本發(fā)明涉及測試方法并且尤其是用于提供測量點(diǎn)的方法，用所述測試方法可以對有待測試的技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)行測試。本發(fā)明尤其涉及用于在系統(tǒng)極限之內(nèi)提供測量點(diǎn)的方法。

背景技術(shù)：

在用測量點(diǎn)對技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)行測量時(shí)，有必要相應(yīng)地如此放置（anlegen）所述測量點(diǎn)，使得在不同的激勵模式、例如輸入?yún)⒘康奶荻鹊慕M合中測量輸入?yún)⒘康臄?shù)值的盡可能多的組合，從而利用測量點(diǎn)獲得對輸入數(shù)據(jù)空間填充空間和動態(tài)的（raum-unddynamikfüllende）占據(jù)。輸出參量的、在測量過程中關(guān)于測量點(diǎn)得到的數(shù)值可以用作訓(xùn)練數(shù)據(jù)，該訓(xùn)練數(shù)據(jù)用于構(gòu)建基于數(shù)據(jù)的非參數(shù)的函數(shù)模型。

對于有待建模的技術(shù)系統(tǒng)、例如汽油馬達(dá)來說，特別重要的是，在例如在馬達(dá)試驗(yàn)臺上測量時(shí)不違反所述技術(shù)系統(tǒng)的物理上的限制，以避免所述技術(shù)系統(tǒng)的損壞。在此，在測量過程中，測量技術(shù)如下地對所述技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控：在所述單元受到損壞之前識別輸入?yún)⒘康臄?shù)值的危及系統(tǒng)的組合。

一般來說，規(guī)定預(yù)先產(chǎn)生所有用于所述測量的測量點(diǎn)的方案是不利的，因?yàn)檫@些方案不能可靠地避免未預(yù)料地出現(xiàn)的危及系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

按照本發(fā)明，設(shè)置了一種按權(quán)利要求1所述的、用于用測量點(diǎn)的集合來對技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)行測量的方法以及相應(yīng)的、按照并列的權(quán)利要求所述的裝置。

在從屬權(quán)利要求中設(shè)置了其他的設(shè)計(jì)方案。

按照另一方面，設(shè)置了一種為了構(gòu)建技術(shù)系統(tǒng)的系統(tǒng)模型而用于對所述技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)行測量的方法，其中所述測量用一定數(shù)目的測量點(diǎn)來實(shí)施，以便相應(yīng)地得到至少一個輸出參量的數(shù)值。所述方法包括以下步驟：

-從測量點(diǎn)的集合中選擇測量點(diǎn)；

-借助于分類模型來確定用于所選擇的測量點(diǎn)的可信度大?。╧onfidenzgr??e），其中所述可信度大小表明運(yùn)行點(diǎn)的被建模的容許性，所述運(yùn)行點(diǎn)通過所述技術(shù)系統(tǒng)在所述測量點(diǎn)處的運(yùn)行產(chǎn)生；

-在所選擇的測量點(diǎn)處根據(jù)所述可信度大小來對所述技術(shù)系統(tǒng)實(shí)施測量；并且

-利用所述技術(shù)系統(tǒng)的運(yùn)行點(diǎn)是否允許的說明來對所述分類模型進(jìn)行更新，所述運(yùn)行點(diǎn)通過對所選擇的測量點(diǎn)的測量而設(shè)定。

