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조병호,염병수,김상암,Cho, Byeong Ho,Yum, Byeoungsoo,Kim, Sangahm 한국정보통신학회 2016 한국정보통신학회논문지 Vol.20 No.3
사고수목을 이루는 게이트나 기본사상이 많아질수록 정상사상 확률의 정확한 계산이 어려워진다. 이를 극복하기 위해 BDD 방법을 적용하면 중소형 사고수목의 경우 짧은 시간에 근사계산 없이 정확한 값을 구할 수 있다. CUDD 함수를 이용하여 사고수목을 BDD로 변환하고 그로부터 정상사상의 발생확률을 구하는 고장경로 탐색 알고리즘을 고안하였다. 후방탐색 알고리즘은 전방탐색 알고리즘보다 고장경로의 탐색과 확률계산 시간에서 효과적이다. 이 탐색 알고리즘은 BDD에서 고장경로를 찾는데 있어서 탐색시간을 줄일 수 있고, 해당 사고수목의 단절집합과 최소단절집합을 찾는 유용한 방법이다. As the number of gates and basic events in fault trees increases, it becomes difficult to calculate the exact probability of the top event. In order to overcome this difficulty the BDD methodology can be used to calculate the exact top event probability for small and medium size fault trees in short time. Fault trees are converted to BDD by using CUDD library functions and a failure path search algorithm is proposed to calculate the exact top event probability. The backward search algorithm is more efficient than the forward one in finding failure paths and in the calculation of the top event probability. This backward search algorithm can reduce searching time in the identification of disjoint failure paths from BDD and can be considered as an effective tool to find the cut sets and the minimal cut sets for the given fault trees.
고장수목으로부터 변환된 BDD에서 효율적인 MCS 추출을 위한 BDD 재구성 방법과 새로운 근사확률 공식
조병호,현원기,이우준,김상암,Cho, Byeong Ho,Hyun, Wonki,Yi, Woojune,Kim, Sang Ahm 한국정보통신학회 2019 한국정보통신학회논문지 Vol.23 No.6
이진결정도는 고장수목 해석에서 기존의 Boolean Logic 해석법의 잘 알려진 대체 방법이다. 고장수목의 규모가 커짐에 따라 계산에 필요한 컴퓨터 연산시간과 자원이 급격하게 증가한다. 이진결정도로부터 단절집합 및 최소단절 집합을 효과적으로 계산하기 위해 새로운 고장경로 탐색법과 고장경로 재구성 방법이 제안되었다. 고장경로 그룹화와 Bottom-Up 탐색법은 고장경로의 탐색에 효율적임을 증명하였고, 최소단절집합 계산을 위한 단절집합의 비교계산 횟수를 줄이기 위해 경로 재구성 방법을 사용할 수 있음을 증명하였다. 새로 제안된 방법을 적용하고, 기존의 근사확률 공식인 MCUB 확률공식과 동일한 새로운 ASDMP 확률공식을 사용하여 정상사상 확률을 계산 할 수 있다. BDD is a well-known alternative to the conventional Boolean logic method in fault tree analysis. As the size of fault tree increases, the calculation time and computer resources for BDD dramatically increase. A new failure path search and path restructure method is proposed for efficient calculation of CS and MCS from BDD. Failure path grouping and bottom-up path search is proved to be efficient in failure path search in BDD and path restructure is also proved to be used in order to reduce the number of CS comparisons for MCS extraction. With these newly proposed methods, the top event probability can be calculated using the probability by ASDMP(Approximate Sum of Disjoint MCS Products), which is shown to be equivalent to the result by the conventional MCUB(Minimal Cut Upper Bound) probability.
대규모 고장수목 계산에서 빠른 BDD 생성을 위한 고장수목 축소
조병호(Byeong Ho Cho),이우준(Woojune Yi),김상암(Sangahm Kim) 한국도시철도학회 2016 한국도시철도학회논문집 Vol.4 No.4
It is known that the size of fault tree affects the BDD(Binary Decision Diagram) structure and as the fault tree size decreases, the number of BDD nodes also decreases in general and the BDD generation time is shorter than the other. For two given fault trees which are logically the same each other, the BDD generation time for the smaller fault tree is shorter. Contraction, absorption and extraction rule can be applied for the logically same, but smaller fault tree transformation. As the BDD conversion of fault tree is performed per gate, the aim of fault tree reduction is to reduce the number of gates and to simplify the repeated events. Formulation of fault tree reduction is obtained and three forms of fault tree reduction are recommended before the BDD conversion of fault trees in order to reduce the runtime. The fault tree of an derailment accident is calculated and it is shown that the reduction strategy can be used for huge fault trees in order to reduce conversion runtime in BDD generation.