آنالیز و مدلسازی حوادث به روش مارکو

فرمت: PDF   تعداد صفحات: 10

آنالیز مارکو برای مدل سازی حالات تحول سیستم و محاسبه ی احتمال رخ داد هر یک از این حالات کاربرد دارد. MA به عنوان ابزاری قدرتمند برای مدلسازی در طراحی سیستم های پیچیده شامل زمانبندی، توالی، تعمیر، سیستم افزونه و تحمل خطا کاربرد دارد. برای شناسایی نحوه دسترسی به حالات نامطلوب و احتمال وقوع هر یک از این حالات بایستی دیاگرام های حالت تحول سیستم ترسیم و آزمون گردند. MA می تواند در حوزه های قابلیت دسترسی، قابلیت اطمینان، ایمنی و مدل عملکرد سیستم بکار برده شود. زنجیره های مارکو، فرایندهای تصادفی ناشی از تغییرات رخ داده در زمانهای ثابت هستند. در هر حال تعداد پدیده های مشاهده شده در هر روز زندگی بر پایه ی تغییراتی هستند که به صورت پیوسته در محدوده خارج از زمان تعریف شده بوقوع می پیوندد. از نمونه های مشابه این مورد می توان به متلاشی شدن مواد رادیواکتیو اشاره نمود.

در ارتباط با آنالیز مارکو فرایندهای مختلفی وجود دارد. در یک فرایند نیمه مارکوی زمان بین تحول ها به عنوان یک متغیر تصادفی وابسته به تحول به شمار می آید.

پیش زمینه:

این تکنیک زیر مجموعه ی نوع تجزیه و تحلیل طراحی سیستم (SD-HAT) قرار می گیرد. هدف از MA فراهم آوردن تکنیکی با مدل گرافیکی و ارزیابی قطعات سیستم ها برای حل مسائل ایمنی، قابلیت اطمینان و مسائل مرتبط با آنهاست.

مدل های گرافیکی می توانند برای محاسبات احتمال به مدل های ریاضی تبدیل گردند. MA می تواند برای مدل سازی عملیات یا نقص طراحی سیستم های پیچیده بکار برده شود. از مهمترین مزایای این تکنیک این است که می تواند در مراحل اولیه طراحی و توسعه ی یک سیستم بکار برده شود. یادگیری و اجرای این سیستم نسبتا سخت است و نیاز به مهارت ویژه ای دارد. برای اجرای هرچه بهتر آن بایستی اطلاعات دقیقی از فرایند تحت مطالعه در دسترس باشد. MA خطرات را شناسایی نمی کند بلکه هدف اصلی آن مدل سازی حالات تحولات برای درک بهتر نقص ها در سیستم می باشد.

تاریخچه

تئوری زنجیره ی مارکو از معادلات ریاضی آندری مارکو روسی در ۱۹۲۵ – ۱۸۵۶ مشتق شده است. فرایند نیمه مارکوی در سال ۱۹۴۵ توسط پاول لوی ارائه شد که مدلی جنرال برای سیستم های احتمالاتی را فراهم آورده است.

تعاریف:

حالت: شرایطی که یک قطعه یا یک سیستم در نقطه ی زمانی ویژه دارد. برای نمونه حالت نقص، حالت عملیاتی

پایه ی ارتباطی: سطری که تغییرات یک قطعه از یک حالت به حالت دیگر را نمایش می دهد. برای مثال تحول از یک حالت عملیاتی به حالت نقص.

دیاگرام حالت تحول : دیاگرام حالت تحول گرافیست که حالات سیستم، تحولات بین حالات و میزان روند تحولات را نشان میدهد. این دیاگرام شامل اطلاعات مورد نیاز برای توسعه معادلات حالت است که برای محاسبات احتمال بکار می روند. دیاگرام حالت گذر استخوان بندی این تکنیک را تشکیل میدهد.

فرایند غیر احتمالاتی: فرایندهای قطعی یک پیامد را از سری پیشامدها تعیین می کنند.

فرایندهای تصادفی: فرایندهای تصادفی مجموعه ای از پیامدهای محتمل همراه با احتمال وقوع هر کدام را پیش بینی می کند.

فرایند مارکو: به ارزیابی احتمال پرش از یک حالت شناخته شده به حالت تحلیلی بعدی تا زمانی که سیستم به حالت نهایی خود برسد فرایند مارکو گفته می شود.

فرایند مارکو

شکل 1: فرایند مارکو

فرایند نیمه مارکوی: شبیه فرایند اصلی مارکو می باشد به استثنای زمانهای تحول و احتمالات وابسته به زمانی که در آن سیستم به حالت موجود رسیده است. این تکنیک برای آنالیز سیستم های دینامیکی پیچیده و محاسبات قابلیت اطمینان نیز کارایی دارد.

تئوری:

آنالیز مارکو از دیاگرام حالت تحول یا گراف های مشخص در قالب دیاگرام واحد از حالات عملیات و نقص سیستم تشکیل شده است. دیاگرام حالت گذر می تواند برای یک قطعه واحد یا یک سیستم کاربرد داشته باشد.

متدولوژی

ساخت دیاگرام حالت تحول:

برای ساخت دیاگرام حالت تحول، درک خوب و صحیح از سیستم تحت آنالیز بسیار ضروری است. ساخت دیاگرام حالت با آزمون سیستم شروع میشود و کليه حالات ممکنه را تعیین می کند. شکل ۲ علایم بکار رفته در آنالیز مارکو را نشان می دهد.

دیاگرام تحول به شرح زیر ساخته می شود:

1. در سمت چپ دیاگرام با یک حالت شناسایی شده به عنوان S1 شروع کنید. تمام تجهیزات در این تحول فعالیت های عملیاتی تعریف شده خود را آغاز می کنند.
2. پیامدهای نقص هر یک از اجزاء و قطعات را مطالعه کنید.
3. حالات جدید را تعیین کنید و تحت عنوان … S2 ,S3 نام گذاری کنید.
4. پیکان ها را از S1 به هریک از حالات جدید متصل کنید و روی هر یک از پیکانها میزان نقص ها را یاداشت نمایید.
5. مراحل ۲ و ۳ و ۴ را برای حالات نقص جدید فقط برای اجزائی که هنوز در حالت عملیاتی هستند تکرار نمائید.

ادامه مطلب را با دانلود فایل پیوستی مشاهده کنید.

حتما بخوانید:

⇐ آنالیز خطر نقص FaHA

⇐ آنالیز ایمنی عملکردی (FUHA)

⇐ آنالیز علت – پیامد حادثه (CCA)

⇐ روش های آنالیز خطر