上述方法的構(gòu)思在于，從測量點(diǎn)的所提供的集合中如此選擇用于對技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)行測量的測量點(diǎn)，從而在測量所述技術(shù)系統(tǒng)時(shí)將在所述測量點(diǎn)的集合中的、潛在的危及系統(tǒng)的測量點(diǎn)處進(jìn)行的測量過程的數(shù)目降低到最低限度。為此，按照上述方法來規(guī)定，對于相應(yīng)下一個有待測量的測量點(diǎn)的選擇根據(jù)可信度大小來進(jìn)行。所述可信度大小根據(jù)分類模型作為模型預(yù)測或者作為預(yù)計(jì)來獲取并且表明將相應(yīng)的測量點(diǎn)放置到所述技術(shù)系統(tǒng)上的可靠性或者所述技術(shù)系統(tǒng)的、通過所述測量點(diǎn)來設(shè)定的運(yùn)行點(diǎn)的容許性。由此可以在確定在放置用于實(shí)際測量的測量點(diǎn)的情況下沒有產(chǎn)生允許的測量點(diǎn)時(shí)逐漸地對分類模型進(jìn)行明確說明。所述分類模型可以針對其他測量點(diǎn)說明一種可信度大小，根據(jù)該可信度大小將另外的、來自所述測量點(diǎn)的集合的測量點(diǎn)從所述測量中排除出去，從而對所述技術(shù)系統(tǒng)的測量的可靠性就降低在不允許的測量點(diǎn)處的測量過程的數(shù)目這個方面而言得到提高。由此可以將通過所述測量對所述技術(shù)系統(tǒng)的危害降低到最低限度或者排除。

此外，能夠根據(jù)相對于預(yù)先給定的起始測量點(diǎn)增大的間距從所述測量點(diǎn)的集合中選擇所述測量點(diǎn)。

尤其能夠根據(jù)所述測量點(diǎn)的多個或者所有輸入?yún)⒘康臄?shù)值范圍的幾何平均數(shù)來確定所述起始測量點(diǎn)或者作為一個測量點(diǎn)來預(yù)先給定所述起始測量點(diǎn)，在該測量點(diǎn)處所述技術(shù)系統(tǒng)能夠以允許的運(yùn)行點(diǎn)來運(yùn)行。

可以規(guī)定，所述分類模型通過k最近鄰法、變量核密度估計(jì)法、svm法或者高斯過程分類算法來構(gòu)建。

按照另一種實(shí)施方式，能夠用通過所選擇的測量點(diǎn)而確定的運(yùn)行點(diǎn)是否允許的說明針對每個測量的測量點(diǎn)來對所述分類模型進(jìn)行更新。

此外可以規(guī)定，只有在根據(jù)所述分類模型為在預(yù)先給定的起始測量點(diǎn)與所選擇的測量點(diǎn)之間穿過所述輸入?yún)⒘靠臻g的直接連線的所有點(diǎn)分配可信度大小時(shí)，所述可信度大小相應(yīng)地具有超過預(yù)先給定的閾值容許性的容許性的程度，才對測量點(diǎn)進(jìn)行測量。

可以規(guī)定，只有在所述可信度大小表明所述技術(shù)系統(tǒng)在通過所述測量點(diǎn)來確定的運(yùn)行點(diǎn)處的運(yùn)行是容許的時(shí)候，才在所選擇的測量點(diǎn)處實(shí)施對所述技術(shù)系統(tǒng)的測量。

按照一種實(shí)施方式，從測量點(diǎn)的集合中實(shí)施對所述測量點(diǎn)的選擇，方法是：根據(jù)所述技術(shù)系統(tǒng)的工作點(diǎn)來對所述測量點(diǎn)進(jìn)行編組，并且針對所述工作點(diǎn)中的每個工作點(diǎn)根據(jù)相對于為所述一個工作點(diǎn)分配的起始測量點(diǎn)增大的間距來從所述測量點(diǎn)的集合中先后選擇所述測量點(diǎn)。通過這種方式能夠避免在燃燒馬達(dá)中尤其可以通過其轉(zhuǎn)速來說明的工作點(diǎn)之間的跳躍。

按照另一個方面，設(shè)置了一種裝置、尤其是計(jì)算單元，該裝置構(gòu)造用于執(zhí)行上述方法。

附圖說明

下面借助于附圖對實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)解釋。附圖示出：

圖1是用于對技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)行測量的測試系統(tǒng)的圖示；

圖2是用于對用來用所選擇的測量點(diǎn)對技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)行測量的方法進(jìn)行說明的流程圖；并且

