계단식 실패는 무엇입니까?

계단식 실패는 한 부품 또는 구성 요소의 실패가 전체 시스템 고장 지점으로 전파되는 시스템의 관련 영역에서 고장을 초래할 수있는 상호 연결된 시스템의 조건입니다. 전기 및 컴퓨터 시스템에서 정치, 경제 및 생태 시스템에 이르기까지 자연 및 인공 시스템에서 발생할 수있는 많은 유형의 계단식 실패 사건이 있습니다. 복잡성 과학으로 알려진 연구 분야는 미래에이를 방지 할 수있는 보호 조치를 구축하기 위해 그러한 실패의 근본 원인을 정의하려고 시도합니다.

일반적인 예측 어려운 계단식 실패 사건은 단일 실패 시점이며, 하나의 구성 요소가 실패하고 명백히 다른 부분에 대한 빠른 확산을 초래하는 단일 실패 지점입니다. 이에 대한 예는 1996 년 미국에서 오레곤 주에있는 전력선이 실패하여 전기 그리드의 막대한 실패를 유발했을 때 발생했습니다.미국 서부 주와 캐나다는 4,000,000에서 10,000,000 명의 고객에게 영향을 미칩니다. 변속기 라인이 실패하면 지역 전기 그리드가 별도의 변속기 섬으로 분해되어 증가 된 하중을 처리 할 수 ​​없었고 실패하여 전체 시스템의 붕괴로 이어졌습니다. 2003 년 미국 중부 오하이오 주에서 비슷한 계단식 실패가 발생하여 미국 역사상 가장 큰 전기 정전이되었습니다.

종종 계단식 실패에는 나비 효과로 인해 실패한 여러 시스템이 포함되며, 매우 작은 이벤트는 훨씬 더 큰 이벤트를 생산하기 위해 잔물결이 나옵니다. 이에 대한 예는 1974 년 프랑스 파리에있는 DC-10 항공기의 충돌로, 모든 사람을 탑승시켰다. 사고의 원인에 대한 나중에 조사에 따르면화물 베이 문이 제대로 고정되지 않은 것으로 나타났습니다. 이 r을 가장 직접적으로 담당하는 사람예를 들어 영어를 읽을 수 없었으므로 문을 올바르게 고정하는 방법에 대한 지침을 읽을 수 없었습니다.

화물 도어의 기술 설계를 통해 걸쇠가 완전히 관여하지 않고 닫을 수있었습니다. 항공기가 13,000 피트 (3,962 미터)로 올라 가면서 내부 압력으로 인해 문이 길을 만들었고,이 지역의 손상된 유압 제어를 피할 때 문 주위의 폭발성 감압이 발생하여 조종사가 결국 항공기의 완전한 제어를 잃게되었습니다. 이러한 계단식 실패의 근본 원인은 결정하기가 어렵습니다. 교육 영역, 이민자 채용을위한 정부 정책, 유압 및 항공 전자 공학 설계, 업무 환경 내에서 비공식적 인 사회적 지원 시스템에 걸쳐 있습니다.

고전압 시스템의 전력망은 대규모 계단식 고장 이벤트의 가장 주목할만한 예이지만 대형 시스템의 고장은 드물지 않습니다. 트래픽 잼에서 시장 충돌 또는 산불로단일 스파크로 처음에는 큰 시스템 충돌이 종종 비잔틴 고장 이벤트로 알려진 직접적인 결과이며, 시스템 요소가 특이한 방식으로 실패하여 종종 완전히 종료되기 전에 환경을 계속 작동시키고 손상시킵니다. 이러한 사건은 Chaos 이론에 의해 기술 된 모든 복잡한 시스템의 근본적인 조건을 나타내며, 이는 민감한 의존성이다. 시스템의 각 부분은 특정 범위의 매개 변수 내에서 작동 할 것으로 예상되며, 해당 범위를 벗어나면 전체 시스템의 동작을 변경하는 연쇄 반응을 시작할 수 있습니다.

Kessler 증후군은 과학이 곡선보다 앞서 나가기 전에 계단식 실패를 예측하려는 많은 많은 예입니다. NASA (National Aeronautics and Space Administration)에서 일하는 미국 과학자 인 Donald Kessler의 이론을 바탕으로 LEO (Low Earth Orbit)에서 물체 충돌의 영향을 차트로 작성합니다. 그러한 충돌은 시간이 지남에 따라 Willl 파편 벨트로 알려진 LEO의 작은 입자 수의 기하 급수적 인 증가로 인해 공간으로의 여행이 이전보다 훨씬 위험합니다. 시간당 최대 17,500 마일 (시간당 28,164 킬로미터)로 이동하는 궤도에서 50 만 파편의 잔해물이 2011 년 기준으로 미래의 치명적인 충돌을 피하기 위해 추적됩니다. 대리석만큼 작은 입자는 영향을 받으면 군사 또는 과학적 우주선에 돌이킬 수없는 피해를 입을 수 있으며, 예기치 않은 비율의 사망 또는 정치적, 생태 학적 영향을 초래할 수 있습니다.