Г. Н. Черкесов, доктор технических наук, профессор. Методы и модели оценки живучести сложных систем. – М.: Знание, 1987




НазваниеГ. Н. Черкесов, доктор технических наук, профессор. Методы и модели оценки живучести сложных систем. – М.: Знание, 1987
страница1/10
Дата публикации15.07.2013
Размер0.78 Mb.
ТипДокументы
www.lit-yaz.ru > География > Документы
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10
Г.Н.Черкесов, доктор технических наук, профессор.
Методы и модели оценки живучести сложных систем. – М.: Знание, 1987.

Введение



Хотя понятие живучести известно в технике давно и практи­чески используется при создании технических систем различного назначения, до сих пор не создано развитой теории, которая содержала бы, как и теория надежности, общетехнические результа­ты, позволяющие исследовать это свойство, оценивать его количественно и разрабатывать практические рекомендации проектировщика, сложных систем по обеспечению живучести.
В последние годы наблюдается значительное повышение инте­реса к этой характеристике как в теоретическом, так и в прак­тическом отношении. Это можно объяснить, по-видимому, следу­ющими обстоятельствами. Во-первых, возрастание масштабов и стоимости систем приводит к значительному росту ущербов от длительного отключения даже части системы, увеличению доли технологически связанных нарушений работоспособности, а следовательно, масштабов "поражения" системы. Во-вторых, в боль­ших системах возрастает сложность и трудоемкость восстанови­тельных операций. Поэтому стремление к уменьшению размеров «поражения» системы одновременно является стремлением к соз­данию более благоприятных условий для восстановления требуе­мого уровня функционирования. В-третьих, вследствие развитых связей между различными системами и подсистемами по различным каналам (по информационным каналам, по материальным и энерге­тическим потокам) значительную роль могут играть вторичные по­следствия нарушений работоспособности элементов системы. Ущерб от вторичных последствий может оказаться неизмеримо выше, чем от первичных последствий, вплоть до полного прекращения функ­ционирования или гибели системы. Поэтому возникает проблема устранения или ограничения вторичных последствий. Наконец, существует проблема быстрого и оптимального включения сохранившихся в системе ресурсов в интересах выполнения жизненно важных функций системы после сильного на нее воздействия. Яс­но, что решение этой проблемы требует от системы .новых качеств, которыми она может и не располагать, если спроектирована для работы только в нормальных условиях эксплуатации.
В настоящее время теория живучести находится в такой ста­дии развития, когда еще не сформированы основные понятия и определения, не существует единого мнения и о том, что такое живучесть, какова область применения этого понятия. Практически нет апробированных длительным практическим использованием моделей живучести. Большое разнообразие предлагаемых показателей живучести скорее свидетельствует о недостаточной ясности в решении и этого вопроса, чем о его проработанности. Нет опре­деленных методических разработок и по вопросу о том, для каких систем следует оценивать, нормировать и обеспечивать живучесть.
Имея это в виду, в данной работе делается попытка систе­матизировать и проанализировать различные точки зрения на ос­новные методические вопросы теории живучести, изложить автор­скую точку зрения. Кроме того, здесь излагается и ряд оригинальных результатов; новые показатели живучести, обобщающие известные, ранее; модели живучести, ориентированные на исполь­зование вероятностных характеристик и минимаксных критериев; методы анализа моделей живучести.
  1. ^

    Основные понятия и определения

    1. Определение понятия "живучесть"



Прежде чем формулировать общетехническое определение по­нятия "живучесть", интересно проследить за>его эволюцией в различных областях техники. В судостроении живучесть судна определена [1, с. 194] как способность противостоять воздей­ствию стихийных сил ветра и волн, пожаров, оружия противника, а при повреждениях сохранять и восстанавливать полностью или частично мореходность и боевые качества. Важнейшие элементы живучести судна - непотопляемость и остойчивость. Живучесть судна обеспечивается рациональностью конструкции и оборудова­ния судна, в. том числе расположением непроницаемых переборок, люков, горловин, дверей, иллюминаторов, системами сигнализации, автоматическими защитными устройствами. Отметим, что в данном определении указаны условия, когда проявляется живу­честь (стихийные силы ветра и волн, пожары, оружие), стадии развития процесса и степень тяжести неблагоприятных воздей­ствий (противостоять возникновению повреждений, при поврежде­ниях, сохранять мореходность и боевые качества, а при их поте­ре восстанавливать их полностью или частично), способы обеспе­чения живучести (ограничение неблагоприятных последствий не­проницаемые переборки и пр.), стойкость, (рациональная конструкция), оповещение и управление (системы сигнализации, за­щитные устройства).