圖3是用于二維的輸入空間（eingangsraum）的測量點(diǎn)的順序的圖示。

具體實(shí)施方式

圖1示出了測試或檢測系統(tǒng)1的示意圖，該測試或檢測系統(tǒng)構(gòu)造用于對技術(shù)系統(tǒng)2進(jìn)行測量。技術(shù)系統(tǒng)2例如可以是機(jī)動車的燃燒馬達(dá)或者其子系統(tǒng)。測量單元3用一連串的測量點(diǎn)x來操控所述技術(shù)系統(tǒng)2，所述測量點(diǎn)引起所述技術(shù)系統(tǒng)2的特定的運(yùn)行點(diǎn)。但是，所述測量點(diǎn)x通常包括一定數(shù)目d的多個輸入?yún)⒘?，所述輸入?yún)⒘勘缓喜⒃谝粋€輸入?yún)⒘渴噶?imgfile="dest_path_image001.gif"wi="54"he="19"img-content="drawing"img-format="gif"orientation="portrait"inline="no"/>中并且由此形成一個測量點(diǎn)x。此外，對于所述d個輸入?yún)⒘恐械拿總€輸入?yún)⒘縼碚f適用一個允許的數(shù)值范圍。此外，對于所述技術(shù)系統(tǒng)2的操控引起一個或者多個輸出參量y，在所述測量點(diǎn)x處測量所述輸出參量。

通常為了完整地對所述技術(shù)系統(tǒng)2進(jìn)行測量，在所述允許的數(shù)值范圍之內(nèi)的較大的范圍內(nèi)改變所述測量點(diǎn)x，以便就這樣通過所述測量點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)盡可能填充空間地占據(jù)所述輸入數(shù)據(jù)空間。

所述測量點(diǎn)用所述輸出參量的相應(yīng)所屬的數(shù)值形成具有關(guān)于輸入點(diǎn)的輸出值的數(shù)據(jù)點(diǎn)。

在圖2中示出了用于對用來測量技術(shù)系統(tǒng)的方法進(jìn)行說明的流程圖。

在步驟s1中提供測量點(diǎn)的集合，所述測量點(diǎn)盡可能填充空間地占據(jù)所述輸入數(shù)據(jù)空間，所述輸入數(shù)據(jù)空間可以通過所述輸入?yún)⒘康谋辉S可的數(shù)值范圍來定義。

隨后在步驟s2中從所述測量點(diǎn)的所提供的集合中將允許的測量點(diǎn)選擇為起始測量點(diǎn)，或者在不取決于所提供的測量點(diǎn)的情況下預(yù)先給定起始測量點(diǎn)。所述起始點(diǎn)可以人工地由試驗(yàn)臺專家來預(yù)先給定或者以計(jì)算方式從所述測量點(diǎn)的集合中獲取。例如可以將這樣的測量點(diǎn)選擇為起始測量點(diǎn)，該測量點(diǎn)相對于所述輸入數(shù)據(jù)空間的幾何中心具有最小的間距。作為替代方案，也可以指定所述輸入數(shù)據(jù)空間的幾何中心作為起始測量點(diǎn)。

作為替代方案，可以針對所述輸入?yún)⒘恐械囊粋€或者多個輸入?yún)⒘繉⒁粋€邊緣值或者一個其他的預(yù)先確定的數(shù)值假設(shè)為所述起始測量點(diǎn)的一部分，并且可以確定其余的輸入數(shù)據(jù)空間——該其余的輸入數(shù)據(jù)空間通過其余的輸入?yún)⒘縼泶_定——的幾何中心，以便從所述其余的輸入數(shù)據(jù)空間的幾何中心與所述一個或者多個輸入?yún)⒘康念A(yù)先確定的數(shù)值中獲取所述起始測量點(diǎn)。尤其這一點(diǎn)對于作為技術(shù)系統(tǒng)的燃燒馬達(dá)來說、像例如在將凸輪軸位置作為輸入?yún)⒘炕蛘哳愃魄闆r時(shí)能夠是有意義的。

