專利名稱：：用于異常檢測的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及軟件和系統(tǒng)，并且更具體地涉及在運行時環(huán)境中的異常檢測器。
背景技術(shù)：
：在產(chǎn)品開發(fā)的當(dāng)前范例中，在開發(fā)期間，主要設(shè)計、測試和實現(xiàn)產(chǎn)品、產(chǎn)品的生產(chǎn)、以及產(chǎn)品的服務(wù)的質(zhì)量。產(chǎn)品、產(chǎn)品的生產(chǎn)或產(chǎn)品的服務(wù)中的錯誤在開發(fā)期間被識別出并被糾正。一旦產(chǎn)品被發(fā)布，就難以發(fā)現(xiàn)剩余的質(zhì)量問題。在汽車行業(yè)中，保修是昂貴的并且會消耗公司的利潤。工藝技術(shù)是多于百分之五十的保修費用的根本原因。在車輛中運行的軟件是工藝技術(shù)問題的核心部分。由于工藝技術(shù)經(jīng)常是該問題的根本原因，所以在修理過程中替換零件將不解決問題。因此，希望進(jìn)行改進(jìn)。
發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明，上述和其它問題通過下面的方案來解決在本發(fā)明的一個方面中，一種用于檢測異常的系統(tǒng)包括第一硬件系統(tǒng)和第一運行時環(huán)境。所述第一硬件系統(tǒng)產(chǎn)生輸出。所述第一運行時環(huán)境具有到集成開發(fā)環(huán)境的雙向鏈接。所述第一運行時環(huán)境包括第一控制系統(tǒng)、第一診斷代理和第二診斷代理。所述第一控制系統(tǒng)通過給所述硬件系統(tǒng)的控制輸入來控制所述硬件系統(tǒng)。所述第一診斷代理檢測所述硬件系統(tǒng)中的異常。所述第二診斷代理檢測所述控制系統(tǒng)中的異常。在本發(fā)明的另一個方面中，披露了一種用于在包括通過鏈接雙向連接的集成開發(fā)環(huán)境和運行時環(huán)境的系統(tǒng)中檢測異常的方法。該方法包括將所述運行時環(huán)境分區(qū)為至少一個操作區(qū)域；學(xué)習(xí)所述操作區(qū)域內(nèi)的正常操作行為；在系統(tǒng)操作期間監(jiān)控所述操作區(qū)域內(nèi)的當(dāng)前操作行為；比較當(dāng)前操作行為與正常操作行為；在存在當(dāng)前操作行為與正常操作行為之間的偏離時檢測出異常；將異常追溯回集成開發(fā)環(huán)境，以及基于異常的追溯識別出集成開發(fā)環(huán)境中的異常。在本發(fā)明的另一個方面中，披露了一種計算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計算機(jī)程序產(chǎn)品可由計算系統(tǒng)讀取，并且對計算機(jī)進(jìn)程的指令進(jìn)行編碼，該計算機(jī)進(jìn)程用于在包括通過鏈接雙向連接的集成開發(fā)環(huán)境和運行時環(huán)境的系統(tǒng)中檢測異常。所述計算機(jī)程序產(chǎn)品包括將所述運行時環(huán)境分區(qū)為至少一個操作區(qū)域；學(xué)習(xí)所述操作區(qū)域內(nèi)的正常操作行為；在系統(tǒng)操作期間監(jiān)控所述操作區(qū)域內(nèi)的當(dāng)前操作行為；比較當(dāng)前操作行為與正常操作行為；在存在當(dāng)前操作行為與正常操作行為之間的偏離時檢測出異常；將異常追溯回集成開發(fā)環(huán)境；以及基于異常的追溯識別出集成開發(fā)環(huán)境中的異常。在本發(fā)明的另一個方面中，披露了一種用于在包括通過鏈接雙向連接的集成開發(fā)環(huán)境和運行時環(huán)境的系統(tǒng)中檢測異常的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括分區(qū)模塊、學(xué)習(xí)模塊、監(jiān)控模塊、比較模塊、檢測模塊、追溯模塊以及識別模塊。所述分區(qū)模塊將所述運行時環(huán)境分區(qū)為至少一個操作區(qū)域。所述學(xué)習(xí)模塊學(xué)習(xí)所述操作區(qū)域內(nèi)的正常操作行為。所述監(jiān)控模塊在系統(tǒng)運行期間監(jiān)控所述操作區(qū)域內(nèi)的當(dāng)前操作行為。所述比較模塊比較當(dāng)前操作行為與正常操作行為。所述檢測模塊在當(dāng)前操作行為與正常操作行為之間存在偏離時檢測出異常。所述追溯模塊將異常追溯回集成開發(fā)環(huán)境。所述識別模塊基于異常的追溯識別出集成開發(fā)環(huán)境中的異常。本發(fā)明可以作為計算機(jī)進(jìn)程、可以為分布式的計算系統(tǒng)、或者作為制造產(chǎn)品、例如計算機(jī)程序產(chǎn)品來實現(xiàn)。所述計算機(jī)程序產(chǎn)品可以是由計算機(jī)系統(tǒng)可讀的并且對用于執(zhí)行計算機(jī)進(jìn)程的計算機(jī)指令程序進(jìn)行編碼的計算機(jī)存儲介質(zhì)。所述計算機(jī)程序產(chǎn)品也可以是在載波上的傳播信號，所述載波可由計算系統(tǒng)讀取并且對用于執(zhí)行計算機(jī)進(jìn)程的計算機(jī)指令程序進(jìn)行編碼。本發(fā)明的更完整的理解和它的范圍可以從以下簡要描述的附圖、本發(fā)明的當(dāng)前優(yōu)選實施例的以下詳細(xì)描述、以及所附的權(quán)利要求中得到?，F(xiàn)在參考附圖，在附圖中相似的參考數(shù)字始終代表相應(yīng)的部分圖1是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個典型實施例的、用于基于學(xué)習(xí)模型的生命周期診斷的方法和系統(tǒng)的示意性表示；圖2是可以被用于實現(xiàn)本公開內(nèi)容的各個方面的計算系統(tǒng)的示意性表示；圖3是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個典型實施例的產(chǎn)品開發(fā)的方塊圖4是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個典型實施例的、與惡劣的(wicked)問題相關(guān)的需求的示意性表示；圖5是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個典型實施例的、用于基于學(xué)習(xí)模型的生命周期診斷的方法和系統(tǒng)的示意性表示；圖6是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個典型實施例的、用于基于學(xué)習(xí)模型的生命周期診斷的方法和系統(tǒng)的示意性表示；圖7示出根據(jù)本公開內(nèi)容的一個典型實施例的圖形用戶接口實例；圖8是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個典型實施例的示出分布式系統(tǒng)的示意圖9是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個典型實施例的示出車輛產(chǎn)品開發(fā)的進(jìn)程圖10是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個典型實施例的示出螺旋形生命周期進(jìn)程的進(jìn)程圖11是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個典型實施例的示出螺旋形生命周期進(jìn)程的進(jìn)程圖12是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個典型實施例的示出車輛開發(fā)階段的進(jìn)程圖13是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個典型實施例的示出生命周期方法如何通過需求而發(fā)展的進(jìn)程圖14是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個典型實施例的示出生命周期方法如何應(yīng)用螺旋形子進(jìn)程的進(jìn)程圖15是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個典型實施例的示出生命周期方法如何被應(yīng)用的進(jìn)程圖16是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個典型實施例的示出生命周期方法如何發(fā)展的進(jìn)程圖17是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個典型實施例的示出生命周期方法如8何應(yīng)用螺旋形子進(jìn)程的進(jìn)程圖18是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個典型實施例的示出在螺旋形子進(jìn)程中如何應(yīng)用生命周期方法的進(jìn)程圖19是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個典型實施例的系統(tǒng)圖20示出根據(jù)本公開內(nèi)容的一個典型實施例生命周期方法如何將各層面鏈接在一起；圖21是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個典型實施例的示出異常檢測系統(tǒng)的進(jìn)程圖22是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個典型實施例的異常檢測系統(tǒng)的示意性表示；圖23是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個典型實施例的汽油發(fā)動機(jī)模型系統(tǒng)的示意性表示；圖24是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個典型實施例的集成控制系統(tǒng)、汽油發(fā)動機(jī)車輛模型系統(tǒng)、以及異常檢測器的示意性表示；圖25是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個典型實施例的異常檢測系統(tǒng)的示意性表示；圖26是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個典型實施例的異常檢測系統(tǒng)的進(jìn)程流程圖；以及圖27是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個典型實施例的異常檢測系統(tǒng)的進(jìn)程流程圖。具體實施例方式在本發(fā)明的優(yōu)選實施例的以下描述中，參考附圖，該附圖構(gòu)成該描述的一部分，并且在附圖中通過圖解說明示出了本發(fā)明可以被實踐的特定實施例。應(yīng)理解的是，可以采用其它的實施例，并且可以在不背離本發(fā)明的范圍的情況下進(jìn)行改變。本公開內(nèi)容描述了用于基于學(xué)習(xí)模型的生命周期軟件和系統(tǒng)的方法和系統(tǒng)。更具體地，所述軟件和系統(tǒng)是自診斷的并且典型地包括嵌入式診斷代理。這些it斷代理可以包括異常檢測代理和基于知識的代理。所述系統(tǒng)可以包括集成開發(fā)環(huán)境(IDE)和鏈接在一起的運行時環(huán)境(RTE)。所述IDE包含一套在所述IDE內(nèi)相鏈接的并被鏈接到所述RTE的開發(fā)工具。所述RTE包括許多在所述RTE內(nèi)相鏈接的并被鏈接到所述IDE的診斷代理。由此，所述開發(fā)工具和診斷代理彼此通信?，F(xiàn)在參考圖1，示出了一種基于學(xué)習(xí)模型的生命周期系統(tǒng)100的示意性表示實例。IDE105包括一套在IDE105內(nèi)相鏈接的軟件工具或代理。RTE110包括另一套在RTE110內(nèi)相鏈接的軟件代理。所述IDE105和所述RTEIIO通過鏈路115相鏈接。圖2和下面的討論意圖提供可以實現(xiàn)本發(fā)明的適合的計算環(huán)境的簡要、概括描述。雖然不是必需的，但是在由計算系統(tǒng)執(zhí)行的計算機(jī)可執(zhí)行指令、例如程序模塊的一般上下文中描述本發(fā)明。一般，程序模塊包括執(zhí)行特定任務(wù)或?qū)崿F(xiàn)特定抽象數(shù)據(jù)類型的例行程序、程序、對象、組件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等等。那些本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，本發(fā)明可以采用其它計算機(jī)系統(tǒng)配置來實踐，其中其它計算機(jī)系統(tǒng)配置包括手持設(shè)備、掌上設(shè)備、多處理器系統(tǒng)、基于微處理器的或可編程的消費電子設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)個人計算機(jī)、小型計算機(jī)、大型計算機(jī)等等。本發(fā)明也可以在由通過通信網(wǎng)絡(luò)相連接的遠(yuǎn)程處理設(shè)備執(zhí)行任務(wù)的分布式計算環(huán)境中被實踐。在分布式計算環(huán)境中，程序模塊可以位于本地和遠(yuǎn)程記憶存儲設(shè)備中?，F(xiàn)在參考圖2，用于實現(xiàn)本發(fā)明實施例的典型環(huán)境包括計算系統(tǒng)200形式的通用計算設(shè)備，該通用計算設(shè)備包括至少一個處理系統(tǒng)202?？梢詮亩鄠€廠商、例如Intel或AdvancedMicroDevices獲得多種處理單元。所述計算系統(tǒng)200還包括系統(tǒng)存儲器204和將包括所述系統(tǒng)存儲器204的不同系統(tǒng)組件耦合到所述處理單元202的系統(tǒng)總線206。所述系統(tǒng)總線206可以是幾種類型的總線結(jié)構(gòu)中的任何一種，這些類型的總線結(jié)構(gòu)包括存儲器總線或者存儲器控制器、外圍總線、以及使用多種總線結(jié)構(gòu)中的任何一種的本地總線。優(yōu)選地，所述系統(tǒng)存儲器204包括只讀存儲器(R0M)208和隨機(jī)存取存儲器(RAM)210?；据斎?輸出系統(tǒng)212(BIOS)典型地被存儲在所述ROM208中，其中所述基本輸入/輸出系統(tǒng)包含例如在啟動期間有助于在所述計算系統(tǒng)200內(nèi)的元件之間傳遞信息的基本例行程序。優(yōu)選地，所述計算系統(tǒng)200進(jìn)一步包括笫二存儲設(shè)備213、例如用于從(未示出的)硬盤中讀取以及寫入到硬盤中的硬盤驅(qū)動器和/或壓縮閃存卡214。所述硬盤驅(qū)動器213和壓縮閃卡214分別通過硬盤驅(qū)動器接口220和壓縮閃存卡接口222被連接到所述系統(tǒng)總線206。所述驅(qū)動器和卡以及它們的相關(guān)的計算機(jī)可讀介質(zhì)提供計算機(jī)可讀指令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序模塊和用于所述計算系統(tǒng)200的其它數(shù)據(jù)的非易失性存儲。雖然在這里所描述的典型環(huán)境使用硬盤驅(qū)動器213和壓縮閃存卡214，但那些本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，其它類型的能夠存儲數(shù)據(jù)的計算機(jī)可讀介質(zhì)可以被用于所述典型系統(tǒng)中。