Was ist ein Kaskadenversagen?

Ein kaskadierender Fehler 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 Schutzmaßnahmen aufzubauen.Ein einzelner Ausfallpunkt, bei dem eine Komponente ausfällt und unerklärlicherweise zu einem Dominoeffekt führt, was eine schnelle Ausbreitung der Erkrankung auf andere Teile des Systems auslöst.Ein Beispiel dafür fand 1996 in den Vereinigten Staaten statt, als eine Stromversorgung im Bundesstaat Oregon fehlschlug und einen massiven Versagen des elektrischen Netzes in den westlichen US -Bundesstaaten und Kanada auslöste, was zwischen 4.000.000 und 10.000.000 Kunden betrifft.Als die Übertragungslinie fehlschlug, 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 Westen von Ohio auf, was zu dem größten elektrischen Stromausfall in der US-Geschichte führte.Das kleine Ereignis kräuselt sich, um eine viel größere zu produzieren.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 Ladungsbucht nicht richtig befestigt war.Der Mann, der am direkten verantwortlich ist, konnte angeblich kein Englisch lesen und konnte daher die Anweisungen dafür nicht lesen, wie die Tür ordnungsgemäß befestigt werden kann.

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 innere Druck die Tür nach, und die explosive Dekompression um die Tür, als sie beschädigte Hydraulikkontrollen in der Gegend abblies, was die Piloten schließlich die vollständige Kontrolle der verloren hatteFlugzeug.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 -Fehlerereignisse, aber Fehler in großen Systemen sind nicht selten.Von Staus bis hin zu Marktunfällen oder Waldbränden, die mit einem einzigen Funken beginnenFunktionieren und Verhinderung seiner Umgebung, bevor sie vollständig geschlossen wird.Solche Ereignisse zeigen einen zugrunde liegenden Zustand aller komplexen Systeme, die von der Chaostheorie beschrieben wurden, nämlich die sensible Abhängigkeit.Es wird erwartet, dass sich jeder Teil eines Systems innerhalb eines bestimmten Parameterbereichs verhalten kann, 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, bei 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 werden ein e befeuernXponentiale Zunahme der Anzahl kleiner Partikel in Leo, bekannt als ein Trümmergürtel, was Reisen in den Raum viel riskanter macht 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 Schaden zufügen, was zu möglichen Todesfällen oder politischen und ökologischen Auswirkungen von unvorhergesehenen Proportionen führt.