Hvad er en overlappende svigt?
En kaskadefejl er en betingelse for sammenkoblede systemer, når svigt i en del eller komponent kan føre til en fiasko i beslægtede områder af systemet, der udbreder sig til punktet om en samlet systemsvigt. Der er mange typer cascaderende fiaskohændelser, der kan forekomme i naturlige og menneskeskabte systemer, fra elektriske og computersystemer til politiske, økonomiske og økologiske systemer. Forskningsområdet kendt som kompleksitetsvidenskab forsøger at definere de grundlæggende årsager til sådanne fejl for at indbygge beskyttelsesforanstaltninger, der muligvis kan forhindre dem i fremtiden.
En almindelig, men alligevel svært at forudsige type kaskaderende fiaskohændelser er et enkelt mislykkelsespunkt, hvor en komponent mislykkes og uforklarligt fører til en dominoeffekt, der udløser en hurtig spredning af tilstanden til andre dele af systemet. Et eksempel på dette fandt sted i 1996 i De Forenede Stater, hvor en kraftledning i staten Oregon mislykkedes og udløste en massiv svigt i det elektriske net i hele de vestlige amerikanske stater og Canada, der påvirkede mellem 4.000.000 og 10.000.000 kunder. Da transmissionslinjen mislykkedes, fik den det regionale elektriske net til at bryde op i separate transmissionsøer, som ikke var i stand til at håndtere den øgede belastning, og derefter også mislykkedes, hvilket førte til sammenbruddet af hele systemet. En lignende sammenhængende fiasko opstod i den midtvestlige amerikanske delstat Ohio i 2003, hvilket førte til den største elektriske mørklægning i USAs historie.
Ofte involverer en kaskadefejl flere systemer, der mislykkes på grund af sommerfugleffekten, hvor en tilsyneladende meget lille begivenhed rippes ud for at producere en meget større. Et eksempel på dette er nedbruddet af et DC-10-fly over Paris, Frankrig, i 1974, der dræbte alle om bord. En senere undersøgelse af årsagen til styrtet afslørede, at en lasterum ikke var fastgjort ordentligt. Den mand, der mest direkte var ansvarlig for dette ansete, kunne ikke læse engelsk og var derfor ikke i stand til at læse instruktionerne for, hvordan man ordentligt fastgør døren.
Den tekniske konstruktion af lastdøren gjorde det muligt at lukke den, uden at spærrene var helt i indgreb. Da flyet klatrede op til 3.962 fod (3.962 meter), fik internt tryk døren til at give plads, og den eksplosive dekomprimering omkring døren, da det blæste af beskadigede hydrauliske kontroller i området, hvilket fik piloterne til sidst at miste fuld kontrol over fly. Den grundlæggende årsag til en sådan kaskadefejl er vanskelig at bestemme. Det spænder over uddannelsesregionerne, statslige politikker for ansættelse af indvandrere, ingeniørdesign til hydraulik og luftfart og uformelle sociale støttesystemer inden for arbejdsmiljøet.
Elnettet i højspændingssystemer er det mest bemærkelsesværdige eksempel på store sammenhængende fiaskohændelser, men fejl i store systemer er ikke sjældne. Fra trafikpropper til markedsuheld eller skovbrande, der starter med en enkelt gnist, er store systemuheld ofte et direkte resultat af det, der er kendt som en byzantinsk fiaskohændelse, hvor et element i et system mislykkes på en usædvanlig måde, som ofte fortsætter med at fungerer og ødelægger miljøet, før det lukker helt ned. Sådanne begivenheder afslører en underliggende tilstand i alle komplekse systemer beskrevet af kaosteori, som er følsom afhængighed. Hver del af et system forventes at opføre sig inden for et bestemt interval af parametre, og når det strejker uden for dette interval, kan det starte en kædereaktion, der ændrer opførelsen af hele systemet.
Kessler-syndromet er et eksempel blandt mange, hvor videnskaben forsøger at komme foran kurven og forudsige en kaskadefejl, før det sker. Baseret på teorierne om Donald Kessler i 1978, en amerikansk videnskabsmand, der arbejder for National Aeronautics and Space Administration (NASA), kortlægger den virkningerne af kollisionen af genstande i lav jordbane (LEO). Sådanne kollisioner over tid vil brænde en eksponentiel stigning i antallet af små partikler i LEO, kendt som et affaldsrem, hvilket gør ture i rummet meget mere risikable end før. Over 500.000 stykker affald i bane, der rejser op til 17.500 miles i timen (28.164 kilometer i timen) spores fra 2011 kontinuerligt for at undgå fremtidige katastrofale kollisioner. En partikel, der er så lille som en marmor, kan skade en uoprettelig skade på et militært eller videnskabeligt rumfartøj ved påvirkning, hvilket kan resultere i mulige dødsfald eller politiske og økologiske virkninger af uforudsete proportioner.