這些其它類型的計算機(jī)可讀介質(zhì)的例子包括盒式磁帶、閃存卡、數(shù)字視頻盤、柏努利(Bernoulli)盒式磁盤、CD匪、,應(yīng)、隨機(jī)存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)等等。多個程序模塊可以被存儲在硬盤213、壓縮閃存卡214、ROM208、或RAM210上，該程序模塊包括操作系統(tǒng)226、一個或多個應(yīng)用程序228、其它程序模塊230、以及程序數(shù)據(jù)232。用戶可以通過輸入設(shè)備234將命令和信息輸入到所述計算系統(tǒng)200中。輸入設(shè)備的例子可以包括鍵盤、鼠標(biāo)、麥克風(fēng)、操縱桿、游戲墊、圓盤式衛(wèi)星電視天線、掃描儀、數(shù)碼相機(jī)、觸摸屏、以及電話。這些以及其它輸入設(shè)備經(jīng)常通過耦合到所述系統(tǒng)總線206上的接口240連接到所述處理單元202上。這些輸入設(shè)備也可以通過許多接口、例如并行端口、串行端口、游戲端口、或者通用串行總線(USB)來連接。顯示設(shè)備242、例如監(jiān)視器或觸摸屏LCD面板也通過例如視頻適配器244的接口連接到所述系統(tǒng)總線206上。所述顯示設(shè)備242可以是內(nèi)部的或外部的。除了所述顯示設(shè)備242之外，計算系統(tǒng)一般典型地包括其它外圍設(shè)備(未示出)、例如揚聲器、打印機(jī)、以及掌上設(shè)備。當(dāng)用在局域網(wǎng)(LAN)聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中時，所述計算系統(tǒng)200通過網(wǎng)絡(luò)接口或適配器252連接到本地網(wǎng)絡(luò)上。當(dāng)用在廣域網(wǎng)(WAN)聯(lián)網(wǎng)環(huán)境、例如因特網(wǎng)中時，所述計算系統(tǒng)200典型地包括調(diào)制解調(diào)器254或其它裝置、例如直接連接，用于通過所述廣域網(wǎng)建立通信。所述調(diào)制解調(diào)器254可以是內(nèi)部的或外部的，該調(diào)制解調(diào)器通過接口240連接到所述系統(tǒng)總線206上。在一個聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境中，關(guān)于所述計算系統(tǒng)200或其部分所描述的程序模塊可以被存儲在遠(yuǎn)程記憶存儲設(shè)備中。應(yīng)該理解，所示出的網(wǎng)絡(luò)連接是示范性的，并且可以采用建立所述計算系統(tǒng)之間的通信鏈路的其它裝置。所述計算系統(tǒng)200也可以包括連接到所述存儲器204上的記錄器260。所述記錄器260包括用于接收聲音輸入的麥克風(fēng)，并且與所述存儲器204通信以緩沖和存儲所述聲音輸入。優(yōu)選地，所述記錄器260也包括記錄按鈕261，用于激活麥克風(fēng)以及將所述聲音輸入傳送到所述存儲器204。計算設(shè)備、例如計算系統(tǒng)200典型地包括至少一些形式的計算機(jī)可讀介質(zhì)。計算機(jī)可讀介質(zhì)可以是任何可用的能夠被所述計算系統(tǒng)200訪問的介質(zhì)。例如，但非限制性地，計算機(jī)可讀介質(zhì)可以包括計算機(jī)存儲介質(zhì)和通信介質(zhì)。計算機(jī)存儲介質(zhì)包括以任何方法或技術(shù)實現(xiàn)的用于存儲信息、例如計算機(jī)可讀指令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序模塊或其它數(shù)據(jù)的易失性和非易失性、可拆卸的和不可拆卸的介質(zhì)。計算機(jī)存儲介質(zhì)包括但不限于RAM、ROM、EEPR0M、閃存或其它存儲技術(shù)、CD-R0M、數(shù)字通用盤(DVD)或其它光學(xué)存儲器、盒式磁帶、磁帶、磁盤存儲器或其它磁性存儲設(shè)備、或任何其它能夠被用于存儲所希望的信息且能夠被所述計算系統(tǒng)200訪問的介質(zhì)。通信介質(zhì)典型地包含計算機(jī)可讀指令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序模塊或調(diào)制數(shù)據(jù)信號、例如載波中的其它數(shù)據(jù)或其它傳輸機(jī)制，并且包括任何信息傳遞介質(zhì)。術(shù)語"調(diào)制數(shù)據(jù)信號"意味著這樣一種信號，該信號的特性中的一種或多種特性以對所述信號中的信息進(jìn)行編碼的方式被設(shè)置或改變。例如，但非限制性地，通信介質(zhì)包括有線介質(zhì)、例如有線網(wǎng)絡(luò)或直接有線連接，以及無線介質(zhì)、例如聲波、射頻、紅外線以及其它無線介質(zhì)。上述介質(zhì)的任何組合也應(yīng)該被包括在計算機(jī)可讀介質(zhì)的范圍之內(nèi)。計算機(jī)可讀介質(zhì)也可以被稱作計算機(jī)程序產(chǎn)品。圖3是示出開發(fā)系統(tǒng)300的方塊圖，該開放系統(tǒng)可以包括軟件和開發(fā)工具。在產(chǎn)品、例如車輛的開發(fā)過程中，所述開發(fā)系統(tǒng)300包括三種基本類型的組件。塊310是需求組件。在產(chǎn)品和系統(tǒng)開發(fā)過程中的第一步驟使用所述需求組件。所述需求組件定義產(chǎn)品和系統(tǒng)將包括什么。塊320是設(shè)計組件。在對產(chǎn)品和系統(tǒng)的需求被確定之后，所述產(chǎn)品和系統(tǒng)被設(shè)計成符合那些需求。塊330是實現(xiàn)組件。在設(shè)計了產(chǎn)品和系統(tǒng)之后，所述產(chǎn)品和系統(tǒng)根據(jù)所述設(shè)計組件^L制造并交付使用。所述系統(tǒng)也可以包括用于供應(yīng)和服務(wù)鏈集成的企業(yè)應(yīng)用。另外，所述系統(tǒng)可以包括運行時應(yīng)用服務(wù)，所述運行時應(yīng)用服務(wù)包括無線電通信、操作基礎(chǔ)設(shè)施和車輛。用車輛作為例子，汽車制造商決定利用用于基于學(xué)習(xí)模型的生命周期診斷的系統(tǒng)來制造新的模型X汽車。在塊310處，確定對X汽車和系統(tǒng)的需求。例如，所述X汽車應(yīng)該是具有一定有效載荷、加速度的私家轎車，并且不應(yīng)超過20，000美元。所述系統(tǒng)應(yīng)該減少保修費用并提高顧客滿意度。在塊320處，所述X汽車和所述系統(tǒng)根據(jù)那些需求來設(shè)計。汽車的框架和懸架被設(shè)計成支撐所需的有效載荷，動力傳動系統(tǒng)基于總車輛重量和加速度需求來設(shè)計或選擇，并且所述X汽車的其余部分被設(shè)計成不超過20，000美元。例如，已知所述X汽車不應(yīng)該超過20,000美元，工程師可以決定選擇剛剛滿足加速度需求的發(fā)動機(jī)，而不會選擇將大大超過所述加速度需求的發(fā)動機(jī)。所述系統(tǒng)可以利用具有嵌入式網(wǎng)絡(luò)平臺的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)被設(shè)計成在由服務(wù)器、遠(yuǎn)程信息處理和嵌入在車輛中的電子設(shè)備組成的三層體系結(jié)構(gòu)上運行。所述系統(tǒng)可以具有分布式數(shù)據(jù)庫，以便使得能夠遍及所述供應(yīng)和服務(wù)鏈來定位服務(wù)器。所述系統(tǒng)可以包括開發(fā)、制造、和服務(wù)工具。在塊330處，所述X汽車和所述系統(tǒng)根據(jù)所述設(shè)計被實現(xiàn)，也就是被制造和交付使用。實現(xiàn)使用遍及所述供應(yīng)和服務(wù)鏈中的三層體系結(jié)構(gòu)的軟件和硬件。典型地，在產(chǎn)品和系統(tǒng)生命周期的每一步驟中使用軟件，所述產(chǎn)品和系統(tǒng)生命周期包括產(chǎn)品和系統(tǒng)開發(fā)、生產(chǎn)和服務(wù)。車輛和系統(tǒng)的需求管理(RM)進(jìn)程需要工具以促進(jìn)所述供應(yīng)和服務(wù)鏈中的人們之間的協(xié)作。當(dāng)前，需求管理(RM)軟件使用模型驅(qū)動的、面向?qū)ο?OO)的基于由人們編輯和收集的信息的工具。由于所述RM依賴于輸入到其中的信息，所述RM是受限制的。因此，這些典型的RM工具不靈活并且在沒人干預(yù)的情況下不能自發(fā)地識別錯誤。一些RM工具基于知識代理，從而給予它學(xué)習(xí)和識別錯誤的能力。這樣的RM工具也不靈活。在需求步驟中，存在兩類決定要被分析的產(chǎn)品和系統(tǒng)的類型并且然后決定開發(fā)、生產(chǎn)和服務(wù)所需要的工具和進(jìn)程的知識問題。這兩類問題包括"溫順的"和"惡劣的"問題。大部分問題是溫順的，并能夠采用基于階段-關(guān)卡、線性進(jìn)程和信息的工具來解決。開發(fā)對系統(tǒng)的需求以管理惡劣的問題需要基于螺旋形進(jìn)程和知識的工具。惡劣的問題由一組關(guān)聯(lián)的議題和約束組成，并不具有關(guān)于問題本身的明確聲明。在開發(fā)了表示候選解決方案的迭代原型之前，無法充分理解所述問題(以及因此對設(shè)計解決方案的需求)。在主要的線性的總開發(fā)過程中，需要用于迭代原型的次要的螺旋形進(jìn)程。所述螺旋形進(jìn)程包括每次在另一部分正被開放時"轉(zhuǎn)出"軟件的一部分。軟件工程團(tuán)體已經(jīng)認(rèn)識到螺旋形進(jìn)程對于快速、有效的開發(fā)來說是必需的。惡劣的問題的一個例子是汽車的設(shè)計和對汽車的診斷。術(shù)語"惡劣的"是由HorstRittel于1970年提出的。Rittel發(fā)明了一種稱為基于議題的信息系統(tǒng)(IBIS)的技術(shù)來幫助解決這類新問題。惡劣的問題看起來與構(gòu)造不良的問題非常相似，但是卻有很多對所述問題的觀點可能不同的風(fēng)險承擔(dān)者。惡劣的問題必須利用螺旋形迭代進(jìn)程來分析，并且意見、例如與所述問題相關(guān)的需求必須在新的范例400中被連接起來，如圖4中所示。參考圖4,三個關(guān)鍵的IBIS實體是(l)議題402、403、404或問題；(2)態(tài)度405、406、408或意見，其提供可能的解決方案或所述議題的解釋；以及(3)論據(jù)410、412或者贊成的和反對的論據(jù)。所有的三種實體都可以通過關(guān)系、例如支持、反對、由……建議、響應(yīng)、歸納、具體化、替換等等相關(guān)聯(lián)。IBIS的可視化變成圖表或網(wǎng)絡(luò)。IBIS建立設(shè)計和形成知識管理核心的論證或意見表達(dá)對話之間的橋梁。IBIS是一種具有語法的圖形語言或一種論據(jù)映射形式。應(yīng)用IBIS需要與實驗設(shè)計(DOE)相似的技能。JeffreyConklin(http:〃cognexus.org/idl7.htm)通過引入圖形IBIS或gIBIS開辟了IBIS結(jié)構(gòu)的圖形超文本視圖的應(yīng)用。根據(jù)Conklin的觀點，IBIS的實力源自三種特性(l)IBIS將復(fù)雜的思維映射到分析結(jié)構(gòu)圖中；(2)IBIS暴露構(gòu)成知識基礎(chǔ)的問題；以及(3)IBIS圖比其它信息形式更容易理解。CompsimLLC以幾種方式擴(kuò)展了IBIS。在它們的IBIS工具體系結(jié)構(gòu)中，意見可以以文本概要或者節(jié)點的樹形結(jié)構(gòu)的任一形式來詳細(xì)說明。給定級別的意見可以具有優(yōu)先權(quán)和權(quán)重以改變意見顯示的排序。優(yōu)先權(quán)可以容易地以多種圖形方式來編輯。獨特的決策機(jī)制利用支持否定論據(jù)的相對的增加和減少來模擬人類的思維。IBIS邏輯作為14XML定義被捕捉并被用于建立基于知識的代理網(wǎng)絡(luò)的連接網(wǎng)絡(luò)。Compsim調(diào)用該代理結(jié)構(gòu)知識增強(qiáng)電子邏輯(KEEL)。代理執(zhí)行所述IBIS邏輯的擴(kuò)展形式。包含IBIS的當(dāng)前領(lǐng)域被稱作計算機(jī)支持的論證可視化(CSAV)。應(yīng)用CSAV的相關(guān)領(lǐng)域是幫助產(chǎn)生互聯(lián)網(wǎng)的計算機(jī)支持的協(xié)同工作(CSCW)和以計算機(jī)為媒介的通信(CMC)。CMC工具包括微軟的NetMeetingTM產(chǎn)品o論證可視化是用于定義在需求管理中發(fā)現(xiàn)的復(fù)雜關(guān)系的關(guān)鍵技術(shù)，該需求管理是知識管理(KM)的子集。KM的原理之一在構(gòu)造論者學(xué)習(xí)理論中找到，該理論要求通過協(xié)作對話來進(jìn)行知識的協(xié)商構(gòu)建。協(xié)商包括意見的比較測試。相對于與信息直接鏈接的知識的明確部分，具有意見可視化的相應(yīng)對話創(chuàng)建包含最大知識部分的不言而喻的知識。不言而喻的知識對于共享的理解來說是必需的。IBIS是一種基于知識的技術(shù)。用于需求管理的IBIS工具、例如CompeniumTM或QuestMapTM(GDSS公司的商標(biāo))明顯不同于用于RM的面向?qū)ο?00)的框架工具、例如Telelogics的DoorsTM或IBM的Requisite-ProTM。不能容易地定義惡劣的問題，以便所有的風(fēng)險承擔(dān)者對要解決的問題或議題意見一致。存在在00框架中不能利用RM工具容易地表示的權(quán)衡。IBIS允許用于定義需求的二元的境地(situated)情況。IBIS允許模擬需求。IBIS能夠檢測那些情況，并且確定哪組需求是適當(dāng)?shù)?，或者所述需求是否恰好充分地適用于所述情況?？傊?，當(dāng)前的RM工具具有限制。OORM工具使得能夠在開發(fā)期間、而不是在生產(chǎn)或服務(wù)部署階段期間實現(xiàn)需求、設(shè)計、和實現(xiàn)之間的可溯性。OORM工具不是基于知識的，并且不能采用多個風(fēng)險承擔(dān)者的觀點來容易地處理不良構(gòu)造的、惡劣的問題，其中這些觀點與作為論證的贊成觀點和反對觀點所表達(dá)的不同加權(quán)優(yōu)先權(quán)等級的那些觀點沖突。IBISRM工具克服了那些限制中的大部分，但是并不為系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)可追溯的需求。00RM和IBISRM工具均i人識到，在沒有附加的結(jié)構(gòu)、例如具有相關(guān)層級的大綱的情況下，單獨以文本表達(dá)的意見之間的關(guān)系是不清楚的。例如那些通過超文本技術(shù)而成為可能的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以被追溯到VannevarBush和他1945年發(fā)表的文章《AsWeMayThink》。在1962年，DouglasEnglebart在他的斯坦福研究院的報告《AugmentingHumanIntellect:AConceptualFramework》中定義了一種用于利用工具進(jìn)行認(rèn)知增加的框架。Englebart的研究和開發(fā)工作的成果是現(xiàn)代窗口、圖標(biāo)、鼠標(biāo)、以及指針(WIMPT)圖形用戶接口(GUI)的開發(fā)以及基于超文本的工具的早期實現(xiàn)。