:

求待检测矩阵RPi中的行向量RPix和模板矩阵NPj中的行向量NPjx之间的夹角 其中,x表示行向量的标号,x=1,2,...,X,X表示行向量的个数;

异常运行状态确定模块用于实现以下功能:

若疑似异常状态是由于网络结构改变导致节点间通信路由改变,并且在网络结构重新达到稳定后恢复正常运行状态,则代表疑似异常运行状态的待检测矩阵RPi代表模板矩阵库中不存在的正常运行状态,则将待检测矩阵RPi添加至模板矩阵库;否则,所述代表疑似异常运行状态的待检测矩阵RPi代表异常运行状态。

5.如权利要求4所述的感知节点异常运行状态检测装置,其特征在于,所述待检测矩阵获取模块包括:子模块11、子模块12和子模块13,其中,子模块11用于实现以下功能:计算第i个子序列RTi中任务m到任务n的一步转移频数Qmn;

子模块12用于实现以下功能:根据一步转移频数求任务m到任务n之间的一步转移概率其中,Qm表示从任务m开始转移的所有一步转移频数之和;

子模块13用于实现以下功能:所有求得的一步转移概率作为矩阵的元素构成一步任务转移概率矩阵,该一步任务转移概率矩阵中的元素的行号为开始转移的任务标号,列号为结束转移的任务标号。

6.如权利要求4所述的感知节点异常运行状态检测装置,其特征在于,所述模板矩阵库构建模块包括子模块21、子模块22、子模块23和子模块24,其中,子模块21用于实现以下功能:

计算第j个正常运行的任务序列NTj中任务m到任务n的一步转移频数Qmn;

子模块22用于实现以下功能:

根据一步转移频数求任务m到任务n之间的一步转移概率 其中,Qm表示从任务m开始转移的所有一步转移频数之和;

子模块23用于实现以下功能:

所有求得的一步转移概率作为矩阵的元素构成一步任务转移概率矩阵,该一步任务转移概率矩阵中的元素的行号为开始转移的任务标号,列号为结束转移的任务标号;

子模块24用于实现以下功能:

所有正常运行的任务序列求得的模板矩阵形成模板矩阵库。