Системы производства энергии являются хорошими примерами сложных систем. Их инфраструктурное оборудование требует вспомогательных подсистем, структурированных как сеть, включая воду для охлаждения, транспорт для подачи топлива и системы ИКТ для контроля и управления.
Каждый шаг в сетевой цепочке связан с более широкой сетью, и все они взаимозависимы. Команда британских ученых изучила различные аспекты межсетевых зависимостей, которые ранее не исследовались. Результаты были опубликованы в The European Physical Journal B Гайхуа Фу из Ньюкаслского университета, Великобритания, и его коллегами. Эти результаты могут иметь значение для максимального повышения надежности таких сетей при столкновении с природными и техногенными опасностями.
Предыдущие исследования были сосредоточены на изучении отдельных изолированных систем, а не взаимосвязанных. Однако понимание взаимосвязанности является ключевым моментом, поскольку отказ компонента в одной сети может вызвать проблемы во всей системе, что может привести к каскадному отказу в нескольких секторах, как в приведенном выше примере с энергетической инфраструктурой.В этом исследовании взаимозависимые системы моделируются как сеть сетей.
Модель характеризует взаимозависимости с точки зрения направления, избыточности и степени межсетевого взаимодействия.Фу и его коллеги обнаружили, что серьезность каскадных отказов значительно возрастает, когда межсетевые соединения являются однонаправленными.
Они также обнаружили, что степень избыточности, которая связана с количеством соединений в межсетевых соединениях, может иметь существенное влияние на надежность систем в зависимости от направления межсетевых соединений.Авторы заметили, что взаимозависимости между многими реальными системами имеют характеристики, согласующиеся с менее надежными системами, которые они тестировали, и поэтому они, вероятно, будут работать вблизи своих критических пороговых значений.
Наконец, предлагаются способы экономически эффективного снижения уязвимости взаимозависимых сетей.