00或者模型驅(qū)動的軟件開發(fā)的往返工程(round-tripengineering)是可追溯回設(shè)計和需求元素的用于實現(xiàn)的源代碼。往返是在需求、設(shè)計、和作為源代碼的實現(xiàn)之間進(jìn)行，然后返回到設(shè)計和需求。由于往返工程當(dāng)前只在開發(fā)期間并且只在IDE的某些部分內(nèi)進(jìn)行，所以在開發(fā)之后在RTE內(nèi)出現(xiàn)的模型錯誤不能被追溯回需求、設(shè)計、或?qū)崿F(xiàn)中的根本原因。分割后的IDE可以包含四個象限。這些象限包含的方法和工具用于(l)系統(tǒng)中的企業(yè)應(yīng)用；(2)車輛的嵌入式軟件；(3)車輛的遠(yuǎn)程信息處理；以及(4)車輛的服務(wù)系統(tǒng)。經(jīng)常地，OO模型采用統(tǒng)一建模語言(UML)來定義。UML是第三代OO圖形建模語言。如在用例中所定義的那樣，系統(tǒng)模型具有與稱作參與者的外部用戶交互作用的結(jié)構(gòu)、行為、和功能方面。一個用例是系統(tǒng)的指定能力。系統(tǒng)需求典型地分成兩種類別功能性需求和非功能性或服務(wù)質(zhì)量(QoS)需求。功能性意味著系統(tǒng)應(yīng)該做什么。QoS意味著功能有多好或功能的性能屬性。在普通的用法中，功能性可以暗示功能和性能。所述結(jié)構(gòu)方面定義在運行時可能存在的對象和對象關(guān)系。子系統(tǒng)、包、以及組件也定義可選的結(jié)構(gòu)方面。所述行為方面定義結(jié)構(gòu)元素在運行時系統(tǒng)中如何工作。UML提供狀態(tài)圖(有限狀態(tài)機(jī)的正式表示)和活動圖來指定操作和允許的先后順序?；顒訄D的一般用途是指定計算算法。隨著時間的流逝，結(jié)構(gòu)元素集合一起工作作為交互作用。交互作用是在順序或協(xié)作圖中定義的。包含功能和QoS方面的系統(tǒng)的需求典型地通過以下兩種方式中的任何一種或兩種來捕獲(l)模型是具有在狀態(tài)圖和交互作用圖中定義的詳細(xì)需求的用例；或(2)作為文本的具有或不具有正式圖、例如順序圖的技術(shù)規(guī)范，其嘗試定義系統(tǒng)行為的所有可能的情況。往返工程將00需求經(jīng)由00設(shè)計追溯到包括軟件的00源代碼的00實現(xiàn)。該往返只在IDE的某些部分中并且只在開發(fā)期間發(fā)生，其中這些部分是00IDE部分。目前，在開發(fā)、生產(chǎn)和服務(wù)期間，在RTE和IDE之間不存在往返可追溯性。往返工程已經(jīng)被擴(kuò)展為使用元模型，而不需要令人厭惡的源代碼標(biāo)記，但是擴(kuò)展后的往返工程仍然只在開發(fā)期間在IDE的某些部分內(nèi)發(fā)生?；谀Ｐ偷脑\斷是用于故障隔離的現(xiàn)有技術(shù)方法，該方法是用于識別車輛和系統(tǒng)的一個故障組件或多個故障組件的進(jìn)程，其中該組件沒有遵照作為車輛和系統(tǒng)的實現(xiàn)模型的一部分所指定的工作參數(shù)正常地工作。基于模型的診斷受到以下假定的限制，即模型沒有錯誤并且精確地表示系統(tǒng)的所有操作情況。所述系統(tǒng)的操作情況包括所有預(yù)期的故障。如果來自車輛的足夠數(shù)量的可觀測信息在運行時是可用的，則基于模型的診斷能夠確定以前已知的和預(yù)期的故障模式的根本原因，所述以前已知的和預(yù)期的故障模式是由包括正常和故障模式的擴(kuò)展模型所預(yù)測的。所述擴(kuò)展模式被用于模擬和記錄由所有可能的單個組件故障、然后由多個組件故障的組合所產(chǎn)生的行為。當(dāng)觀測到故障行為時，可以執(zhí)行預(yù)定試驗序列來確定根本原因。車輛和系統(tǒng)的需求或設(shè)計以及實現(xiàn)模型中的故障主要是在開發(fā)之后由用戶檢測到的，這些用戶可能抱怨并且由服務(wù)技術(shù)人員并且然后可能由工程師分析他們的抱怨。導(dǎo)致抱怨的情形經(jīng)常是不容易被識別和再現(xiàn)的。故障隔離或根本原因確定的進(jìn)程通常以檢測到異常系統(tǒng)行為開始，并且嘗試識別有缺陷的和不正確工作的一個組件或多個組件。這些組件在系統(tǒng)中執(zhí)行某些功能集合。所述組件經(jīng)常被設(shè)計為可包含軟件的現(xiàn)場可更換的硬件單元。然而，在當(dāng)前實施中所假定的故障模型考慮可更換的組件的功能故障模式，并且并不確定位于一個組件或多個組件內(nèi)部的故障是硬件故障還是軟件故障。如果所述故障是在軟件中，那么所述故障是在需求、設(shè)計、或?qū)崿F(xiàn)層面的模型故障。更換一個或多個硬件組件將無法補(bǔ)救該問題。在一個示例實施例中，設(shè)想了一種檢測車輛功能子系統(tǒng)中的生命周期故障并將故障追溯回模型中的根本原因的改進(jìn)的方法和系統(tǒng)，這些故障是由硬件故障或由需求、設(shè)計、或?qū)崿F(xiàn)的模型錯誤導(dǎo)致的。為了追溯故障，所述方法使用生命周期往返工程的新的能力，該能力將RTE中的診斷代理與IDE中的二元模型相鏈接，用于管理車輛功能和相應(yīng)i貪斷的開發(fā)和維護(hù)。IDE中的二元模型由鏈接的二元工具管理，所述鏈接的二元工具在螺旋形開發(fā)"V"進(jìn)程(稍后將更詳細(xì)地描述)的每一級需求、設(shè)計和實現(xiàn)開發(fā)功能和相應(yīng)診斷。鏈接IDE和RTE的所述生命周期診斷方法可以在車輛RTE的開發(fā)、生產(chǎn)、和服務(wù)期間被應(yīng)用。參考圖5和6,示出了一種基于學(xué)習(xí)模型的生命周期診斷系統(tǒng)499。優(yōu)選地，所述系統(tǒng)499包括通過DRD連接599相連接的IDE500和RTE600。圖5是根據(jù)一個示例實施例的系統(tǒng)圖，用于IDE500中的車輛功能和相應(yīng)診斷的開放以及RTE600中的診斷部署以服務(wù)于車輛的生命周期診斷方法。該圖示出了所述生命周期方法如何在IDE500中利用鏈接將開發(fā)工具連接在一起。生命周期方法中的IDE500包含用于開發(fā)車輛功能以及相應(yīng)診斷應(yīng)用的開發(fā)工具和進(jìn)程，所述相應(yīng)診斷應(yīng)用由一套用于RTE600中的部署的集成的和鏈接的i貪斷代理組成。所述IDE500和所述RTE600通過DRD鏈接599和相應(yīng)進(jìn)程連接起來。所述DRD599可以包括數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫可以是分布式數(shù)據(jù)庫。圖6是根據(jù)一個示例實施例的系統(tǒng)圖，用于IDE500中的診斷開發(fā)以及RTE600中的診斷部署以服務(wù)于車輛的生命周期診斷方法。該圖示出所述生命周期方法如何在RTE600中用鏈接將診斷代理連接在一起。生命周期方法中的RTE600包含和運行作為三層系統(tǒng)部署的診斷應(yīng)用，所述三層系統(tǒng)包括在服務(wù)器上運行的診斷代理、TCU或插入到車輛中的等價模塊、以及ECU。生產(chǎn)服務(wù)工具與車輛對接并且是RTE600的一部分。所述RTE600通過所述DRD鏈接599和相應(yīng)的進(jìn)程;故連接回所述IDE500。如圖7中所示，例如CompsimKEEL工具包的IDE工具可以由在圖5的DRD鏈接499中返回的數(shù)據(jù)驅(qū)動，以模擬和測試設(shè)計模型并分析故障模式。下面所顯示的數(shù)據(jù)是由圖5的IDE500以XML定義的輸入模式的實例；所述模式被存儲在DRD鏈接599中micsmoft《om:xml"d由"xm!加:cJt^"飄:schernas^mkrosoft-<EementTypen:ame.:"!iitiW(U:t沖，".ui2"/>《Ei.'訓(xùn)加Type:narntr.Va！Wdt:type="fioat''/>'-<E!emerUTypename"""Report"c:ontafeitOfl!》'"modd'二"由爐i":::'<〗em.emtype^"3ro〗e"TiW:rr"nOc:c'urs='"l"/><e〖ernentlype^'laDj""mm()cc.u,"G"maxOcf*"/></S!emet.!tType>.(/Schema-所述DRD鏈接"9消除RTE代理了解怎樣與IDE500中的工具進(jìn)行通信的需求。所述系統(tǒng)499僅使用DRD鏈接599中的信息來創(chuàng)建所述IDE500和所述RTE600之間的適當(dāng)?shù)逆溄印?shù)據(jù)從RTE600返回到IDE500的實例如下所示<xm!versi,"〗力"？>-<Rqx)rtxm!ns="x-sc'hema:KEELDi3taSdieomxiBl,x.m〗"><ProjeetTk!e>UAVl</Prc^scfrit!e>~<lxiDat〉〈Vaije〉100</Va!ue></I.〖〗Dat>-〈InDat><hdex>!</Index><Va!u$;>22</Vdue>-<nDa〖><lndex〉2</1ndex><Va〗iie>82</Vdue><':/lnDat>-<〖!iDiU〉<:Wex>3</iiKiex><Va!ue>60</Va〗.ue>、化iDat〉<lr〗ciex〉4</I〖idex><Vabe>64</Value>-<!nD.at>再次參考圖5，優(yōu)選地，所述IDE500具有針對系統(tǒng)499的用戶的三個層面的開發(fā)活動，該系統(tǒng)499具有相應(yīng)的工具和進(jìn)程。這三個層面是需求管理、設(shè)計和實現(xiàn)。所述系統(tǒng)499在所述IDE500中的每個層面為功能和診斷創(chuàng)建鏈接的二元工具對。在圖5的頂部是稱作需求管理的活動。用于需求管理(RM)的典型的模型驅(qū)動的、面向?qū)ο?OO)的開發(fā)工具是IBM/RationalRequisiteProTM和TelelogicD00RSTM。所述生命周期方法通過利用基于議題的信息(IBIS)工具、例如CompsimManagementToolTM(CMT)增加現(xiàn)有的00RM工具來創(chuàng)建RM的新的二元能力。所述IDE500包括第一RM502、第二RM504、第一設(shè)計工具506、第二設(shè)計工具508、第三設(shè)計工具510、第一部署工具512、第二部署工具514、以及第三部署工具516。優(yōu)選地，所述第一RM502作為00RM工具來實現(xiàn)，并且所述第二RM504作為IBISRM工具來實現(xiàn)。所述第一設(shè)計工具506作為00模型驅(qū)動的功能設(shè)計工具、例如IBM/RationalRoseTM、iLogix的RhapsodyTM、MathWorks的SimulinkTM或ETAS的ASCET/SDTM來實現(xiàn)。所述第二設(shè)計工具508作為基于知識的診斷設(shè)計工具來實現(xiàn)。所述第三設(shè)計工具510作為基于模型的診斷設(shè)計工具來實現(xiàn)。所述第二設(shè)計工具508和第三設(shè)計工具510包含診斷創(chuàng)建器工具套裝，所述診斷創(chuàng)建器工具套裝包含基于知識的診斷設(shè)計工具和基于模型的診斷設(shè)計工具。這些工具使系統(tǒng)499的用戶能夠為相應(yīng)的所設(shè)計的車輛功能開發(fā)運行時診斷代理。所述診斷代理被規(guī)定為運行在圖6中的RTE600的三個層面上。所述診斷創(chuàng)建器套裝為每個診斷代理指定RTE600的目標(biāo)層面，并且在所述RTE600的代理之間建立圖6中所示的鏈接?；谥R的代理開發(fā)工具的例子是Compsim的KEELTM?；谀Ｐ偷拇黹_發(fā)工具的例子是R.0.S.E.的RodonTM。所述第一部署工具512作為軟件功能代碼產(chǎn)生、管理和部署工具、例如ASCET/SDTM來實現(xiàn)。所述第二部署工具514作為軟件診斷代碼產(chǎn)生、管理和部署工具來實現(xiàn)。并且，所述第三部署工具516作為軟件診斷代碼產(chǎn)生、管理和部署工具來實現(xiàn)。所述第一RM502通過鏈接518連接到所述第二RM504上。所述鏈接518是本領(lǐng)域中已知的任何標(biāo)準(zhǔn)通信鏈接。所述鏈接518是雙向的、集成的鏈接，該鏈接能夠捕獲知識、設(shè)想以及在所述第一RM502中捕獲的需求之后的判定邏輯。優(yōu)選地，所述系統(tǒng)499通過將用于所述第一RM502中的對象的唯一的XML功能標(biāo)識符描述符(FIDs-RM)傳遞到所述第二RM504并且通過利用XML診斷標(biāo)識符描述符(DIDs-RM)建立數(shù)據(jù)關(guān)系來實現(xiàn)鏈接518。鏈接518的二元關(guān)系被存儲在所述DRD鏈接599中。通過將所述第二RM504開窗到所述第一RM502的圖形用戶接口中，所述系統(tǒng)499使用戶能夠定義在作為所述第一RM502中的對象被捕獲的需求之后的判定邏輯，例如用例。對應(yīng)于所述第一RM502中的對象的所述第二RM504中的邏輯被定義為唯一的XML診斷標(biāo)識符描述符(DIDs)。所述第一設(shè)計工具506通過鏈接520被連接到所述第二和第三設(shè)計工具508、510上。鏈接520雙向地傳遞設(shè)計(-D)的唯一的XML定義的功能標(biāo)識符描述符以及設(shè)計(-D)的診斷標(biāo)識符描述符，并且在設(shè)計層面集成分離的工具的圖形用戶接口。所述第一部署工具512或功能模塊通過鏈接522被連接到所述第二和第三部署工具514、516或診斷代理上。鏈接522雙向地傳遞實現(xiàn)(-1)的唯一的XML定義的功能標(biāo)識符描述符和診斷標(biāo)識符描述符(-I)，以及集成實現(xiàn)工具的圖形用戶接口。鏈接522通過為對應(yīng)于車輛模塊的信息定義ECU存儲位置和數(shù)據(jù)類型來實現(xiàn)。使用XML的ASAMMCD就是這種鏈接的一個實例。例如ETAS的ASCET/SDTM和INCATm的工具可以被用于實現(xiàn)鏈接522。所述第一RM502通過鏈接524也被連接到所述第一設(shè)計工具506上。所述第一設(shè)計工具506通過鏈接526也被連接到所述第一部署工具512上以用于實現(xiàn)。鏈接524、526使得能夠在開發(fā)環(huán)境中針對功能實現(xiàn)往返工程。相應(yīng)于需求的對象可以經(jīng)由設(shè)計;故追溯到實現(xiàn)中的源代碼，并倒退到設(shè)計和需求。同樣地，所述第二RM工具504分別通過鏈接528、530被連接到所述第二和第三設(shè)計工具508、510上。所述第二和第三設(shè)計工具508、510分別通過鏈接532、534被連接到所述第二和第三部署工具514、516上。鏈接532、534使得能夠在開發(fā)環(huán)境中針對診斷實現(xiàn)往返工程。用于診斷的XML定義的設(shè)計對象被連接到用于診斷的源代碼。所述系統(tǒng)499集成基于模型的診斷設(shè)計工具、例如R.0.S.E的RodonTM,該診斷設(shè)計工具利用工具、例如ASCET/SDTM產(chǎn)生源代碼，以在實時操作系統(tǒng)上產(chǎn)生可執(zhí)行代碼，以便在圖6的RTE600上實現(xiàn)。參考圖6，所述RTE600具有三個層面的軟件和硬件。使用所述IDE500中的工具、所述DRD鏈接599、以及進(jìn)程，所述系統(tǒng)499《吏得能夠?qū)⒃\斷應(yīng)用構(gòu)建為運行在所述三個層面上的鏈接診斷代理的集合。