В электроэнергетике [2] под живучестью понимается свой­ство объекта противостоять возмущениям, не допуская их каскад­ного развития с массовым нарушением питания потребителей. Здесь следует обратить внимание на требование к системе, за­ключающееся в том, что она должна противостоять переводу ее частей в нерабочее состояние вследствие технологически свя­занных отказов, вызванных нарушением внешних (по отношению к некоторой подсистеме) условий функционирования. В [3] приво­дится такой пример нарушения условий функционирования при от­казе элементов системы. При выведении в ремонт одной из двух электропередач 220 кВ произошло отключение энергоблока конден­сационной электростанции из-за повреждения котла. Другая электропередача перегрузилась, в результате перегорел провод в некачественно выполненном контактном соединении. После отклю­чения и этой электропередачи под действием релейной защиты, сработала автоматика ликвидации асинхронного режима и отключи­ла электропередачи 110 кВ. Затем из-за снижения частоты срабо­тали автоматы частотной разгрузки и устройства отделения агре­гатов ТЭЦ и т.д. В результате был нарушен нормальный режим пи­тания целого района в течение 15 ч. Эффект "домино" в сис­теме вызван последовательным нарушением условий функционирова­ния, приводящим к отключению питания потребителей.
В вычислительных, системах [4] с живучестью связывается отсутствие потерь любой задачи (функции) из-за отказов элемен­тов. Это свойство обеспечивается развитыми средствами техни­ческого диагностирования восстановления и реконфигурации.
Общетехнические определения живучести приведены в [5-9]. В [6] под живучестью понимается способность систем к сохране­нию своих основных функций (хотя бы с допустимой потерей каче­ства их выполнения) при воздействии факторов внешней среды катастрофического характера - неблагоприятных условий эксплуата­ции. Это определение близко по содержанию к определению [5]. В [8] живучесть определена как свойство объекта, заключающееся в его способности выполнять заданное назначение в процессе не­благоприятных воздействий на весь объект или отдельные его компоненты, поддерживая в допустимых пределах свои эксплуата­ционные показатели. В этих определениях следует обратить внимание на следующее. Во-первых, живучесть следует рассматривать как внутреннее свойство системы, которым она обладает незави­симо от возникающих в данный момент времени условий функциони­рования. Она обладает им всегда и в определенной мере может проявляться при нормальных условиях функционирования, когда возникают отказы элементов, вызванные производственными дефек­тами, старением, уходом параметров и пр. Но в полной мере живучесть проявляется при крупных внешних воздействиях, не пред­усмотренных условиями нормальной эксплуатации и поэтому трудно прогнозируемых, так как они создают в системе экстремальные условия функционирования. Во-вторых, живучесть проявляется в том, что система сохраняет не все функции, которые она должна выполнять при нормальной работе, а лишь основные функции, да и то с возможным понижением качества их выполнения. Это озна­чает, что возможно изменение стратегии функционирования систе­мы по мере увеличения тяжести неблагоприятных воздействий. В-третьих, система должна обладать свойством постепенной де­градации по мере увеличения тяжести неблагоприятных последст­вий и для каждого уровня таких последствий уметь оперативно и максимально эффективно использовать сохранившиеся ресурсы для выполнения основных функций с учетом изменения стратегии функ­ционирования (целевой функции), а в дальнейшем реализовать оп­тимальную стратегию восстановления с учетом возникающих ограничений.
.Большую роль в оценке живучести имеет и еще одно обстоятельство. Для некоторых систем важны лишь прямые последствия неблагоприятных воздействий (НВ), а именно состояние системы непосредственно после завершения НВ. Тогда оцениваются лишь уровень работоспособности и уровень функционирования в опреде­ленный момент времени и не интересуются судьбой системы в дальнейшем (оценка живучести по состоянию). Для других систем выполнение заданных функций происходит в течение определенного и (возможно) продолжительного интервала времени после заверше­ния НВ. В таких системах успех выполнения задания определяется не только состоянием системы в начальный момент, но и траекторией функционирования в дальнейшем. Здесь уже начинают влиять другие факторы, такие, как остаточный уровень избыточности раз­личных видов, эффективность системы восстановления, безотказ­ность элементов и пр. В этом случае живучесть должна оцени­ваться по результатам выполнения задания.
С учетом вышеизложенного здесь живучесть определяется как свойство системы сохранять и восстанавливать способность к вы­полнению основных функций в заданном объеме и в течение задан­ной наработки при изменении структуры системы и (или) алгоритмов и условий ее функционирования вследствие непредусмотренных регламентом нормальной работы НВ. Основные функции и заданная наработка могут определяться как для одного, так и для несколь­ких, различных по тяжести НВ, причем в общем случае они могут быть различны для разных уровней. Данное определение допус­кает учет любых последствий НВ, влияющих на выполнение задания, а именно потери работоспособности элементов и связей между ни­ми вследствие их физического разрушения или нарушения целост­ности, изменения (ухудшения) технических характеристик (ско­рости, производительности, пропускной способности и пр.), ис­кажения алгоритмов функционирования, уменьшения структурной избыточности, уровня запасов продукции, ухудшения безотказнос­ти элементов, управляемости системы, изменения внешних условий функционирования (резкое уменьшение или увеличение нагрузки, перераспределение нагрузки, изменение динамических характерис­тик нагрузки).
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Г. Н. Черкесов, доктор технических наук, профессор. Методы и модели оценки живучести сложных систем. – М.: Знание, 1987 iconМоделирование интеллектуальных систем регулирования частоты электромашинного...
Научный доктор технических наук, профессор, Гизатуллин Фарит Абдулганеевич

