Co je to kaskádové selhání?

Kaskádové selhání je podmínkou vzájemně propojených systémů, když selhání jedné části nebo komponenty může vést k selhání v souvisejících oblastech systému, který se šíří do bodu celkového selhání systémů.Existuje mnoho typů kaskádových selhání událostí, které se mohou vyskytnout v přírodních a umělých systémech, od elektrických a počítačových systémů po politické, ekonomické a ekologické systémy.Oblast výzkumu známý jako složitost Science se pokouší definovat hlavní příčiny takových selhání tak, aby se stavěly v zárukách, které jim mohou v budoucnu zabránit.Jediný bod selhání, kde jedna komponenta selže a nevysvětlitelně vede k domino efektu, spustí rychlé šíření stavu do jiných částí systému.Příkladem toho se konal v roce 1996 ve Spojených státech, kdy elektrická vedení ve státě Oregon selhala a vyvolala masivní selhání elektrické sítě v západních amerických státech a Kanadě, což ovlivnilo mezi 4 000 000 a 10 000 000 zákazníky.Když přenosová linka selhala, způsobila, že se regionální elektrická síť rozbila na samostatné přenosové ostrovy, které nebyly schopny zvládnout zvýšené zatížení, a pak také selhaly, což vedlo ke kolapsu celého systému.Podobné kaskádové selhání došlo ve středozápadním americkém státě Ohio v roce 2003, což vedlo k největšímu elektrickému výpadku v americké historii.Malá událost se vlní, aby vyrobila mnohem větší.Příkladem toho je havárie letadla DC-10 nad Paříží ve Francii v roce 1974, která zabila všechny na palubě.Pozdější vyšetřování příčiny havárie odhalilo, že dveře nákladního zálivu nebyly řádně upevněny.Muž nejpřímější zodpovědný za toto údajně nemohl číst angličtinu, a proto nebyl schopen přečíst pokyny, jak správně upevnit dveře.

Technický design pro dveře nákladu umožnil uzavření, aniž by se západky plně zapojily.Když letadlo vyšplhalo na 13 000 stop (3 962 metrů), vnitřní tlak způsobil, že se dveře ustoupily a výbušná dekomprese kolem dveří, když odhodila poškozené hydraulické ovládání v oblasti, což způsobilo, že piloti nakonec ztratili úplnou kontrolu nadletadlo.Kořenovou příčinu takového kaskádového selhání je obtížné určit.Zahrnuje regiony vzdělávání, vládní politiky pro najímání přistěhovalců, inženýrské návrhy pro hydrauliku a avioniku a neformální systémy sociální podpory v pracovním prostředí.

Výkonové mřížky systémů s vysokým napětím jsou nejvýznamnějším příkladem velkých kaskádových selhání událostí, ale selhání ve velkých systémech nejsou vzácné.Od dopravních zácp po tržní havárie nebo lesní požáry, které začínají jedinou jiskrou, jsou velké systémové havárie často přímým důsledkem toho, co se nazývá událost byzantského selhání, kde prvek systému selhává neobvyklým způsobem a často pokračuje v pokračování v pokračování a pokračuje v pokračujícífunkce a zkorumpování jeho prostředí dříve, než se zcela vypne.Takové události odhalují základní stav všech složitých systémů popsaných teorií chaosu, což je podmínka citlivé závislosti.Očekává se, že každá část systému se bude chovat v určitém rozsahu parametrů, a když se bloudí mimo tento rozsah, může zahájit řetězovou reakci, která mění chování celého systému.

Kesslerův syndrom je jedním z příkladů, kde se věda snaží dostat před křivku a předpovídat kaskádové selhání, než k ní dojde.Na základě teorií Donalda Kesslera v roce 1978, amerického vědce pracujícího pro Národní leteckou a kosmickou správu (NASA), mapuje účinky srážky objektů na nízké oběžné dráze Země (LEO).Takové srážky v průběhu času pohánějí eXponenciální zvýšení počtu malých částic v Leo, známém jako pás úlomků, čímž se výlety do vesmíru dělají mnohem rizikovější než dříve.Více než 500 000 kusů trosek na oběžné dráze cestujících až 17 500 mil za hodinu (28 164 kilometrů za hodinu) se sleduje od roku 2011 nepřetržitě, aby se zabránilo budoucím katastrofickým kolizím.Částice tak malá jako mramor by mohla způsobit nenapravitelné poškození vojenské nebo vědecké kosmické lodi po dopadu, což má za následek možné úmrtí nebo politické a ekologické dopady nepředvídaných rozměrů