在步驟s3中，現(xiàn)在根據(jù)所述允許的起始測量點(diǎn)來對所述測量點(diǎn)的集合進(jìn)行重新分類。分類標(biāo)準(zhǔn)在此可以是相對于所述起始測量點(diǎn)sp增大的間距。例如在圖3中在具有輸入?yún)⒘縳1、x2的2d測量點(diǎn)空間的情況下所述測量點(diǎn)的測量順序通過距所述起始測量點(diǎn)sp增大的間距來示出。

在步驟s4中，現(xiàn)在從分類的測量點(diǎn)的集合中選擇第一個或者下一個測量點(diǎn)。

為了避免工作點(diǎn)之間的快速的跳躍性的轉(zhuǎn)變，可以從所述測量點(diǎn)的集合中來實(shí)施對所述測量點(diǎn)的選擇，方法是：根據(jù)所述技術(shù)系統(tǒng)的工作點(diǎn)來對所述測量點(diǎn)進(jìn)行編組，并且根據(jù)相對于為所述一個工作點(diǎn)分配的起始測量點(diǎn)增大的間距針對所述工作點(diǎn)中的每個工作點(diǎn)從測量點(diǎn)的集合中先后選擇所述測量點(diǎn)。由此首先用所述測量點(diǎn)在一個工作點(diǎn)處對所述技術(shù)系統(tǒng)2進(jìn)行測量并且隨后選擇下一個用于進(jìn)行測量的工作點(diǎn)。例如對于作為技術(shù)系統(tǒng)的燃燒馬達(dá)來說，所述工作點(diǎn)可以通過負(fù)荷和轉(zhuǎn)速來預(yù)先給定。

在步驟s5中，借助于分類模型來確定用于相關(guān)的測量點(diǎn)的可信度大小。所述分類模型提供所述可信度大小作為用于每個測量點(diǎn)的模型參量、作為將所述相關(guān)的測量點(diǎn)放置到所述技術(shù)系統(tǒng)上的實(shí)際上的或者預(yù)測的容許性的程度，也就是說所述可信度大小表明，根據(jù)所述分類模型在多大程度上（以何種可能性）可以預(yù)料或者可以預(yù)測，在將相關(guān)的測量點(diǎn)放置到所述技術(shù)系統(tǒng)2上時(shí)出現(xiàn)允許的或者被允許的系統(tǒng)響應(yīng)。所述測量點(diǎn)的容許性因此通過以下方式來確定：所述技術(shù)系統(tǒng)的系統(tǒng)響應(yīng)遵守預(yù)先確定的條件，例如在靜止的運(yùn)行點(diǎn)（無振蕩）的可調(diào)節(jié)性方面、在用于狀態(tài)參量的數(shù)值極限方面或者類似方面的預(yù)先確定的條件。

為了將盡可能多的不允許的測量點(diǎn)、也就是作為所述分類模型的模型預(yù)測作為不允許地識別的測量點(diǎn)加以拋棄，在步驟s6中借助于逐漸地得到明確說明的分類模型來針對在步驟s4中所選擇的測量點(diǎn)判定，是否應(yīng)該在實(shí)際上實(shí)施所述測量。為此，可以實(shí)施與預(yù)先給定的可信度閾值的閾值比較，從而只有在所選擇的測量點(diǎn)的可信度大小表明超過所述預(yù)先給定的可信度閾值的容許性的程度時(shí)，才在所選擇的測量點(diǎn)處對所述技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)行測量。

如果發(fā)現(xiàn)沒有達(dá)到所述測量點(diǎn)的容許性的所需要的程度（二選一：否），則跳回到步驟s4并且從所分類的測量點(diǎn)的集合中選擇下一個測量點(diǎn)。否則（二選一：是）就在步驟s7中使用所述測量點(diǎn)并且相應(yīng)地在所述技術(shù)系統(tǒng)上對其進(jìn)行設(shè)定。