利用OSGiTM，可以將一些代理下載到層面2上。所述RTE600包括第一數(shù)據(jù)庫602、服務(wù)器應(yīng)用程序604、第二數(shù)據(jù)庫606、中介器608、電子控制單元(ECU)610、學(xué)習(xí)代理612、以及代理612、614。優(yōu)選地，所述笫一數(shù)據(jù)庫602是本領(lǐng)域中已知的嵌入式分布式數(shù)據(jù)庫。所迷服務(wù)器應(yīng)用程序604是服務(wù)器診斷軟件應(yīng)用程序和KBD模塊的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。所述第二數(shù)據(jù)庫606是嵌入式分布式數(shù)據(jù)庫。所述中介器608管理診斷代理的KBD束和數(shù)據(jù)。所述ECU610包括連接到所述ECU上的軟件和其它硬件。所述學(xué)習(xí)代理612包括基于軟件學(xué)習(xí)模型的診斷代理和ECU中的數(shù)據(jù)。所述代理614包括基于軟件模型的診斷(MBD)代理和ECU中的數(shù)據(jù)。所述第一數(shù)據(jù)庫602通過鏈接616被連接到所述服務(wù)器應(yīng)用程序604上。所述第二數(shù)據(jù)庫606通過鏈接618被連接到所述中介器608上。所述ECU610通過鏈接620被連接到所述學(xué)習(xí)代理612和代理614上。所述服務(wù)器應(yīng)用程序604通過鏈接622也被連接到所述中介器608上。所述中介器608通過鏈接6"被連接到所述學(xué)習(xí)代理612和代理614上。IDE5GG和RTE6GG通過鏈接599相連接。鏈接599是開發(fā)、運行時、開發(fā)(DRD)鏈接。優(yōu)選地，所述DRD鏈接599利用無線電通信和操作基礎(chǔ)設(shè)施(TOI)來實現(xiàn)，所述無線電通信和操作基礎(chǔ)設(shè)施包含分布式數(shù)據(jù)庫和軟件進(jìn)程間通信(IPC)機(jī)制的組合。在所述DRD鏈接599中，通過所述數(shù)據(jù)庫或IPC機(jī)制發(fā)送的信息用XML模式來定義并且包含IDE500和RTE600數(shù)據(jù)。所述XML模式可以在消息中被發(fā)送或者可選地被用于配置分布式數(shù)據(jù)庫。在開發(fā)期間，IDE500中的新診斷工具被用于引導(dǎo)用戶遵循螺旋形"V"進(jìn)程沿著"V"來"上，，和"下，，，以便在需求、設(shè)計和實現(xiàn)層面上建立用功能標(biāo)識符描述符(FIDs)唯一地標(biāo)識的功能和用診斷標(biāo)識符描述符(DIDs)唯一地標(biāo)識的相應(yīng)診斷之間的IDE模型鏈接(如下面更詳細(xì)描述的)。具有FIDs和DIDs的IDE二元(功能-診斷)模型鏈接被存儲在所述DRD鏈接599數(shù)據(jù)庫中。從而當(dāng)在開發(fā)期間所述方法在迭代的原型開發(fā)周期內(nèi)遵循螺旋形"V"進(jìn)程時，在所述IDE500和所述DRD鏈接數(shù)據(jù)庫599內(nèi)建立新的二元系統(tǒng)模型。也為車輛構(gòu)建了RTE600。所述RTE600包含三級層面的診斷代理，所述診斷代理一起被鏈接到集成診斷應(yīng)用體系結(jié)構(gòu)(DAA)中，并且利用ECU中的相應(yīng)校準(zhǔn)參數(shù)鏈接到包含軟件的車輛功能上。23三級的RTE600包括月良務(wù)器604上的管理器和TCU上的中介器608，用于動態(tài)地將代理612、614部署到車輛上，例如將代理下載到車輛的TCU或車輛服務(wù)模塊(VSM)中。在所述RTE600中，由代理管理器和中介器利用IDE定義的XML模式和數(shù)據(jù)、例如包含在所述DRD鏈接599中的FIDs和DIDs來執(zhí)行軟件對象之間的運行時鏈接或運行時綁定。這能夠使代理鏈接在一起，并將代理與功能鏈接起來。鏈接的一個實例是將診斷代理與發(fā)動機(jī)ECU中的校準(zhǔn)參數(shù)相連接。在使用UML的IDE500中，這些連接也可義包括端口和協(xié)議。在遵從自動控制和測量標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(ASAM)的IDE500和RTE600中，將定義用于測量、校準(zhǔn)和診斷(MCD)的涉及車輛中的ECU的附加訪問方法。這些訪問方法仍將被包含在所述DRD鏈接599中，并被表示為具有嵌入式數(shù)據(jù)的XML模式。參考圖8，生命周期診斷方法在分布式系統(tǒng)880中管理車輛。所述分布式系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)庫881、服務(wù)器882、車輛884、用于開發(fā)、生產(chǎn)和服務(wù)的工具886、888、890、以及位于車輛內(nèi)部的模塊、例如TCU892和ECU894。優(yōu)選地，被所述方法用于定義系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)是ISO開放系統(tǒng)互連(OSI)的七層參考模型。這些層是應(yīng)用層、表示層、會話層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層、以及物理層。DAA包含用于節(jié)點的七層"堆棧"的上面三層，并且TOI包含所述堆棧的下面四層。根本原因追溯與生命周期往返工程一起進(jìn)行，該生命周期往返工程將在圖6的車輛RTE600中檢測到的故障與圖5的IDE500中的模型元素鏈接起來。鏈接通過使用存儲在所述數(shù)據(jù)庫中的IDE500鏈接來實現(xiàn)。通過追溯在IDE500中利用工具建立的鏈接，能夠確定需求、設(shè)計和實現(xiàn)中的根本原因候選者。螺旋形生命周期進(jìn)程是由圖6的車輛RTE600中的協(xié)作的、自治的診斷代理所進(jìn)行的可能的故障檢測來觸發(fā)的。所述代理將應(yīng)用一系列的算法和技術(shù)，這些算法和技術(shù)可以被分成幾種類別基于模型的診斷(MBD)、基于學(xué)習(xí)模型的診斷(LMBD)或基于知識的診斷(KBD)。當(dāng)前的OBD診斷代理使用MBD，所述MBD經(jīng)常應(yīng)用指數(shù)移動平均數(shù)來設(shè)計可接受的類型1和類型2的統(tǒng)計錯誤分布，其中指數(shù)移動平均數(shù)是一階卡爾曼濾波器。觸發(fā)器可得到連接到圖6的車輛RTE600上的服務(wù)工具的輔助。觸發(fā)器通過消息或分布式數(shù)據(jù)庫向運行在一個或多個服務(wù)器上的車輛診斷應(yīng)用發(fā)送信息。從車輛到所述服務(wù)器的消息或數(shù)據(jù)庫事務(wù)是由車輛的TCU在從運行在ECU中的MBD和LMBD代理的組合以及運行在TCU中的MBD、LMBD和KBD代理的組合中得到信息之后創(chuàng)建的。LMBD代理能夠應(yīng)用基于時間-頻率的性能評估技術(shù)以避免將(具有錯誤的)模型用于過濾以及將信號檢測為故障。時間-頻率分析(TFA)方法提供一種用于管理一個信號或一個信號集的組合時間-頻率表示的方法，其中該信號或該信號集表示系統(tǒng)的正常行為。所述行為可以隨著時間和頻率而發(fā)生變化。TFA是一種用于檢測緩慢降級和突然故障的方法。最近開發(fā)的TFA方法能夠使用時間序列或頻鐠分析以困難的或不可能的方式來識別系統(tǒng)簽名的行為。TFA的最佳設(shè)計方法包括減少干擾分布或RID。RID優(yōu)化實現(xiàn)提供高分辨率時間-頻率表示的目的。利用RIDTFA技術(shù)構(gòu)建的學(xué)習(xí)MBD代理展示出許多想要得到的特性、例如在不使用模型的情況下非常快速的故障識別，同時具有最小限度的處理以及檢測時的工程統(tǒng)計置信度。再次參考圖5和6，優(yōu)選地，基于學(xué)習(xí)模型的生命周期診斷系統(tǒng)499包括IDE500、IDE內(nèi)的在IDE工具之間的鏈接、RTE600、RTE600內(nèi)的鏈接、以及DRD鏈接599。與所述RTE600內(nèi)的4戈理和工具以及所述IDE500內(nèi)的工具一起工作的這些鏈接使所述系統(tǒng)能夠?qū)⒃谒鯮TE中檢測到的故障或異常追溯回作為所述IDE中的模型錯誤的根本原因。為了將模型故障從所述RTE600追溯回所述IDE500,所述方法執(zhí)行所述RTE600內(nèi)的i貪斷代理和鏈接到所述IDE500內(nèi)的相應(yīng)車輛功能上的診斷之間的往返工程。這些功能被表示為具有對象的模型。由于代理、進(jìn)程、工具、以及鏈接在螺旋形進(jìn)程中一起工作以學(xué)習(xí)在車輛生命周期內(nèi)的模型錯誤，所述方法被稱為基于生命周期學(xué)習(xí)模型的診斷。件的RTE600之外，IDE500也是生命周期方法的組成部分。車輛的服務(wù)包括在經(jīng)銷商處的服務(wù)操作以及遠(yuǎn)程信息處理服務(wù)、例如OnStarTM。優(yōu)選地，所述RTE600包括車隊，電子控制單元(ECU，S)，網(wǎng)絡(luò)，傳感器，致動器，用戶接口設(shè)備、例如各個車輛上的儀表板上的里程計，包括例如分布式服務(wù)器的計算機(jī)、例如諸如WIFI之類的蜂窩無線局域網(wǎng)的通信網(wǎng)絡(luò)的無線電通信和操作基礎(chǔ)設(shè)施(TOI)，以及一些工具、例如通?？稍贠EM代理商和獨立的配件市場(IAM)4務(wù)理車間發(fā)現(xiàn)的診斷掃描工具。優(yōu)選地，所述IDE500是具有用于開發(fā)和維護(hù)例如傳動系電子設(shè)備之類的車輛功能的開發(fā)工具集合的計算實驗室和試驗驅(qū)動環(huán)境，所述動力傳動系電子設(shè)備包括ECU,傳感器，用于發(fā)動機(jī)和傳動裝置的致動器，例如ECU、傳感器之類的車身電子設(shè)備，以及用于照明系統(tǒng)的致動器，例如ECU、傳感器之類的底盤電子設(shè)備，以及用于防鎖制動系統(tǒng)(ABS)的致動器。車輛功能在一些系統(tǒng)、例如動力傳動系和相應(yīng)的子系統(tǒng)、例如發(fā)動機(jī)冷卻裝置中實現(xiàn)。這些系統(tǒng)和子系統(tǒng)包括硬件和軟件。所述IDE500也被用于開發(fā)企業(yè)應(yīng)用軟件(替代地叫作信息技術(shù)或IT軟件)以支持車輛生產(chǎn)和服務(wù)操作。實現(xiàn)車輛功能的軟件通常運行于駐留在車輛上的電子控制單元(ECU，S)和可選的遠(yuǎn)程信息處理控制單元(TCU)上。應(yīng)用軟件運行于計算機(jī)、例如服務(wù)器和PC上，并用于例如診斷掃描工具的服務(wù)工具。用于服務(wù)操作的車輛診斷軟件的開發(fā)通常稱為創(chuàng)作。在所述車輛上的診斷軟件被稱為車載診斷(0BD)。在圖5的IDE500的方法中所使用的進(jìn)程在圖9-18中被示出。當(dāng)遵循這些進(jìn)程時，IDE500中的鏈接工具在所述DRD599中建立信息，從而將RTE600中的診斷應(yīng)用及代理與IDE500鏈接起來。那些代理讀取DRD599以找到與DIDs相鏈接的FIDs。圖9是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個典型實施例示出車輛產(chǎn)品開發(fā)生命周期900的進(jìn)程圖。車輛在其生命周期上的特定模型年的產(chǎn)品開發(fā)進(jìn)程從概念上被分成三個階段，包括開發(fā)階段902、生產(chǎn)階段904和服務(wù)階段906。開發(fā)、生產(chǎn)和服務(wù)活動需要對大量軟件進(jìn)行管理。軟件創(chuàng)建車輛功能的主要部分以及商業(yè)信息系統(tǒng)的主要部分，以支持車輛的生命周期。包括用于生產(chǎn)和服務(wù)的工具的生產(chǎn)和服務(wù)能力的開發(fā)出現(xiàn)在開發(fā)階段902期間。能力被定義為具有知識的人、工具、技術(shù)和進(jìn)程。存在表示能力結(jié)構(gòu)的相關(guān)的體系結(jié)構(gòu)，包括用工具和技術(shù)表示的商業(yè)信息系統(tǒng)。在商業(yè)系統(tǒng)中存在大量軟件。所述相關(guān)的體系結(jié)構(gòu)也包括車輛的結(jié)構(gòu)及其子系統(tǒng)，所述結(jié)構(gòu)包括車輛的車載信息系統(tǒng)。在所述車輛中也存在車載診斷(0BD)系統(tǒng)。該0BD系統(tǒng)包括大量軟件。政府法規(guī)要求所述0BD系統(tǒng)的一部分，以通過監(jiān)視所述車輛的排放控制系統(tǒng)的操作來間接地監(jiān)視所述車輛的排放。典型地，在車輛動力傳動系ECU中幾乎存在與控制軟件同樣多的診斷軟件。車輛上的信息系統(tǒng)典型地包括許多電子控制單元(ECUs)。車輛典型地具有五十個或更多個ECU。這些ECU包含大量軟件。車輛的體系結(jié)構(gòu)、以及它的生產(chǎn)和服務(wù)系統(tǒng)在開發(fā)期間被完整地定義。所述開發(fā)階段902典型地以先前在研發(fā)(R&D)階段(未示出)中所確定的體系結(jié)構(gòu)的大部分開始，所述研發(fā)階段是在所述開發(fā)階段902之前進(jìn)行的。用于車輛模型的體系結(jié)構(gòu)模型典型地從平臺模型中衍生出來，所述平臺模型包括動力傳動系、底盤體、以及其它子系統(tǒng)組件。所述產(chǎn)品開發(fā)進(jìn)程能夠?qū)崿F(xiàn)作為產(chǎn)品的車輛和商業(yè)系統(tǒng)的開發(fā)、生產(chǎn)和服務(wù)。所述進(jìn)程利用在開發(fā)、生產(chǎn)和服務(wù)期間支持所述車輛的相應(yīng)商業(yè)系統(tǒng)來起作用。所述產(chǎn)品和商業(yè)系統(tǒng)由所述進(jìn)程支持，所述進(jìn)程是組織能力的一部分。所述能力具有相關(guān)的體系結(jié)構(gòu)。所述體系結(jié)構(gòu)涉及所述車輛和所述商業(yè)系統(tǒng)。所述能力包括內(nèi)部和外部的(外包的)服務(wù)以及人們與他們的知識、應(yīng)用程序、工具、平臺、組件、以及技術(shù)。所述能力支持作為產(chǎn)品的車輛和在供應(yīng)和服務(wù)鏈中的商業(yè)系統(tǒng)。這些鏈支持原始設(shè)備制造商(OEM)，以及在生命周期中支持作為產(chǎn)品的車輛。車輛的生命周期典型地持續(xù)十年以上。所述開發(fā)階段902大約是兩到三年，隨后的幾年是用于幾種模型年的生產(chǎn)階段904。在所述生產(chǎn)階段904之后是多年的服務(wù)階段906。特定車輛的服務(wù)階段906的初始部分典型地包括三年或更多年的原始設(shè)備服務(wù)(OES)保修期，在該保修期之后是包括獨立配件市場(IAM)的服務(wù)期。這些開發(fā)、生產(chǎn)和服務(wù)階段902、904、906被示出為在時間上順序地彼此跟隨，但是存在重疊，這將在隨后的圖中被示出。所述生產(chǎn)階段9(M以生產(chǎn)的啟動(SOP)開始。所述服務(wù)階段906以車輛的第一個顧客出貨(FCS)開始。由于許多車輛是針對模型年而生產(chǎn)的，所述生產(chǎn)和服務(wù)階段904、906重疊。在所述進(jìn)程的每個階段902、904、906中，存在RTE和IDE。所述RTE是對于階段是特定的。D-RTE908表示開發(fā)RTE;P-RTE910表示生產(chǎn)RTE;以及S-RTE912表示服務(wù)RTE。具有生產(chǎn)工具的制造廠將被包括在所述P-RTE910中。