Diagnostics and prognostics have a significant role in the reliability enhancement of systems and are focused topics of active research. Engineered systems are becoming more complex and are subjected to miscellaneous failure modes that impact adversely their performability. This ever-increasing complexity makes fault diagnostics and prognostics challenging for the system-level functions. A significant number of successes have been achieved and acknowledged in some review papers; however, these reviews rarely focused on application to complex engineered systems nor provided a systematic review of diverse techniques and approaches to address the related challenges. To bridge the gap, this paper first presents a review to systematically cover the general concepts and recent development of various diagnostics and prognostics approaches, along with their strengths and shortcomings for the application of diverse engineered systems. Afterwards, given the characteristics of complex systems, the applicability of different techniques and methods that are capable to address the features of complex systems are reviewed and discussed, and some of the recent achievements in the literature are introduced. Finally, the unaddressed challenges are discussed by taking into account the characteristics of automotive systems as an example of complex systems. In addition, future development and potential research trends are offered to address those challenges. Consequently, this review provides a systematic view of the state-of-the-art and case studies with a reference value for scholars and practitioners.

中文翻译：

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复杂系统的诊断和预测：方法和挑战回顾

诊断和预测在系统可靠性增强方面具有重要作用，并且是活跃研究的重点课题。工程系统正变得越来越复杂，并且会遭受对其性能产生不利影响的各种故障模式。这种不断增加的复杂性使系统级功能的故障诊断和预测变得具有挑战性。在一些评论论文中已经取得并承认了大量成功；然而，这些评论很少关注复杂工程系统的应用，也很少对解决相关挑战的各种技术和方法进行系统评论。为了弥补这一差距，本文首先进行了综述，以系统地涵盖各种诊断和预后方法的一般概念和最新发展，以及它们在不同工程系统应用中的优缺点。随后，针对复杂系统的特点，回顾和讨论了能够解决复杂系统特征的不同技术和方法的适用性，并介绍了一些近期的文献成果。最后，通过将汽车系统的特性作为复杂系统的一个例子，讨论了未解决的挑战。此外，还提供了未来的发展和潜在的研究趋势来应对这些挑战。因此，本综述提供了对最新技术和案例研究的系统观点，对学者和从业者具有参考价值。鉴于复杂系统的特点，回顾和讨论了能够解决复杂系统特征的不同技术和方法的适用性，并介绍了一些最近的文献成果。最后，通过将汽车系统的特性作为复杂系统的一个例子，讨论了未解决的挑战。此外，还提供了未来的发展和潜在的研究趋势来应对这些挑战。因此，本综述提供了对最新技术和案例研究的系统观点，对学者和从业者具有参考价值。鉴于复杂系统的特点，回顾和讨论了能够解决复杂系统特征的不同技术和方法的适用性，并介绍了一些最近的文献成果。最后，通过将汽车系统的特性作为复杂系统的一个例子，讨论了未解决的挑战。此外，还提供了未来的发展和潜在的研究趋势来应对这些挑战。因此，本综述提供了对最新技术和案例研究的系统观点，对学者和从业者具有参考价值。并介绍了一些近期的文献成果。最后，通过将汽车系统的特性作为复杂系统的一个例子，讨论了未解决的挑战。此外，还提供了未来的发展和潜在的研究趋势来应对这些挑战。因此，本综述提供了对最新技术和案例研究的系统观点，对学者和从业者具有参考价值。并介绍了一些近期的文献成果。最后，通过将汽车系统的特性作为复杂系统的一个例子，讨论了未解决的挑战。此外，还提供了未来的发展和潜在的研究趋势来应对这些挑战。因此，本综述提供了对最新技术和案例研究的系统观点，对学者和从业者具有参考价值。