在步驟s8中檢查，所產(chǎn)生的輸出參量處于允許的還是不允許的范圍內(nèi)或者是否存在以其他的方式能夠確定的允許的或者不允許的系統(tǒng)特性。

在步驟s9中，在對相關(guān)的測量點(diǎn)的測量結(jié)果的基礎(chǔ)上對所述分類模型進(jìn)行明確說明或者更新。

換句話說，現(xiàn)在可以根據(jù)一個或者多個所產(chǎn)生的輸出參量或者系統(tǒng)參數(shù)來獲取所述測量值的容許性并且將所述相關(guān)的測量點(diǎn)是允許還是不允許的信息用于對所述分類模型進(jìn)行明確說明。

作為用于構(gòu)建所述分類模型的分類算法，可以使用來自機(jī)器學(xué)習(xí)（machinelearning）領(lǐng)域的不同的算法。優(yōu)選如此選擇所述分類算法，使得其以較高數(shù)目的輸入?yún)⒘?、尤其是五個以上的輸入?yún)⒘坑煤苄?shù)目的測量點(diǎn)就已經(jīng)能夠使用。此外，應(yīng)該可以在測量相應(yīng)下一個所選擇的測量點(diǎn)之后在較短的時(shí)間之內(nèi)、也就是用較小的計(jì)算開銷來對所述分類算法進(jìn)行更新。此外，分類器應(yīng)該提供連續(xù)的可信度大小，所述可信度大小尤其可以具有處于0與1之間的數(shù)值范圍。在此“0”可以表明不允許的測量點(diǎn)并且“1”可以表明允許的測量點(diǎn)。

可能的分類算法可以是k最近鄰法、變量核密度估計(jì)法、svm法（svm：supportvectormachines（支持向量機(jī)））、高斯過程分類算法和類似方法。這些分類算法能夠在測量點(diǎn)的基礎(chǔ)上并且在將所述測量點(diǎn)放置到所述技術(shù)系統(tǒng)上引起允許的還是不允許的系統(tǒng)狀態(tài)的說明的基礎(chǔ)上來得到明確說明。

隨后跳回到步驟s4并且從所分類的測量點(diǎn)的集合中選擇下一個測量點(diǎn)。

為了保證下一個所選擇的測量點(diǎn)處于所述測量點(diǎn)的允許范圍內(nèi)，可以在步驟s6中額外地規(guī)定，只有在所述起始測量點(diǎn)與所選擇的測量點(diǎn)之間的直接連接沒有穿過測量點(diǎn)的、被所述分類器評估為不允許的區(qū)域來伸展時(shí)，才選擇下一下測量點(diǎn)。為此可以將所述起始測量點(diǎn)sp與所選擇的測量點(diǎn)之間的連線劃分為區(qū)段并且按照所存在的分類模型沿著所述連線來確定相應(yīng)的可信度大小。根據(jù)所述可信度閾值對如此獲取的可信度大小進(jìn)行評估。如果由此針對如此獲取的可信度大小中的至少一個可信度大小確定沒有達(dá)到所述容許性的程度，則可以規(guī)定將所選擇的測量點(diǎn)拋棄。換句話說，只有在根據(jù)所述分類模型為在預(yù)先給定的起始測量點(diǎn)與所選擇的測量點(diǎn)之間穿過所述輸入?yún)⒘靠臻g的直接連線的所有點(diǎn)分配可信度大小時(shí)，所述可信度大小相應(yīng)地具有超過預(yù)先給定的閾值容許性的容許性的程度，才對測量點(diǎn)進(jìn)行測量。隨后可以通過跳回到步驟s4來選擇下一個測量點(diǎn)。

對于作為應(yīng)當(dāng)在試驗(yàn)臺1上被測量的技術(shù)系統(tǒng)的燃燒馬達(dá)來說，可以通過所述燃燒馬達(dá)的運(yùn)行能力來確定測量點(diǎn)的容許性或者不容許性。其他標(biāo)準(zhǔn)可以是燃料消耗、有害物質(zhì)排放或者類似參量。無論如何，相應(yīng)的容許性程度必須能夠通過對輸出參量的分析來得到，所述輸出參量通過對測量點(diǎn)的測量來確定。