カスケード障害とは何ですか？

カスケード障害は、1つの部品またはコンポーネントの障害がシステム全体の障害のポイントに伝播する関連領域で障害につながる可能性がある場合、相互接続されたシステムの条件です。電気システムやコンピューターシステムから政治的、経済的、生態学的システムまで、自然および人工システムで発生する可能性のあるカスケード障害イベントには、多くの種類の種類があります。複雑さ科学として知られる研究の分野は、将来それらを防ぐことができるかもしれない保護手段を構築するように、そのような障害の根本原因を定義しようとします。この例は、1996年にオレゴン州の電力線が失敗し、電気グリッドの大規模な故障を引き起こした米国で行われました。米国西部州とカナダは、4,000,000〜10,000,000人の顧客に影響を与えています。トランスミッションラインが失敗したとき、地域の電気グリッドが荷重を増やすことができず、失敗し、システム全体の崩壊につながる別のトランスミッションアイランドに分割されました。同様のカスケード障害が2003年に米国中西部のオハイオ州で発生し、米国の歴史の中で最大の電気停電につながった。

多くの場合、カスケード障害には、蝶効果のために故障した複数のシステムが含まれます。ここでは、一見非常に小さなイベントが波打って、はるかに大きなイベントを生成します。この例は、1974年にフランスのパリ上のDC-10航空機のcrash落により、乗船中の全員が殺害されたことです。 クラッシュの原因に関する後の調査により、貨物室のドアが適切に固定されていないことが明らかになりました。このrの最も直接的な責任者eputlaysは英語を読むことができなかったため、ドアを適切に固定する方法の指示を読むことができませんでした。

貨物のドアの技術設計により、ラッチが完全に関与することなく閉じることができました。航空機が13,000フィート（3,962メートル）に登ると、内圧がドアが崩壊し、ドアの周りの爆発的な減圧がエリアの損傷した油圧コントロールから吹き飛ばされ、パイロットが最終的に航空機の完全な制御を失いました。このようなカスケード障害の根本原因を判断することは困難です。それは、教育の地域、移民の雇用に関する政府政策、油圧とアビオニクスのためのエンジニアリング設計、および職場環境内の非公式のソーシャルサポートシステムに及びます。

高電圧システムの電源グリッドは、大規模なカスケード障害イベントの最も顕著な例ですが、大規模システムの障害はまれではありません。交通渋滞から市場のクラッシュ、または森林火災まで最初の火花から始めたとき、大規模なシステムクラッシュは、多くの場合、ビザンチンの故障イベントと呼ばれるものの直接的な結果であり、システムの要素が異常な方法で故障し、完全にシャットダウンする前に環境を機能させ続け、環境を破損します。このような出来事は、カオス理論によって記述されたすべての複雑なシステムの根本的な条件を明らかにしています。これは敏感な依存性です。システムの各部分は、特定の範囲のパラメーター内で動作すると予想され、その範囲の外側に迷い込むと、システム全体の動作を変える連鎖反応を開始できます。

ケスラー症候群は、科学が曲線より先に進み、発生する前にカスケード障害を予測しようとしている多くの人の中で一例です。 1978年のドナルドケスラーの理論に基づいて、国立航空宇宙局（NASA）で働いている米国の科学者である低地球軌道（LEO）のオブジェクトの衝突の影響を表しています。時間の経過とともにそのような衝突Lは、破片ベルトとして知られるレオの小さな粒子の数の指数関数的な増加を促進し、宇宙への旅行を以前よりもはるかに危険にさらします。将来の壊滅的な衝突を避けるために、2011年の時点で、時速17,500マイル（時速28,164キロメートル）で移動する軌道中の500,000枚以上の破片が走行しています。大理石のように小さい粒子は、衝撃時に軍事または科学的宇宙船に取り返しのつかない損傷を与える可能性があり、その結果、予期しない割合の死亡または政治的および生態学的な影響の可能性が生じます。