具有服務(wù)工具的OEM經(jīng)銷商的服務(wù)部門將4皮包括在所述S-RTE912中。具有開發(fā)工具的單個IDE914對于所有階段是通用的，并^皮鏈接到每個特定的RTE908、910、912。所述IDE914將典型地^皮應(yīng)用于供應(yīng)和J!良務(wù)鏈、以及OEM和它的商業(yè)伙伴中。特定的RTE908、910、912通過DRD鏈接916被連接到所述IDE914上。圖10是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個典型實施例示出螺旋形生命周期進(jìn)程1000的進(jìn)程圖，所述螺旋形生命周期進(jìn)程在所述生命周期的圖9的開發(fā)階段902期間被用于生成原型周期。產(chǎn)品開發(fā)進(jìn)程的如圖9所示的開發(fā)階段902被用于開發(fā)具有螺旋形子進(jìn)程1000的原型。子進(jìn)程800適合于所述開發(fā)階段902內(nèi)部。所述車輛模型及其將被開發(fā)的支持商業(yè)系統(tǒng)由需求、設(shè)計和實現(xiàn)類別的組件組成。開發(fā)典型地以為所述車輛及其支持商業(yè)系統(tǒng)確定和指定需求模型的某些部分的活動開始，然后開發(fā)繼續(xù)為所述車輛及其支持商業(yè)系統(tǒng)確定和指定設(shè)計模型的某些部分，所述開發(fā)包括具有其開發(fā)、生產(chǎn)和服務(wù)工具的RTE。開發(fā)工具典型地支持設(shè)計模型的模擬，該設(shè)計模型使得能夠在沒有完全實現(xiàn)車輛和支持系統(tǒng)的情況下進(jìn)行測試。具有例如環(huán)(HIL)中的硬件或環(huán)(SIL)中的軟件之類的模擬和測試能力的開發(fā)工具被用于允許在能夠獲得完整的車輛之前對子系統(tǒng)進(jìn)行增量開發(fā)。隨著開發(fā)的進(jìn)行，實現(xiàn)模型的某些部分能夠被確定和指定。所述螺旋形進(jìn)程被用來增量地完成需求、設(shè)計和實現(xiàn)的部分。所述螺旋形進(jìn)程允許重復(fù)的前向序列、例如在設(shè)計之后的實現(xiàn)確定和指定或者反向序列、例如在設(shè)計或?qū)崿F(xiàn)之后的需求開發(fā)?，F(xiàn)代軟件工程和相應(yīng)的工具鼓勵在開發(fā)過程中使用螺旋形進(jìn)程，以加速開發(fā)、提高質(zhì)量以及降低開發(fā)成本。圖11是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個典型實施例示出螺旋形生命周期進(jìn)程1100的進(jìn)程圖，該進(jìn)程具有同時發(fā)生的開發(fā)和服務(wù)操作的周期。由于在車輛的生命周期的服務(wù)階段期間將遇到缺陷和異常，所以需要所述生命周期螺旋形進(jìn)程1100。缺陷是以前所分析的以及根據(jù)故障模式模型所預(yù)測的故障。用于確定根本原因的過程可能是已知的并能夠被有效地應(yīng)用。缺陷典型地能夠通過修理過程在現(xiàn)場被糾正，所述修理過程包含調(diào)換或更換零件。異常是以前沒有分析過的并且根據(jù)故障模式模型沒有預(yù)測到的故障。大部分異常的根本原因?qū)⑹悄Ｐ湾e誤，例如軟件錯誤。模型錯誤將在車輛和/或它的支持商業(yè)系統(tǒng)的實現(xiàn)中被發(fā)現(xiàn)。這些錯誤的糾正必須通過返回到開發(fā)階段來執(zhí)行。如所示出的那樣，所述開發(fā)階段與服務(wù)操作同時運行。圖12是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個典型實施例示出包含作為概念上的"V"周期的原型周期1200的車輛開發(fā)階段的進(jìn)程圖。圖9的開發(fā)階段902包括遵循"V"形的原型周期1200。所述"V"以按照需求開發(fā)車輛模型和商業(yè)系統(tǒng)的某些部分開始，然后可選地繼續(xù)開發(fā)設(shè)計模型的部分，并且然后可選地繼續(xù)開發(fā)實現(xiàn)模型的部分。在"V"的底部，開發(fā)活動的焦點于是轉(zhuǎn)移到已經(jīng)開發(fā)的模型的各部分的集成、測試、校準(zhǔn)和確i人。"下降周期"位于圖的左側(cè)，而"上升周期，，位于圖的右側(cè)。水平地穿過"V"的是將被集成、測試、校準(zhǔn)或確認(rèn)的模型的相應(yīng)部分。在被部分開發(fā)之后，需求的組件可以通過類似于模擬的方法進(jìn)行集成、測試和確認(rèn)。早期原型"V"周期可能只包括需求的開發(fā)和測試。在設(shè)計或?qū)崿F(xiàn)模型的某些部分已經(jīng)被開發(fā)出來之后，模型的該部分可以與所述車輛和商業(yè)系統(tǒng)的模型的先前部分一起凈皮集成、測試和確認(rèn)。利用包括需求、設(shè)計和實現(xiàn)的組件，每個原型周期開發(fā)、集成、測試和確i人模型的更多部分。圖13是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個典型實施例示出生命周期方法如何利用螺旋形進(jìn)程經(jīng)過需求、設(shè)計和實現(xiàn)而發(fā)展的進(jìn)程圖。圖9的開發(fā)階段902發(fā)展經(jīng)過原型開發(fā)周期1302、1304、1306。每個周期最初移動經(jīng)過"V"周期的"下降周期"，所述"V"周期包括根據(jù)需求、設(shè)計以及實現(xiàn)的屬性的模型的開發(fā)。在進(jìn)入"上升周期"以開始測試和確認(rèn)所述需求之前，早期的"下降周期"只需要開發(fā)需求。開發(fā)階段中的大多數(shù)原型開發(fā)周期將包括根據(jù)"下降周期"中的需求、設(shè)計和實現(xiàn)的屬性的模型的開發(fā)。圖14是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個典型實施例示出生命周期方法如何應(yīng)用螺旋形子進(jìn)程的進(jìn)程圖。圖9的所述開發(fā)階段902包括原型周期1400。所述周期1400使用螺旋形進(jìn)程以便如所示的那樣最初在"下降周期"中移經(jīng)所述"V"。利用所述螺旋形進(jìn)程，原型模型的需求屬性的部分被開發(fā)并且然后被測試，之后設(shè)計的部分被開發(fā)并且然后被測試，然后實現(xiàn)屬性的部分被開發(fā)并且然后被測試。圖15是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個典型實施例示出生命周期方法如何利用鏈接的IDE和RTE被應(yīng)用的進(jìn)程圖。如圖9所示，所述開發(fā)階段902具有原型周期1500并且使用螺旋形進(jìn)程以便移經(jīng)所述"V"。在模型的開發(fā)部分中，需要IDE1502。在實現(xiàn)模型的測試、校準(zhǔn)和確認(rèn)部分中，需要RTE1504。為了有效地沿著所述螺旋形進(jìn)程移動，所述IDE1502和RTE1504應(yīng)該通過DRD鏈接1506進(jìn)行連接。所述IDE1502主要被應(yīng)用于所述"V"的頂部和中部，并且所述RTE1304被應(yīng)用于所述"V"的底部。移經(jīng)所述"V"的螺旋形進(jìn)程由鏈接的IDE1502和RTE1504使能。在"下降周期"和"上升周期"期間需要鏈接。在所述"下降周期，，中，信息流主要是從所述IDE1502到所述RTE1504，因為焦點在于以RTE1504的實現(xiàn)結(jié)束。圖16是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個典型實施例示出所述生命周期方法如何發(fā)展的進(jìn)程圖。圖9的所述開發(fā)階段902發(fā)展經(jīng)過原型開發(fā)周期1602、1604、1606。每個周期最終移經(jīng)所述"V"中的"上升周期"，所述"V"包括根據(jù)實現(xiàn)、設(shè)計、需求的屬性的模型的集成、測試、校準(zhǔn)和確認(rèn)。早期的"上升周期，，只包括需求。隨后的"上升周期"包括需求和設(shè)計。開發(fā)階段中的大多數(shù)原型開發(fā)周期將包括根據(jù)"下降周期"中的需求、設(shè)計、和實現(xiàn)的屬性的模型的開發(fā)，之后是"上升周期"中的實現(xiàn)、設(shè)計和需求的集成、測試、校準(zhǔn)和確認(rèn)。圖17是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個典型實施例示出所述生命周期方法如何應(yīng)用螺旋形子進(jìn)程的進(jìn)程圖。圖9的所述開發(fā)階段902包括原型周期。所述周期使用螺旋形進(jìn)程1700以便如所示的那樣最初在"下降周期"中并且然后在"上升周期"中移經(jīng)過所述"V"。利用所述螺旋形進(jìn)程，原型模型的實現(xiàn)屬性的部分被集成并且然后^t測試，之后設(shè)計的部分被開發(fā)并且然后,皮測試，然后需求屬性的部分被測試并且然后被確認(rèn)。圖18是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個典型實施例示出所述生命周期方法如何在螺旋形子進(jìn)程中被應(yīng)用的進(jìn)程圖。圖9的所述開發(fā)階段902具有原型周期并且使用螺旋形進(jìn)程1800來移經(jīng)所述"V"。在模型的開發(fā)部分中，需要IDE1802。在實現(xiàn)模型的測試、校準(zhǔn)和確認(rèn)部分中，需要RTE1804。為了有效地沿著所述螺旋形進(jìn)程移動，所述IDE1802和RTE1804應(yīng)該通過DRD鏈接1806進(jìn)行連接。所述IDE1802主要被應(yīng)用于所述"V"的頂部和中部，并且所述RTE1804被應(yīng)用于所述"V"的底部。移經(jīng)所述"V"的螺旋形進(jìn)程1800由鏈接的IDE1802和RTE1804使能。在"下降周期"和"上升周期，，期間需要鏈接。在所述"上升周期"中，信息流主要是從所述RTE1804到所述IDE1802,因為焦點在于以具有需求集和IDE中的設(shè)計的確認(rèn)模型結(jié)束。如圖19中所示，利用作為內(nèi)部數(shù)據(jù)讀取的特定DID-I構(gòu)建的診斷代理能夠檢測所述RTE600中的相應(yīng)功能模塊的故障。然后所述代理訪問DRD599以找到FID-I鏈接，從而將信息寫入所述DRD599中，該信息能夠由IDE500中的任何工具或RTE600中的附加代理讀取。如果所述代理在ECU中并且所述ECU不能直接訪問所述DRD599,則所述代理向TCU中的代理發(fā)送消息，其中所述TCU能夠訪問所述DRD599。一旦鏈接到所述IDE500，對功能塊的診斷的往返工程利用由所述RTE600在所述DRD599中創(chuàng)建的信息所引導(dǎo)的所述IDE500中的鏈接來使能。如圖20中所示，系統(tǒng)499使用第一和第二代理2012、2014來檢測故障、缺陷或異常。所述第二代理2014是基于模型的診斷(MBD)代理，其可以使用模型和迭代過程來確定已知的故障模式的根本原因。這樣的代理的例子是MBD代理，該MBD代理利用例如R.0.S.E.RodonTM的工具來構(gòu)建。這些MBD代理對于在模型中沒有預(yù)測到的新故障不是有效的。為了補(bǔ)償檢測能力的該缺陷，系統(tǒng)499創(chuàng)建和應(yīng)用使用嵌入式數(shù)據(jù)挖掘算法、例如時間-頻率分析(TFA)的第一代理2012或基于學(xué)習(xí)模型的診斷(LMBD)代理，該代理通過觀測運行的車輛來學(xué)習(xí)模型。這些算法在特定的正常運行時間期間被訓(xùn)練和校準(zhǔn)，并且然后在車輛RTE600中在運行時在監(jiān)視模式中被設(shè)置。在系統(tǒng)499中，所述LMBD代理2012對由所述MBD代理2014檢測到的故障的超集進(jìn)行檢測。LMBD故障可以凈皮分類為(l)可以在現(xiàn)場被修理的以前預(yù)期到的故障；或(2)新的故障，可能是模型錯誤或另一新類型的硬件故障。所述分類通過將所述MBD代理2014的輸出和LMBD代理2012的輸出進(jìn)行比較而發(fā)生。如果所述MBD代理2014在采用統(tǒng)計置信因子之前已經(jīng)注意到故障模式，那么所述故障可能不是模型錯誤。如果所述MBD代理2014具有指示以前沒注意到的新故障模式的低的置信因子，那么需要對模型錯誤進(jìn)行調(diào)查，并且服務(wù)技師被告知不要在現(xiàn)場調(diào)換零件。當(dāng)所述RTE代理將信息寫入到圖6的DRD鏈接599中時進(jìn)行調(diào)查，該信息使圖5的IDE500將故障追溯回以實現(xiàn)、設(shè)計和需求層面所表示的模型層面。所述系統(tǒng)499識別哪些功能與所述故障關(guān)聯(lián)?？梢栽趫D5的IDE500中進(jìn)行模擬以重復(fù)所述故障模式。所述模擬幫助確定才艮本原因。因此，所述LMBD代理2012能夠檢測異常。圖21是表示基于學(xué)習(xí)模型的診斷系統(tǒng)2100的邏輯操作的流程圖。所述基于學(xué)習(xí)模型的診斷系統(tǒng)2100的操作流的入口以流連接2102開始。檢測操作2104檢測故障。值得注意的是診斷代理、例如以前在此描述過的那些診斷代理連續(xù)地監(jiān)控車輛的功能。這樣的代理一般位于在車輛上運行的RTE、例如圖6的RTE600內(nèi)。發(fā)現(xiàn)模塊2106確定是否已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了故障。如果所述發(fā)現(xiàn)模塊2106確定沒有發(fā)現(xiàn)故障，則操作流分支到通向檢測操作2104的"否"。以這種方式，連續(xù)地對車輛進(jìn)行監(jiān)控。如果所述發(fā)現(xiàn)模塊2106確定已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了故障，則操作流分支到通向已知模塊2108的"是"。所述已知模塊2108確定所述故障是否為已知故障。如果所述已知模塊2108確定所述故障是已知故障，則操作流分支到通向識別操作2110的"是"。所述識別操作2110識別所述已知故障的補(bǔ)救方法。操作流在端點2112處結(jié)束。如果所述已知模塊2108確定所述故障不是已知故障，則操作流分支到通向?qū)懖僮?114的"否"。所述寫操作2114將故障信息寫到鏈接、例如圖6的DRD鏈接599中。讀操作2116從所述鏈接中讀取所述故障信息。所述故障被讀入所述IDE、例如圖5的IDE500中。模型操作2118識別可能是所述IDE的需求、設(shè)計或?qū)崿F(xiàn)層面的錯誤的模型錯誤。操作流在端點2112處結(jié)束。圖22是示出診斷層2200的方塊圖，所述診斷層包括軟件診斷代理2202和硬件診斷代理2204、例如圖20的LMBD代理2012。所述診斷層2200可以在RTE、例如圖20的RTE600中運行。所述診斷層2200監(jiān)控車輛系統(tǒng)2210。所述車輛系統(tǒng)2210包括控制系統(tǒng)2212和硬件系統(tǒng)2214。所述控制系統(tǒng)2212接收驅(qū)動器輸入2216并向所述硬件系統(tǒng)2214提供控制輸入2218。所述硬件系統(tǒng)2214提供車輛輸出2220以操作車輛。所述軟件診斷代理2202監(jiān)控所述控制系統(tǒng)2212。類似地，所述硬件診斷代理2204監(jiān)控所述硬件系統(tǒng)2214。