Г. Н. Черкесов, доктор технических наук, профессор. Методы и модели оценки живучести сложных систем. – М.: Знание, 1987 iconКультурно-языковые контакты
Л. П. Бондаренко, канд филол наук, профессор; Л. Е. Корнилова, старший преподаватель; Н. С. Морева, канд филол наук, профессор, М....

Г. Н. Черкесов, доктор технических наук, профессор. Методы и модели оценки живучести сложных систем. – М.: Знание, 1987 iconБочаров М. П. История паблик рилейшнз: нравы, бизнес, наука
В. С. Карпичев, доктор философских наук, профессор А. Н. Чумиков, доктор политических наук, профессор

Г. Н. Черкесов, доктор технических наук, профессор. Методы и модели оценки живучести сложных систем. – М.: Знание, 1987 iconВ. А. Барабанщиков, доктор психологических наук, профессор (Институт психологии рао)
Л. Б. Филонов, доктор психологических наук, профессор (Московский государственный социальный университет)

Г. Н. Черкесов, доктор технических наук, профессор. Методы и модели оценки живучести сложных систем. – М.: Знание, 1987 iconПотенциала высшей школы (2009-2010 годы)”, мероприятие: Проведение...
Проведение фундаментальных исследований в области естественных, технических и гуманитарных наук, подраздел: 1 Проведение фундаментальных...

Г. Н. Черкесов, доктор технических наук, профессор. Методы и модели оценки живучести сложных систем. – М.: Знание, 1987 iconУчебно-методический комплекс (специальность 060400 «Финансы и кредит»)...
Целью изучения является приобретение теоретических знаний и практических навыков в работе с ценными бумагами

Г. Н. Черкесов, доктор технических наук, профессор. Методы и модели оценки живучести сложных систем. – М.: Знание, 1987 iconXxxv научно-практическая конференция сборник тезисов
Захаревич Владислав Георгиевич – ректор Южного федерального университета, доктор технических наук, профессор

Г. Н. Черкесов, доктор технических наук, профессор. Методы и модели оценки живучести сложных систем. – М.: Знание, 1987 iconДоморацкий В. А. Краткосрочные методы психотерапии / В. А.
Рецензенты: доктор медицинских наук, кандидат психологических наук, профессор М. Н. Гордеев, заведующий кафедрой психотерапии Российского...

Г. Н. Черкесов, доктор технических наук, профессор. Методы и модели оценки живучести сложных систем. – М.: Знание, 1987 iconСеребряная грамматические оценки в русской
Научный редактор – доктор филологических наук, профессор Мария Владимировна Шульга

Г. Н. Черкесов, доктор технических наук, профессор. Методы и модели оценки живучести сложных систем. – М.: Знание, 1987 iconДоговоры о передаче имущества
Брагинский М. И. доктор юридических наук, профессор (главы хх-ххн1); Витрянский В. В. доктор юридических наук, профессор (Введение,...



Образовательный материал



При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
www.lit-yaz.ru
главная страница