[发明专利]一种人机信息交互风险场景自动识别方法

权利要求书

1.一种人机信息交互风险场景自动识别方法，其特征在于：该方法包括如下四个步骤：

步骤一：开展人机信息交互任务分析，明确各决策点所需信息，分析情景意识建立过程，识别系统异常状态；

步骤二：开展异常态下人机交互操作任务分析，明确特情处置流程、操作任务和可能出现的人误模式；

步骤三：基于多主体建模技术，以主体为基本单元进行交互行为建模，明确各个主体之间的交互关系，建立人主体的情景意识模型和人机系统安全性模型；

步骤四：基于多主体安全性模型，采用深度优先遍历方法对人机系统安全性进行定性仿真，自动识别所有可能的风险场景；

在步骤一中所述的“开展人机信息交互任务分析，明确各决策点所需信息，分析情景意识建立过程，识别系统异常状态”，其内容说明如下：

(1)开展人机信息交互任务分析，明确各决策点所需信息

人机信息交互任务分析包括人的信息认知、人机界面信息匹配、机器信息处理三部分；操作人员获取到界面信息，与认知信息相匹配，反馈给机器进行信息处理；

(2)分析情景意识建立过程，识别系统异常态

按照对信息感知、信息认知、信息决策、信息执行的链式信息行为过程，对选择的任务场景进行人-机-环综合分析，建立各异常事件的故障规律数据库，明确异常事件的发生及状态响应；

在步骤二中所述的“开展异常态下人机交互操作任务分析，明确特情处置流程、操作任务和可能出现的人误模式”，其内容说明如下：

(1)根据系统异常状态确定应急处置流程，明确操作任务

分析异常态发生后系统的应急处置程序，针对应急处置流程开展操作任务分析，明确每一步的具体操作；

(2)分析操作任务中可能出现的人误模式；

在步骤三中所述的“基于多主体建模技术，以主体为基本单元进行交互行为建模，明确各个主体之间的交互关系，建立人主体的情景意识模型和人机系统安全性模型”，其内容说明如下：

(1)按功能抽象、识别、确定主体对象

针对研究对象选定任务场景，分析任务过程，梳理涉及的主体的操作行为和信息交互内容后，按功能抽象、聚合并确定主体确定的各主体应独立实现系统功能的子功能模块，所有的主体通过协商、合作、竞争机制需完成系统的全部功能；

(2)分析确定各主体的状态、属性、信念集以及各主体之间的功能、信息交互关系、该过程抽象提取的属性和信息，与真实世界系统中的属性、信息并非完全一致，而是根据建模需要和建模语言要求进行转化并描述；

(3)对主体进行行为分析，建立人主体的情景意识模型

依次按照对信息的感知、对当前情景的综合理解和对未来状态的规划预测三个步骤，对主体进行行为分析，从而对真实世界中人的行为，进行建模；

(4)建立基于多主体的人机交互系统安全性模型，将分析得到的不确定性因素注入系统中；

在建立多主体系统时，在主体的行为模型中，考虑机器故障、环境扰动和人为失误3类因素及其耦合影响；

在步骤四中所述的“基于多主体安全性模型，采用深度优先遍历方法对人机系统安全性进行定性仿真，自动识别所有可能的风险场景”，其内容说明如下：

(1)构建正常状态下人机交互多主体模型

按照步骤三基于多主体的人机交互安全性建模流程建立正常态下的人机交互多主体模型；

(2)建立规划器主体模型

建立规划器主体模型，并搭建与仿真模型之间的“请求-响应”信息交互机制，在规划器主体内分支节点分配数组空间并进行初始化，同时设定各节点数组元素更新的条件，为仿真模型提供引导作用；

(3)建立记录器主体模型

建立记录器主体模型，并搭建与仿真模型之间的沟通桥梁，按照仿真模型发送的交互信息的来到顺序，将交互信息记录在数组中；

(4)输出风险路径序列

当根节点的所有数组元素被置为0时，表示遍历完成，此时以文件形式输出所有风险路径序列。