優(yōu)選地，所述診斷代理2202、2204依照基于區(qū)域化的異常檢測方案使用自組織映射和時間-頻率分析來檢測異常。當(dāng)然，可以使用其它合適的方法。自組織映射(SOM)定義矢量量化問題的非參數(shù)回歸解決方案。這種非參數(shù)回歸方法包括使多個有序離散參考矢量擬合于輸入矢量樣本的概率分布。SOM類似于矢量量化(VQ)技術(shù)，該矢量量化技術(shù)是一種傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)壓縮方法，該方法通常利用有限數(shù)量的代碼矢量或代碼字m,eWV-l,U形成隨機(jī)矢量xe9T的概率密度函數(shù)p(x)的近似。對于每個代碼字mi，Voronoi集可如下纟皮定義={xeIrf(x,m'.)《c/(x,m》,V乂'#/}其包含為相應(yīng)代碼矢量mi的最近鄰居的所有矢量。"('，)是在線性矢量空間T上定義的距離量度，并且例如可以是眾所周知的歐幾里得距離。所有Voronoi集構(gòu)造整個矢量空間W。的分區(qū)。因此，一旦根據(jù)某些優(yōu)化準(zhǔn)則確定了代碼本，那么對于任何輸入矢量x來說，它可以被編碼為標(biāo)量數(shù)字，該標(biāo)量數(shù)字為索引c，其相關(guān)代碼矢量在距離量度"('，)產(chǎn)生最小值的意義上最接近于x，即c=argmin{d(x，m,.)}''代碼字m,eV=1，2，.八的最佳選擇應(yīng)該使平均期望量化誤差函數(shù)E-J/Mx,mc))/(x)c/x33最小化，其中八)是距離量度化')的某一單調(diào)遞增函數(shù)。值得注意的是，所述索引c是輸入矢量x和所有代碼矢量m,e訴V-l,U的函數(shù)?？梢匀菀椎兀姕y到，c可以間斷地變化。因此，關(guān)于"1^訴"，/=1，2,...,^的期望量化誤差E的梯度不是連續(xù)可微的。由于一般無法得到最小化的m,eWV-l,U的密集形式解，不得不迭代地接近最佳解。已經(jīng)示出，在特定的情況下，當(dāng)^(x'^)H卜-mj時，在-V,n,|,-2A;'W0-m/0)方向上在迭代步驟t可以獲得最陡的下降，其中^是克羅內(nèi)克5符號函數(shù)。如果用包括來自梯度、￡|'=—2々W0-rMO)的常量—2的學(xué)習(xí)速率因子一)定義步長，那么得到更新公式ni,(,+1)=m,.(/)+a(/)..(柳-m((,))獲得的使平均期望量化誤差E最小化的矢量集m,eWV-l，U可以將輸入矢量空間映射到有限代碼本參考矢量集中。然而，那些參考矢量的索引可以按任意的方式來安排，也就是所述映射仍然是無序的。其原因是，對于任何輸入矢量x來說，它只能影響離它最近的代碼矢量，因為使用了5符號函數(shù)《;。不同于VQ技術(shù)，SOM能夠?qū)⒏呔S數(shù)據(jù)映射到更低維數(shù)的網(wǎng)格上，同時保留原始數(shù)據(jù)元素的最重要的拓樸和量度關(guān)系。相鄰參考矢量的這種規(guī)律性來自于它們的局部的交互作用，也就是低維網(wǎng)格中的鄰近節(jié)點在某一幾何距離以下的參考矢量將彼此激活，以從相同的輸入矢量學(xué)習(xí)信息。這導(dǎo)致對在相同鄰域內(nèi)的節(jié)點的參考矢量的局部平滑效應(yīng)并導(dǎo)致全局排序。由于這種順序特性，所述映射趨向于顯示輸入矢量空間所固有的自然聚類以及它們的關(guān)系。所述SOM可以被解釋為高維樣本矢量空間到實際上由自組織節(jié)點集表示的一維或二維陣列的非線性投影。每個節(jié)點與具有和輸入矢量相同維數(shù)的參考矢量相關(guān)聯(lián)。在這篇報告中所使用的距離量度是眾所周知的歐幾里得距離。用于任意輸入矢量x"r的最佳匹配單元(BMU)被定義為c=argm;in{|x-簡而言之，與所述BMU相關(guān)聯(lián)的參考矢量產(chǎn)生關(guān)于所述輸入矢量x的最小歐幾里得距離，為了確保在學(xué)習(xí)過程期間所述SOM的全局排序，不得不對所述輸入矢量的影響區(qū)域進(jìn)行擴(kuò)展，而不是只更新所述BMU的參考矢量。一種替代方案是用新的鄰域函數(shù)、々)替換5符號函數(shù)^，所述鄰域函數(shù)依賴于時間t和二維網(wǎng)格上的兩個節(jié)點c和i之間的距離。這針對參考矢量給出下列公式其中t=0，1，…是離散時間索引，并且C^是網(wǎng)格中的節(jié)點c和i的位置。為了網(wǎng)絡(luò)的收斂，有必要在t—oo時，使、(lk-0。此外，網(wǎng)絡(luò)的"彈性"程度涉及鄰域函數(shù)、(lk-40的平均寬度或"銳度"，其中隨著lk-。l的增加，—0。A,(O的最簡單但有效的選擇是其中N。(t)是在二維網(wǎng)格中的節(jié)點c周圍的具有指定半徑的鄰域集，并且"(0是0和1之間的小的標(biāo)量數(shù)字。"(0和Ne(t)的半徑是單調(diào)遞減時間函數(shù)。所述鄰域函數(shù)^0的另一常用選擇是其中"(')是學(xué)習(xí)速率因子，并且C7(t)定義、(0的寬度。它們都是單調(diào)遞減時間函數(shù)。對于小尺寸的SOM來說，那些參數(shù)的選擇并不重要，例如，幾百個節(jié)點。然而，對于非常大的SOM來說，不得不仔細(xì)地選擇那些參數(shù)以保證參考矢量的收斂和全局排序。所述算法的計算步驟可以總結(jié)如下1.選擇映射的尺寸和拓樸，通過隨機(jī)地設(shè)置參考矢量m,eWV-l,U來對其集合進(jìn)行初始化，或者例如選擇第一訓(xùn)練矢量x的前k個拷貝。2.為輸入矢量x(t)找到BMU，并且調(diào)整BMU的參考矢量及其鄰域單元。3.重復(fù)步驟2，直到參考矢量的變化不重要為止。如果在學(xué)習(xí)開始時假定所有訓(xùn)練樣本都可以獲得，則SOM的批量計算算法(BatchMap)也可以獲得。尤其是當(dāng)鄰域Ne(t)收縮為只包含BMU的集合時在學(xué)習(xí)過程的最后階段，它類似于VQ的K-means算法。該批量映射算法不包含學(xué)習(xí)速率因子，因此不存在收斂問題并且針對參考矢量m,eWV-l,U產(chǎn)生更穩(wěn)定的值。不同的學(xué)習(xí)過程參數(shù)、參考矢量m,e訴V-l,U的初始化、以及訓(xùn)練矢量x(t)的順序能夠?qū)е虏煌挠成?。依賴于最?yōu)性準(zhǔn)則，可以認(rèn)為不同的SOM是最優(yōu)的，例如平均量化誤差。為1卜—m』的平均值的平均量化誤差是能夠度量映射如何良好地適合于訓(xùn)練樣本集的有意義的性能指標(biāo)。關(guān)于S0M的進(jìn)一步信息可以在下面的參考文獻(xiàn)和其中的引用中找到，所有這些文獻(xiàn)通過參考^皮合并于此Kohonen，T.，0ja，E.，Simula,0.，Visa,A.，Kangas，J.(1996)，"Engineeringapplicationsoftheself—organizingmap(自組織映射的工程應(yīng)用)"'ProceedingsoftheIEEE,第84巻，第IO期，第1358-1384頁Kohonen，T.(1995)，Self—OrganizingMaps,Springer,柏林，海德堡。日益復(fù)雜和完善的控制軟件、集成的傳感器、致動器、以及微電子設(shè)備給用戶提供更高的可靠性、安全性和可維護(hù)性。然而，這些對現(xiàn)今的工程師們診斷車輛以及檢測和隔離系統(tǒng)異常強(qiáng)加了比以前更多的挑戰(zhàn)。車輛上的控制軟件的增長部分使它變得更加困難，因為為了減少成本，大多數(shù)制造商優(yōu)選設(shè)計更加完善的控制軟件的解決方案，而不是增加硬件，來提供吸引人的特性。運行在車輛上的軟件的數(shù)量在將來不太可能停止增長。用在車輛上的控制軟件和各種硬件組件通常展現(xiàn)出非線性行為。這對控制軟件來說尤其是實際的。因此，一旦這些軟件和硬件組件被集成在車輛中并且彼此進(jìn)行通信，它們就創(chuàng)建大量的操作區(qū)域。那些交互作用有時甚至對于有經(jīng)驗的工程師來說都是過于復(fù)雜而難以理解的。此外，驅(qū)動器輸入和外部環(huán)境條件大大變化，并且創(chuàng)建車輛運行的無限種條件模式。針對不同驅(qū)動器輸入和外部影響描述系統(tǒng)行為的簽名是完全不同的。在無限多的行為模式的情況下，異常檢測和定位是復(fù)雜的，因為不得不將行為簽名與適當(dāng)?shù)男袨闋顟B(tài)進(jìn)行比較。發(fā)現(xiàn)異常的最好方式是在相同的行為狀態(tài)內(nèi)比較簽名，并且當(dāng)前簽名與正常簽名的偏差是異常的嚴(yán)重程度的指示。為了將系統(tǒng)的動態(tài)行為劃分到不同的操作區(qū)域中或區(qū)域化，首先不得不找到能夠進(jìn)行區(qū)域化的適當(dāng)基準(zhǔn)。物理系統(tǒng)的變型、例如機(jī)械、電氣、電機(jī)、熱、以及液壓系統(tǒng)可以通過下列形式的普通微分方程進(jìn)行建模其中外/'…,'是系統(tǒng)輸出的一階、二階直至第n階導(dǎo)數(shù)，并且"'，"2"'""/1，'''";1"'"|(")'《)"."《)是輸入以及它們的直至第m階的導(dǎo)數(shù)。如果輸入已經(jīng)被指定為逐段可微的時間函數(shù)u=p(t)，其中!^[U,，U2，…，Up]，那么可以代入U-JLl(t)以消除U，并且它的導(dǎo)數(shù)產(chǎn)生,可以被明確地表示，即,>=^'凡/'/'"'。如果選擇如下的狀態(tài)變量HA則所述公式可以被寫為一組狀態(tài)空間方程、=W'乂/,/'…,/"-'))這可以作為一組n個一階微分方程被重寫為一個n維一階矢量微分方程i,，x)，xe、JT在通過參考被結(jié)合于此的Khalil，H.(2002)的"NonlinearSystems"(第三版，Prentice-Hal1，NJ)中已經(jīng)證明，如果f(t，x)在t上分段連續(xù)并且滿足利普希茨條件|f(,'x)-f(,,y)|"|X—y||Vx'ye訴"'V"^。]，其中L是有限正數(shù)，那么具有初始條件^。)-x。的狀態(tài)方程"f(/，x)，xe9T在[t。，U內(nèi)具有唯一的解。這稱為全局存在性與唯一性定理。這可以容易地被推廣到多輸入和多輸出系統(tǒng)。如果滿足一定的條件，直至(n-1)階導(dǎo)數(shù)的輸出y的初始條件以及在時間間隔[t。，t。+T]期間的輸入序列能夠唯一地確定在相同時間間隔中的系統(tǒng)輸出y。這就給我們一個指示，即所述區(qū)域化可以基于輸出的初始條件和輸入序列。巨大數(shù)量的系統(tǒng)行為模式對異常檢測和定位或區(qū)域化施加了巨大的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的基于模型的缺陷診斷技術(shù)對于許多情形并不適用，因為無法獲得關(guān)于基礎(chǔ)物理系統(tǒng)的詳細(xì)知識。所述系統(tǒng)只能被看成是黑盒。一些能夠處理黑盒問題的可用技術(shù)不是具有嚴(yán)格的參數(shù)假定，就是缺乏實時實施性，例如非線性自回歸移動平均建模和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。因此，需要找到一種能夠近似地建立涉及系統(tǒng)輸入和輸出的模型的方法。優(yōu)選地，所述系統(tǒng)基于輸入序列和輸出的初始條件被分區(qū)為不同的區(qū)域。y(,)，1^如果我們將包括°、、'^"'。的輸出的初始條件與在某個時間間隔[t。，t,]期間的輸入序列u(t)連接在一起以形成如下的大的矢量<formula>formulaseeoriginaldocumentpage38</formula>其中y^M。)'…'W。)]'fk-[!L。'…,lL。]等等。該矢量包含所有用于確定系統(tǒng)輸出所需的信息。然而，在實際的應(yīng)用中，該矢量通常具有很高的維數(shù)。因此，由于S0M的卓越的高維數(shù)據(jù)的可視化能力，所以S0M被用于對那些矢量所跨越的空間進(jìn)行區(qū)域化。Voroni集使用訓(xùn)練后的S0M的所有參考矢量，然后形成所述矢量所跨越的整個空間的分區(qū)。Voroni集被稱為系統(tǒng)的"操作區(qū)域"。由于每個區(qū)域具有相似的輸入和初始條件，相同操作區(qū)域中的輸出序列將具有相似的模式?；谶@些輸出模式，可以為每個代表正常系統(tǒng)行為的操作區(qū)域創(chuàng)建統(tǒng)計分布。在區(qū)域化之后，基于輸入模式和輸出的初始條件，可以通過找到BMU將所述信號分配到適當(dāng)?shù)膮^(qū)域中，并且在每個區(qū)域內(nèi)將當(dāng)前輸出序列與正常分布進(jìn)行比較。當(dāng)前輸出序列和正常分布之間的統(tǒng)計不相似性量度可以被用作指示所述系統(tǒng)行為偏離正常的或期望的行為多遠(yuǎn)的性能指標(biāo)。這可以通過基于時間頻率分析的性能評估來實現(xiàn)。時間頻率分析法(TFA)長期以來被認(rèn)為是強(qiáng)大的非信號處理方法，并且已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于不同的領(lǐng)域、例如雷達(dá)技術(shù)、海洋生物學(xué)、以及生物醫(yī)學(xué)工程。不同于眾所周知的只能將信號分解為頻率分量、但不描述時間位置相關(guān)信息的快速傅立葉變換(FFT)，TFA能夠同時將信號分解為時間和頻率。這使得TFA成為分析信號的合適方法，其中所述信號的頻率內(nèi)容隨著時間而變化。例如，如果使用FFT，則檢測控制系統(tǒng)中的時間延遲是非常困難的，但是使用TFA，則是較容易的任務(wù)。能夠處理不穩(wěn)定的信號使TFA非常適合于處理來自控制系統(tǒng)的信號?？紤]一個二維分布Pw"力，其特性函數(shù)如下給出它可以用泰勒級數(shù)來近似，Cohen，L.(1994)，"時間-頻率分析，，，PrenticeHall,通過參考合并于此，并且所述特性函數(shù)可以被表示為藝^TT攀甲)"T+o[("2+^)2]由于時間頻率分布能夠通過它的特性函數(shù)唯一地確定，所以矩序列E(rr)可以被用于描述所述分布&^'力。然而，所述矩序列是無限長的，因此不能直接被用作特征。此外，不同階的矩彼此之間高度相關(guān)。不過，只有較低階的矩描述時間頻率分布的一般特性，因此可以將所述矩序列截短以便近似地表示時間頻率分布。因此，需要進(jìn)一步的處理以減少矩矢量的維數(shù)。這可以通過主成分分析(PCA)來實現(xiàn)，Richard,O.Duta，P.，DavidG.(2000)，"PatternClassification"，Wiley，第2版，其內(nèi)容通過參考合并于此，由于時間頻率矩可以#皮假定為漸近高斯，Zalubas，E.J.，0，Neill，J.C.，Williams，W.J.以及Hero，A.0.的"ShiftandScaleInvariantDetection"，Proc.IEEEInt.Conf.Acoustic,Speech,andSignalProcessing,第5巻，1996，第3637-3640頁，其通過參考合并于此。假定主成分的高斯性(Gaussianity)和獨立性，特征矢量之間的Mahalanobis距離漸近地遵循具有r個自由度的^分布，其中r是所提取的主成分的數(shù)量。因此，信號與表示正常分布的訓(xùn)練集之間的偏離可以通過Mahalanobis距離在某個范圍內(nèi)的概率來量度。所述概率被稱作置信值(CV),指示與正常狀態(tài)的偏離程度。關(guān)于更多的詳細(xì)信息，請參閱通過參考合并于此的Djurdjanovic，D.，Widmalm，S.E.