Was ist ein Kaskadenversagen?
Ein Kaskadenversagen ist eine Bedingung von miteinander verbundenen Systemen, wenn der Versagen eines Teils oder einer Komponente zu einem Fehler in verwandten Bereichen des Systems führen kann, der sich auf den Punkt eines Gesamtsystemausfalls ausbreitet. Es gibt viele Arten von Kaskadenversagenereignissen, die in natürlichen und künstlichen Systemen auftreten können, von elektrischen und Computersystemen bis zu politischen, wirtschaftlichen und ökologischen Systemen. Das als Komplexitätswissenschaft bekannte Forschungsgebiet versucht, die Grundursachen für solche Fehler zu definieren, um in Zukunft Sicherheitsvorkehrungen aufzubauen. Ein Beispiel dafür fand 1996 in den Vereinigten Staaten statt, als eine Stromleitung im Bundesstaat Oregon fehlte und einen massiven Versagen des elektrischen Netzes durchließDie westlichen US -Bundesstaaten und Kanada betreffen zwischen 4.000.000 und 10.000.000 Kunden. Als die Übertragungsleitung fehlschlägt, führte sie dazu, dass das regionale elektrische Netz in separate Getriebeinseln zerlegt wurde, die nicht in der Lage waren, die erhöhte Last zu bewältigen, und scheiterte dann auch, was zum Zusammenbruch des gesamten Systems führte. Ein ähnlicher Kaskadenversagen trat 2003 im US-Bundesstaat Ohio im mittleren westlichen US-Bundesstaat Ohio auf, was zum größten elektrischen Stromausfall in der US-Geschichte führte.
Oft beinhaltet ein Kaskadenversagen mehrere Systeme, die aufgrund des Schmetterlingseffekts fehlschlagen, wobei ein scheinbar sehr kleines Ereignis eine viel größere hervorbringt. Ein Beispiel hierfür ist der Absturz eines DC-10-Flugzeugs über Paris, Frankreich, 1974, der alle an Bord tötet. Eine spätere Untersuchung der Ursache des Absturzes ergab, dass eine Tür des Frachtbucht nicht richtig befestigt war. Der Mann, der am direktesten für diesen R verantwortlich istEs konnte nicht Englisch gelesen und konnten daher die Anweisungen nicht lesen, wie man die Tür ordnungsgemäß befestigt.
Das technische Design für die Frachttür ermöglichte es, ohne dass die Verriegelungen vollständig engagiert waren. Als das Flugzeug auf 13.000 Fuß (3.962 Meter) stieg, führte der Innendruck dazu, dass die Tür nachgab, und die explosive Dekompression um die Tür, als sie beschädigte hydraulische Kontrollen in der Gegend abblies, wodurch die Piloten schließlich die vollständige Kontrolle des Flugzeugs verlieren. Die Grundursache eines solchen Kaskadenversagens ist schwer zu bestimmen. Es umfasst die Regionen der Bildung, die staatliche Politik für die Einstellung von Einwanderern, Ingenieurentwürfen für Hydraulik und Avionik sowie informelle soziale Unterstützungssysteme innerhalb des Arbeitsumfelds.
Die Stromnetze von Hochspannungssystemen sind das bemerkenswerteste Beispiel für große Caskading -Ausfallereignisse, aber Fehler in großen Systemen sind nicht selten. Von Staus bis hin zu Marktunfällen oder Wald feuert TH abZu Beginn mit einem einzelnen Funken sind große Systemabstürze häufig ein direktes Ergebnis eines sogenannten Byzantiner -Versagenereignisses, bei dem ein Element eines Systems ungewöhnlich fehlschlägt und häufig weiter funktioniert und seine Umgebung verfälscht, bevor es vollständig geschlossen wird. Solche Ereignisse zeigen einen zugrunde liegenden Zustand aller komplexen Systeme, die durch die Chaostheorie beschrieben wurden, nämlich die sensible Abhängigkeit. Jeder Teil eines Systems wird voraussichtlich innerhalb eines bestimmten Parameterbereichs verhalten, und wenn es außerhalb dieses Bereichs verläuft, kann es eine Kettenreaktion starten, die das Verhalten des gesamten Systems verändert.
Das Kessler -Syndrom ist ein Beispiel unter vielen, in denen die Wissenschaft versucht, der Kurve voraus zu sein und einen Kaskadenversagen vorherzusagen, bevor sie auftritt. Basierend auf den Theorien von Donald Kessler im Jahr 1978, einem US -amerikanischen Wissenschaftler für die National Aeronautics and Space Administration (NASA), zeichnet sie die Auswirkungen der Kollision von Objekten in der Low -Earth -Umlaufbahn (LEO) auf. Solche Kollisionen im Laufe der Zeit will Kraftstoff Eine exponentielle Zunahme der Anzahl kleiner Partikel in Leo, bekannt als ein Trümmergürtel, wodurch Reisen in den Raum viel riskanter als zuvor. Über 500.000 Trümmer in der Umlaufbahn mit bis zu 17.500 Meilen pro Stunde (28.164 Kilometer pro Stunde) werden ab 2011 kontinuierlich verfolgt, um zukünftige katastrophale Kollisionen zu vermeiden. Ein Partikel, das so klein wie ein Marmor ist, könnte ein militärisches oder wissenschaftliches Raumschiff bei Auswirkungen irreparabler beschädigen, was zu möglichen Todesfällen oder politischen und ökologischen Auswirkungen von unvorhergesehenen Proportionen führt.