，Willians，W.J.，Koh，C.K.H.和Yang,K.P.(2000)的"ComputerizedClassificationofTemporomandibularJointSounds(顳下頜關(guān)節(jié)聲音的計算機(jī)化分類)"，IEEEtransactiononbiomedicalengineering,第47巻，第8期。圖23根據(jù)一個示例實施例示出診斷系統(tǒng)2300,可以針對該診斷系統(tǒng)評估性能。系統(tǒng)2301包括輸入2302、初始條件2304以及輸出2306。區(qū)域化可以基于輸入2302和初始條件2304使用S0M2308來完成?；赥FA的性能評估技術(shù)可以基于當(dāng)前輸出序列在操作區(qū)域2310內(nèi)直接被應(yīng)用。假定無法獲得關(guān)于系統(tǒng)2301的模型或結(jié)構(gòu)的知識。唯一的假定是當(dāng)系統(tǒng)2301正常運行時輸入2302和輸出2306是可用的。優(yōu)選地，所述系統(tǒng)2301是車輛2320;然而，所述系統(tǒng)2320可以是任何適合的系統(tǒng)。圖24更詳細(xì)地示出車輛2320。所述車輛2320包括發(fā)動機(jī)2422、動力傳動系統(tǒng)2424、其它組件2426、以及車輛動力2428。驅(qū)動器2430能夠?qū)⑤斎?302提供到系統(tǒng)2301中，圖23。環(huán)境2432也將輸入2302提供到系統(tǒng)2301中，圖23,例如溫度、風(fēng)速、路面斜度、以及氣壓。為了將在此描述的異常檢測技術(shù)應(yīng)用于車輛2320，所述車輛2320必須被區(qū)域化為第一子系統(tǒng)2500，圖25。在一個示例實施例中，所述第一子系統(tǒng)2500或區(qū)域化系統(tǒng)是節(jié)流板子系統(tǒng)2502。所述節(jié)流板子系統(tǒng)2502包括節(jié)流板控制器2504、節(jié)流板2506、控制器2508以及設(shè)備2510。節(jié)流板子系統(tǒng)2502的輸入、例如圖23的輸入2302是來自所述節(jié)流板控制器2504的控制信號2511,所述節(jié)流板控制器調(diào)節(jié)節(jié)流板2506中的節(jié)流板角度2516。實際的節(jié)流閥角度由傳感器測量并且反饋到集成系統(tǒng)2500中。當(dāng)車輛2320運行時，存在兩種到所述節(jié)流板控制器2504的輸入相對加速器位置2512和發(fā)動機(jī)速度2514?；谶@兩種輸入2512、2514，所述節(jié)流板控制器2504計算控制信號2511，并把它發(fā)回到設(shè)置絕對節(jié)流閥角度2516的節(jié)流板2506。當(dāng)系統(tǒng)2502運行時，異常檢測系統(tǒng)2550檢測所述設(shè)備(節(jié)流機(jī)構(gòu))2510或所述控制器2508的逐步參數(shù)退化。此外，所述異常檢測系統(tǒng)2550應(yīng)該能夠定位任何異常，而不管所述異常是發(fā)生在控制器2508內(nèi)還是發(fā)生在所述設(shè)備2510內(nèi)。優(yōu)選地，所述異常檢測系統(tǒng)2550包括第一異常檢測器2552和第二異常檢測器2554。所述第一異常檢測器2552在控制側(cè)檢測異常，而所述第二異常檢測器2554在設(shè)備側(cè)檢測異常。所述相對加速器信號(Accelerator)2512、發(fā)動機(jī)速度(n一Engine)2514、控制信號(al—ThrottleECU)2511、以及絕對節(jié)流閥角度(al-Throttle)2516被頻繁地采樣，優(yōu)選地每5毫秒進(jìn)行一次采樣，這相當(dāng)于大約200Hz的采樣率。優(yōu)選地，這些信號然后被降低一半的采樣率，以將采樣率降低到100Hz。當(dāng)所述車輛2320在正常條件下運行時，或者在IDE、例如圖5的IDE500中被確定時，首先收集相對加速器信號(Accelerator)2512、發(fā)動機(jī)速度(n—Engine)2514、控制信號(al—ThrottleECU)2511、以及絕對節(jié)流閥角度(al-Throttle)2516。<table>tableseeoriginaldocumentpage41</column></row><table>子系統(tǒng)2500的輸入孝皮標(biāo)記為al-ThrottleECU2511，它是來自所述節(jié)流板控制器2504的控制信號2511，通常在0~1之間變化。通過改變al-ThrottleECU信號2511,可以調(diào)節(jié)凈皮標(biāo)記為al—Throttle2516的所述節(jié)流板2506的輸出，如上所示，該輸出是相對于停止的絕對節(jié)流閥角度。兩個參數(shù)al-ThrottleMin和al—ThrottleDelta定義所述節(jié)流板2506能夠打開的范圍。所述節(jié)流板2506的動態(tài)被建模為具有以下三個參數(shù)的二階動態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量M、粘性阻尼系數(shù)C、以及硬度K。所述節(jié)流板2506的參數(shù)的標(biāo)稱值是M=l，C=10，K=40，al_ThrottleDelta=80，且al—ThrottleMin=8。下圖示出在節(jié)流板2506的所有參數(shù)被設(shè)置為標(biāo)稱值時所收集到的信號<formula>formulaseeoriginaldocumentpage42</formula>如上所述，系統(tǒng)動態(tài)行為被劃分到不同的操作區(qū)域中，并且在每個區(qū)域內(nèi)，訓(xùn)練是必要的以使用輸出序列建立統(tǒng)計正常分布。該訓(xùn)練信息可以是通過所述DRD鏈接599從IDE、例如圖5的IDE500學(xué)習(xí)的信息。所述節(jié)流板子系統(tǒng)2500的區(qū)域化基于輸出的初始條件以及輸入序列，其中輸出是絕對節(jié)流閥角度(al-Throttle)2516,所述輸入序列是來自所述節(jié)流板控制器2504的控制信號2511,即al-ThrottleECU2511。al-ThrottleECU,皮表示為u且al—Throttle,皮表示為y。為了包括所有關(guān)于輸出的初始條件以及輸入的信息，將它們一起連接到一個大的特征矢量^。)'^'-(。,祭"'…'""。)'…'""""'中，其中水)'fl'。"'^^'。'…是系統(tǒng)輸出的初始值、一階導(dǎo)數(shù)和二階導(dǎo)數(shù)等等。U(t。)，…，U(t。+T)是在時間間隔[t。，t。+T]期間的輸入序列。相應(yīng)的輸出序列是T。同樣地，可以將長度為T的窗口轉(zhuǎn)移到另一個起始點tl，如所示的那樣產(chǎn)生另一個大的特征矢量T。這樣，就收集了兩個矢量集合一個包含關(guān)于輸出的初始條件以及輸入序列的所有信息，另一個包括相同時間間隔的輸出序列。此外，在這兩個特征矢量集合之間存在一對一的對應(yīng)關(guān)系。只有具有高度動態(tài)的輸入的信號被用于訓(xùn)練并且稍后被用于測試。相對靜態(tài)的輸入不能模擬系統(tǒng)的動態(tài)模式，因此不能揭示由于動態(tài)系統(tǒng)參數(shù)漂移所導(dǎo)致的缺陷。因此，為了檢測系統(tǒng)的增益變化以及動態(tài)范圍，使用只快速改變的信號的訓(xùn)練集。一種可能的方式是設(shè)置輸入序列的方差的閾值。只有方差大于預(yù)定閾值的輸入序列被選擇作為訓(xùn)練集。雖然這可能不是最佳的方式，但是它更容易實現(xiàn)。在收集了所有的特征矢量之后，可以基于由輸入序列和輸出的初始條件組成的矢量利用S0M進(jìn)行區(qū)域化。在所述節(jié)流板子系統(tǒng)2502的該示例實施例中，數(shù)據(jù)序列長度被選擇為0.6秒，這相應(yīng)于在如上所述原始數(shù)據(jù)被降低一半的采樣率之后的60個點。對于輸出的初始條件來說，只包括初始值、以及一階和二階導(dǎo)數(shù)。由于到所述節(jié)流板子系統(tǒng)2502的輸入是介于0-1的數(shù)字，所以不需要對輸入序列進(jìn)行歸一化。包括初始值、一階和二階導(dǎo)數(shù)在內(nèi)的輸出的初始條件已經(jīng)利用下面的公式被歸一化:義-附)°^其中E(X)和&是變量X的均值和偏差。需要進(jìn)行該步驟來消除在特征矢量元素中存在巨大幅度差異的情況，因為大幅度的特征將支配對所得到的S0M的影響。能夠被使用的示例軟件包是SOM工具箱，Alhoniemi，E.,Himberg，J.，Kiviluoto，K.，Parviainen，J.以及Vesanto，J.(1997)，S0MtoolboxforMatlab(通過WWW可以在fUp://www.cis.hut.fi/somtoolbox/找到?；诳捎玫挠?xùn)練矢量的尺寸利用嵌入在軟件內(nèi)部的啟發(fā)式公式可以確定S0M的尺寸。在S0M的概化(generalization)程度和量化精度之間存在權(quán)衡。小的S0M具有訓(xùn)練特征矢量的良好的概化，但是具有差的量化精度。大的S0M能夠具有高的量化精度，但是訓(xùn)練特征矢量不能很好地被概化，并且它消耗更多的計算功率。從輸入和輸出的初始條件的連接特征矢量獲得的S0M以及統(tǒng)一距離矩陣如下被示出.u矩陣創(chuàng)建的S0M基于通過將系統(tǒng)輸入、輸出的初始條件以及統(tǒng)一距離矩陣相連接所獲得的特征矢量。一旦利用正常數(shù)據(jù)完成了S0M訓(xùn)練，正常訓(xùn)練輸出序列然后就可被分配到相關(guān)原型特征矢量最接近于輸入和初始條件的相應(yīng)連接特征矢量的區(qū)域。TFA然后被應(yīng)用于每個區(qū)域中的正常訓(xùn)練輸出序列，并且矩序列被提取?；跁r間頻率分布，矩被計算到15階，也就是p+q^15。這導(dǎo)致維數(shù)為135的矩序列。為了減少所獲得的矩序列的維數(shù)，在每個區(qū)域內(nèi)，PCA被應(yīng)用于這些矩序列，以進(jìn)一步壓縮高維矩序列。最后，只有2~3個主方向，沿著所述方向，原始矩序列投射的總方差的99%以及它們的相應(yīng)的方差作為稍后測試的參數(shù)被保存。為了確定所述訓(xùn)練是充分的以及保持高的檢測準(zhǔn)確度，只選擇在訓(xùn)練期間已經(jīng)被頻繁激活過的區(qū)域，并且在這些區(qū)域中的每一個中基于上面描述的過程進(jìn)行所述訓(xùn)練。圖26示出異常檢測器2600的邏輯流程圖。操作流開始于開始端2602。輸出操作2604針對到達(dá)的任何新信號基于當(dāng)前輸入序列和初始條件的連接特征矢量將當(dāng)前輸出序列及其相應(yīng)的輸入和初始條件分配到一個操作區(qū)域，所述操作區(qū)域的代碼字矢量最接近于連接特征矢量。計算操作2606計算量化誤差。誤差模塊2608確定所述量化誤差是否小于預(yù)設(shè)閾值，所述預(yù)設(shè)閾值是訓(xùn)練期間的量化誤差的中值。如果所述誤差模塊2608確定所述量化誤差較小，則操作流分支到通向輸出操作2604的"是"。如果所述誤差模塊2608確定所述量化誤差不是較小，則操作流分支到通向異常操作2610的"否"，并且異常檢測器被觸發(fā)。所述異常檢測器將自動檢索指定區(qū)域的訓(xùn)練參數(shù)，并且根據(jù)Z分布計算由當(dāng)前輸出序列計算出的矩序列所指定的Mahalanobis距離的累計概率。輸出操作2612輸出具有變化范圍在0~1之間的置信值的性能指標(biāo)，該性能指標(biāo)量度系統(tǒng)行為與正常行為的偏離。操作流在端點2614處結(jié)束。下圖示出節(jié)流板子系統(tǒng)2502上的異常檢測器的一些示例結(jié)果加速器時間(:秒)類似于設(shè)備上的異常檢測，這里也可以應(yīng)用相似的過程。數(shù)據(jù)長度被取為0.8秒，這相當(dāng)于80個數(shù)據(jù)點。區(qū)域化所基于的矢量是包括由Accelerator2512和n—Engine2514所連接的兩個輸入序歹'J以及輸出al-ThrottleECU2511的初始條件的矢量。在所述特征矢量的適當(dāng)?shù)臍w一化之后，基于訓(xùn)練數(shù)據(jù)創(chuàng)建了S0M，以對系統(tǒng)動態(tài)行為進(jìn)行區(qū)域化。利用TFA和PCA針對每個區(qū)域建立正常的統(tǒng)計分布。當(dāng)所述訓(xùn)練完成之后，所述控制器檢測器已經(jīng)對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行了測試。下圖示出來自與所述控制器相關(guān)的異常檢測器的結(jié)果<formula>formulaseeoriginaldocumentpage46</formula>增益閨子(拔制器)可以觀察到，當(dāng)所述控制器的增益因子從它的標(biāo)稱值1減小到0.65時，所述置信值降低，然而所述方差增大。各個異常檢測器能夠感測系統(tǒng)參數(shù)的逐步退化。如果結(jié)合來自不同異常檢測器的結(jié)果，也能定位異常。為了示范這種能力，討論了兩種情況。在第一種情況中，使為設(shè)備的參數(shù)的硬度K在大約700秒內(nèi)從標(biāo)稱值40逐步減小到24。包括所述控制器和所述設(shè)備的參數(shù)的其它參數(shù)被保持在它們的標(biāo)稱值。在第二種情況中，干亂被引入到為所述控制器的參數(shù)的增益因子中，并且也使所述增益因子在大約700秒內(nèi)從標(biāo)稱值1指數(shù)地減小到0.6。下圖示出在所述兩種情況中隨時間變化的參數(shù)"II、Qtt'W神'微《肘間(秒')OtOQ抑'30Q.4w叫.-l叫時間(秒)、.....■,畫-,'.,4.....,■如加咖{時間(秒)控制器置倌值戰(zhàn)情況l■fllv>~-~~"七'，'~，■.....丄.~il.,0]戰(zhàn)xo柳抑時間'(秒.)設(shè)備寬信值以前討論的兩種異常檢測器隨后對標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動簡檔進(jìn)行測試，所述標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動簡檔未被用于訓(xùn)練。所述笫一種情況對第一驅(qū)動簡檔ECE2進(jìn)行測試，并且所述第二種情況對第二驅(qū)動簡檔FTP75進(jìn)行測試。這兩種特定的驅(qū)動簡檔相當(dāng)于ETAS的產(chǎn)品LABCAR中的驅(qū)動簡檔。下圖示出異常檢測結(jié)果^__(控制.器AD.)0.9---，0力070.3:0,20,1pmvia(控制終:A.D)E^tA(.設(shè)備M))時間(秒)控制器置信值09。o3QD400'幼她時間'(秒)設(shè)備皇倌值.情沈lI寧lu為了濾除噪聲，指數(shù)加權(quán)移動均值(EWMA)算子被應(yīng)用于所述置信值。橫越窗口的直線是基于在訓(xùn)練數(shù)據(jù)集上觀察到的置信值的統(tǒng)計所計算出來的控制下限?？梢钥闯?，對于第一種情況來說，來自所述控制器的置信值始終都是高的，但是來自所述設(shè)備上的異常檢測器的置信值逐步地減小，并且最后從控制極限離開。這表明在所述設(shè)備中出現(xiàn)了異常，但是所述控制器仍然正常運行。對于第二種情況來說，由于干擾被引入到所述控制器參數(shù)中，來自所述控制器異常檢測器的置信值減小并離開所述控制極限，而來自所述設(shè)備異常檢測器的置信值保持在所述控制極限之內(nèi)。因此，能夠容易地確定所述異常在所述控制器、所述設(shè)備、或兩者中的位置。如所示范的使設(shè)備和控制器異常去耦的能力對于找到所述異常的位置來說是重要的。圖27是異常檢測系統(tǒng)2700的示例流程圖。操作流開始于起始點2702。分區(qū)操作2704將運行時環(huán)境分區(qū)為至少一個操作區(qū)域。所述分區(qū)可被稱為區(qū)域化。學(xué)習(xí)操作2706學(xué)習(xí)操作區(qū)域內(nèi)的正常行為。所述學(xué)習(xí)可被稱為訓(xùn)練。監(jiān)控操作2708監(jiān)控當(dāng)前行為。比較操作2710將正常行為與當(dāng)前操作行為進(jìn)行比較。檢測操作2712在當(dāng)前操作行為與正常操作行為之間存在偏離時檢測出異常。追溯操作2714通過鏈接將異常追溯回集成開發(fā)環(huán)境。識別操作2716基于異常的追溯識別集成開發(fā)環(huán)境中的異常。如在此討論的那樣，披露了一種新穎的異常檢測方案，其能夠檢測受控系統(tǒng)的性能的逐步退化，并且能夠定位所述異常。不同于傳統(tǒng)的基于模型的缺陷診斷，所提出的方法不需要系統(tǒng)動態(tài)的詳細(xì)知識。正常輸入和輸出信號的存在是所提出的方法的唯一假定。所述方法能夠通過基于SOM的區(qū)域化以及基于TFA的性能評估利用正常輸入輸出信號在統(tǒng)計上建立輸入-輸出關(guān)系，而不用顧及系統(tǒng)的類型是線性的還是非線性的。模型建立過程是非常高效的。這顯著地減少所述診斷系統(tǒng)的開發(fā)時間。所披露的方法已經(jīng)在汽油發(fā)動機(jī)車輛模型的子系統(tǒng)上進(jìn)行了論證。已經(jīng)示出所述異常檢測器能夠檢測不同種類的系統(tǒng)參數(shù)漂移。此外，這兩種異常檢測器能夠?qū)⑺鲈O(shè)備和控制器異常去耦?；谒霎惓z測器的結(jié)果，能夠定位所述設(shè)備、控制器、或兩者中的異常。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識到在此描述的系統(tǒng)能夠利用任意數(shù)量的軟件配置、網(wǎng)絡(luò)配置、硬件配置等來實現(xiàn)。在此所示出的不同實施例的邏輯操作被實現(xiàn)為(l)計算機(jī)實現(xiàn)的步驟序列或運行在計算系統(tǒng)上的程序模塊；(2)計算系統(tǒng)內(nèi)的互連的邏輯電路或電路模塊。所述實現(xiàn)是取決于實現(xiàn)本發(fā)明的計算系統(tǒng)的性能需求的選擇問題。相應(yīng)地，組成在此描述的本發(fā)明實施例的邏輯操作分別被稱為操作、步驟、引擎、或模塊。上面描述的不同實施例僅以說明性的方式提出，但是不應(yīng)將其解釋為限制本發(fā)明。本領(lǐng)域的技術(shù)人員會容易地認(rèn)識到，無需遵循在此圖解和描述的示例實施例和應(yīng)用，并且在不背離由在下面的權(quán)利要求中所闡述的本發(fā)明的真正精神和范圍的情況下，可以對本發(fā)明做出各種各樣的修改和變化。權(quán)利要求1.一種用于檢測異常的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括產(chǎn)生輸出的第一硬件系統(tǒng)；具有到集成開發(fā)環(huán)境的雙向鏈接的第一運行時環(huán)境，所述第一運行時環(huán)境包括第一控制系統(tǒng)，通過給所述硬件系統(tǒng)的控制輸入來控制所述硬件系統(tǒng)；第一診斷代理，用于檢測所述硬件系統(tǒng)中的異常；以及第二診斷代理，用于檢測所述控制系統(tǒng)中的異常；其中所述第一和第二診斷代理能夠通過在所述第一運行時環(huán)境內(nèi)比較當(dāng)前操作行為與正常操作行為來檢測系統(tǒng)的性能的逐步退化從而檢測出異常以及通過所述雙向鏈接將所述異常追溯回集成開發(fā)環(huán)境。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中所述集成開發(fā)環(huán)境包括運行在所述集成開發(fā)環(huán)境內(nèi)的軟件和硬件開發(fā)工具的集合，所述軟件和硬件開發(fā)工具使得能夠?qū)⒌谝缓偷诙t斷代理部署到所述運行時環(huán)境中。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括產(chǎn)生輸出的第二硬件系統(tǒng)；具有到所述集成開發(fā)環(huán)境的雙向鏈接的第二運行時環(huán)境，所述第二運行時環(huán)境包括第二控制系統(tǒng)，通過給所述硬件系統(tǒng)的控制輸入來控制所述硬件系統(tǒng)；第三診斷代理，用于檢測所述硬件系統(tǒng)中的異常；以及第四診斷代理，用于檢測所述控制系統(tǒng)中的異常；其中所述第三和第四診斷代理能夠通過在所述第二運行時環(huán)境內(nèi)比較當(dāng)前操作行為與正常操作行為來檢測系統(tǒng)的性能的逐步退化從而檢測出異常以及通過所述雙向鏈接將所述異常追溯回所迷集成開發(fā)環(huán)境。4.根據(jù)權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中所述雙向鏈接包括開發(fā)運行時開發(fā)鏈接，該開發(fā)運行時開發(fā)鏈接與數(shù)據(jù)庫和消息傳遞的組合相關(guān)聯(lián)，以便包含由所述集成開發(fā)環(huán)境產(chǎn)生的配置數(shù)據(jù)以及將所述配置數(shù)據(jù)傳遞到所迷第一運行時環(huán)境，以便將所述第一和第二診斷代理部署在所述第一運行時環(huán)境中。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述雙向鏈接從所述第一運行時環(huán)境接收異常，并且將所述異常傳遞到所述集成開發(fā)環(huán)境。6.根據(jù)權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中所述第一診斷代理包括多個笫一診斷代理；并且所述第二診斷代理包括多個第二診斷代理。7.根據(jù)權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中所述第一運行時環(huán)境包括多個運行時環(huán)境。8.—種用于在包括通過鏈接雙向連接的集成開發(fā)環(huán)境和運行時環(huán)境的系統(tǒng)中檢測異常的方法，所述方法包含將所述運行時環(huán)境分區(qū)為至少一個操作區(qū)域；學(xué)習(xí)所述操作區(qū)域內(nèi)的正常操作行為；在系統(tǒng)運行期間，監(jiān)控所述操作區(qū)域內(nèi)的當(dāng)前操作行為；比較當(dāng)前操作行為與正常操作行為；在當(dāng)前操作行為與正常操作行為之間存在偏離時檢測出異常；通過所述鏈接將所述異常追溯回所述集成開發(fā)環(huán)境；以及基于所述異常的追溯，識別出所述集成開發(fā)環(huán)境中的異常。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中對系統(tǒng)進(jìn)行分區(qū)包括利用自組織映射將所述系統(tǒng)分區(qū)為至少一個操作區(qū)域。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中對系統(tǒng)進(jìn)行分區(qū)包括利用自組織映射將所述系統(tǒng)自動分區(qū)為至少一個操作區(qū)域。11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中檢測異常包括利用時間-頻率分析來檢測異常。12.根據(jù)權(quán)利要求ll所述的方法，其中檢測異常包括利用識別與所述正常操作行為的統(tǒng)計偏離的時間-頻率分析擴(kuò)展來以高統(tǒng)計精度檢測異常。13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中對系統(tǒng)進(jìn)行分區(qū)包括被稱為區(qū)域化的將所述系統(tǒng)分區(qū)為至少一個操作區(qū)域。14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中學(xué)習(xí)正常操作行為包括被稱為訓(xùn)練的學(xué)習(xí)所述操作區(qū)域內(nèi)的正常操作行為。15.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，進(jìn)一步包括識別所述集成開發(fā)環(huán)境中的操作區(qū)域。16.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中對系統(tǒng)進(jìn)行分區(qū)包括將所述系統(tǒng)分區(qū)為至少一個能夠由單個異常檢測器觀測的操作區(qū)域。17.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中基于所述異常的追溯識別所述集成開發(fā)環(huán)境中的異常包括基于所述異常的追溯識別所述集成開發(fā)環(huán)境中的異常的根本原因。18.—種用于在包括通過鏈接雙向連接的集成開發(fā)環(huán)境和運行時環(huán)境的系統(tǒng)中檢測異常的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包含將所述運行時環(huán)境分區(qū)為至少一個操作區(qū)域的分區(qū)模塊；學(xué)習(xí)所述操作區(qū)域內(nèi)的正常操作行為的學(xué)習(xí)模塊；在系統(tǒng)運行期間監(jiān)控所述操作區(qū)域內(nèi)的當(dāng)前操作行為的監(jiān)控模塊；比較當(dāng)前操作行為與正常操作行為的比較模塊；在當(dāng)前操作行為與正常操作行為之間存在偏離時檢測出異常的檢測模塊；通過所述鏈接將所述異常追溯回所述集成開發(fā)環(huán)境的追溯模塊；以及基于所述異常的追溯識別出所述集成開發(fā)環(huán)境中的異常的識別模塊。19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中所述分區(qū)模塊使用自組織映射。20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中所述檢測模塊使用時間-頻率分析。21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中所述分區(qū)模塊將所述系統(tǒng)分區(qū)為至少一個能夠由單個異常檢測器觀測的操作區(qū)域。22.—種計算系統(tǒng)可讀的計算機(jī)程序產(chǎn)品，該計算機(jī)程序產(chǎn)品對指令進(jìn)行編碼，該指令在包括通過鏈接雙向連接的集成開發(fā)環(huán)境和運行時環(huán)境系統(tǒng)中診斷模型錯誤，計算機(jī)進(jìn)程包括將所述運行時環(huán)境分區(qū)為至少一個操作區(qū)域；學(xué)習(xí)所述操作區(qū)域內(nèi)的正常操作行為；在系統(tǒng)運行期間監(jiān)控所述操作區(qū)域內(nèi)的當(dāng)前操作行為；比較當(dāng)前操作行為與正常操作行為；在當(dāng)前操作行為與正常操作行為之間存在偏離時檢測出異常；通過所述鏈接將所述異常追溯回所述集成開發(fā)環(huán)境；以及基于所述異常的追溯識別出所述集成開發(fā)環(huán)境中的異常。23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的計算機(jī)程序產(chǎn)品，其中對系統(tǒng)進(jìn)行分區(qū)包括利用自組織映射將所述系統(tǒng)分區(qū)為至少一個操作區(qū)域。24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的計算機(jī)程序產(chǎn)品，其中對系統(tǒng)進(jìn)行分區(qū)包括利用自組織映射將所述系統(tǒng)自動分區(qū)為至少一個操作區(qū)域。25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的計算機(jī)程序產(chǎn)品，其中檢測異常包括利用時間-頻率分析來檢測異常。26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的計算機(jī)程序產(chǎn)品，其中檢測異常包括利用識別與所述正常操作行為的統(tǒng)計偏離的時間-頻率分析擴(kuò)展來以高統(tǒng)計精度檢測異常。27.根據(jù)權(quán)利要求22所述的計算機(jī)程序產(chǎn)品，其中對系統(tǒng)進(jìn)行分區(qū)包括被稱為區(qū)域化的將所述系統(tǒng)分區(qū)為至少一個操作區(qū)域。28.根據(jù)權(quán)利要求22所述的計算機(jī)程序產(chǎn)品，其中學(xué)習(xí)正常操作行為包括被稱為訓(xùn)練的學(xué)習(xí)所述操作區(qū)域內(nèi)的正常操作行為。29.根據(jù)權(quán)利要求22所述的計算機(jī)程序產(chǎn)品，進(jìn)一步包括識別所述集成開發(fā)環(huán)境中的操作區(qū)域。30.根據(jù)權(quán)利要求22所述的計算機(jī)程序產(chǎn)品，其中對系統(tǒng)進(jìn)行分區(qū)包括將所述系統(tǒng)分區(qū)為至少一個能夠由單個異常檢測器觀測的操作區(qū)域。31.根據(jù)權(quán)利要求22所述的計算機(jī)程序產(chǎn)品，其中基于所述異常的追溯識別出所述集成開發(fā)環(huán)境中的異常包括基于所述異常的追溯識別出所述集成開發(fā)環(huán)境中的異常的根本原因。全文摘要一種用于檢測異常的系統(tǒng)包括第一硬件系統(tǒng)和第一運行時環(huán)境。所述第一硬件系統(tǒng)產(chǎn)生輸出。所述第一運行時環(huán)境具有到集成開發(fā)環(huán)境的雙向鏈接。所述第一運行時環(huán)境包括第一控制系統(tǒng)、第一診斷代理和第二診斷代理。所述第一控制系統(tǒng)通過給所述硬件系統(tǒng)的控制輸入來控制所述硬件系統(tǒng)。所述第一診斷代理檢測所述硬件系統(tǒng)中的異常。所述第二診斷代理檢測所述控制系統(tǒng)中的異常。一種用于在包括通過鏈路雙向連接的集成開發(fā)環(huán)境和運行時環(huán)境的系統(tǒng)中檢測異常的方法包括將所述運行時環(huán)境分區(qū)為至少一個操作區(qū)域，學(xué)習(xí)所述操作區(qū)域內(nèi)的正常操作行為，在系統(tǒng)操作期間監(jiān)控所述操作區(qū)域內(nèi)的當(dāng)前操作行為，比較當(dāng)前操作行為與正常操作行為，在當(dāng)前操作行為與正常操作行為之間存在偏離時檢測出異常，將異常追溯回集成開發(fā)環(huán)境，以及基于異常的追溯識別出集成開發(fā)環(huán)境中的異常。文檔編號G06F9/44GK101438238SQ200580043287公開日2009年5月20日申請日期2005年10月14日優(yōu)先權(quán)日2004年10月15日發(fā)明者J·劉,威廉·L·米勒,德拉甘·德朱德贊諾維克申請人:伊塔斯公司;羅伯特·博世有限公司;J·劉;德拉甘·德朱德贊諾維克