Наука про надійність - від локальних до глобальних проблем (стр. 1 из 3)
Наука про надійність: від локальних до глобальних проблем
У зв'язку з проблемою високої надійності вирішується велика кількість завдань оптимізації. Вибір оптимальних комплектуючих елементів з урахуванням їх надійності і вартості, призначення оптимального складу резерву, рівня запасу, оптимізація пошуку несправності, оптимізація технічного обслуговування — ось приклади подібних завдань. Але ця ж ситуація абсолютно неприпустима, коли йдеться про телефони спеціальних служб. Ще вищою має бути надійність систем автоматики, транспорту і надзвичайно високою — надійність енергетичних об'єктів.
Математиками розроблено потужні обчислювальні методи, зокрема дискретної оптимізації, які дають змогу вирішувати завдання оптимізації в рамках математичних моделей. Статистичній перевірці моделей, оцінці їх параметрів за експериментальними даними також присвячено багато робіт. І все ж розрахунки виявляються неправильними, рішення, які приймаються на їхній основі,— помилковими. Не ставлячи перед собою завдання глибокого аналізу причин, зосередимось лише на одному, але дуже важливому аспекті проблеми. Оптимізаційні завдання вирішуються, виходячи з локальних відомчих показників, які не відповідають завданню оптимальності системи вищого рівня. Те, що оптимальне у «відомчому» розумінні, не тільки не оптимальне, але часто-густо абсурдне в народногосподарському масштабі.
Приклади — звичайний дефіцит запасних частин для продукції машинобудування, проблеми ремонту виробів радіоелектронної промисловості. Незбалансованість економічних показників постійно критикується. Але стосовно проблем надійності це питання стоїть ще гостріше. Річ у тім, що локальні критерії надійності пов'язані з глобальними складними нелінійними залежностями. В завдання оптимізації фактично потрібно включати показники різноманітних рівнів. Так, незначне збільшення інтенсивності відмов елементів призводить до значного збільшення втрат часу па очікування ремонту виробів, що, в свою чергу, веде до зменшення середнього числа справних виробів (наприклад, транспортних одиниць). Не буде чимось новим сказати так: і економіці взагалі, і проблемам надійності зокрема великої шкоди завдає уявна економія, що зменшує безпосередні економічні затрати за рахунок зниження надійності та інших необхідних властивостей виробів (кольорові телевізори, наприклад). Запроваджене в країні державне приймання продукції, причому не тільки за кінцевим, а й проміжними технологічними показниками, безумовно, позитивно вплине на надійність промислової продукції. Однак ненадійність, закладена у виробі, відразу не виявляється. Як визначати продуктивність заводу: за кількістю виробленої продукції чи сумарним напрацюванням цієї продукції? На чий рахунок відносити затрати на ремонт, збитки від аварій тощо? Ці питання чекають свого вирішення, але в економіці завтрашнього дня вони вже мають вирішуватись. Яскравий приклад вирішення проблеми надійності у практиці розвинутих держав — перенесення ресурсів з ремонтних потужностей на технологію виготовлення виробів. Набагато вигідніше шляхом заводських випробувань видалити технологічно дефективні вироби, ніж потім виловлювати їх у процесі експлуатації. Можна сподіватись, що при переході до нових принципів нашої економіки, нарешті, набуде належного змісту таке економічне поняття, як ризик постачальника. Тоді оптимальний рівень доведення виробів (зокрема, тривалість заводських випробувань) визначатиметься інтересами конкретного підприємства, а не нав'язаними інструкціями. Головне ж — щоб правильно визначені показники, пов'язані з надійністю продукції (а не лише з якістю, яка перевіряється нині), впливали на технологічну дисципліну - фактично основний компонент надійності.
В останні десятиліття створюється велика кількість об'єктів народногосподарського призначення, відмова яких негативно впливає на навколишнє середовище. В таких умовах набуває нового розуміння поняття допустимої ймовірності відмови окремого об'єкта. (Маємо на увазі лише відмови, що призводять до аварії). Якщо, скажімо, для одного об'єкта допустити ймовірність аварії 0,001 протягом 10 років, то це означає для проектувальника лише те, що можливістю аварії можна знехтувати: якщо ж створюється 100 подібних об'єктів, то вірогідність аварії хоч би одного з них становитиме 1—0,999і00» 0,095.
Зрозуміло, на такий ризик піти вже не можна. На накопичення ризику відмов високовідповідальних об'єктів указував академік Б. Є. Патон («Наука і культура», випуск 21).
Усе це свідчить про необхідність глобального підходу до надійності, включення моделі аварії об'єктів в глобальні екологічні моделі. Припустимо, що розглядається динаміка вичерпання і відновлення певної кількості життєво важливих ресурсів: Хі(і) — величина задовольняють певній системі інтегро-диференційованих рівнянь, керованих змінними, зв'язаними з факторами людської діяльності. Аварійні впливи наближено враховуються методом усереднення. Саме за рахунок цих впливів, наприклад, у випадку миттєвої передачі впливу, похідна функції Х\(і) зменшується на величину — інтенсивність виникнення аварії і-го об'єкта; А,,- — середній вплив цієї аварії на 1-й вид ресурсу. (Уведені параметри, взагалі кажучи, залежать від часу). Подібним же чином «аварійні поправки» вводяться в праві частини рівнянь для просторово-розподілених ресурсів Однак метод усереднення придатний лише в тому випадку, коли можливі впливи аварій технічних об'єктів на ресурси відносно малі. Якщо ж вплив порівнянний з самим ресурсом, то найраціональнішим є розв'язування системи стохастичних рівнянь методом. імітаційного моделювання. Такий шлях дає можливість в принципі знаходити фактори надійності, які найбільш впливають на ресурси, і відповідно створювати програми цілеспрямованого обмеження цих факторів.
Виник в останні роки і характеризує новий методологічний підхід вчених до вивчення нервової системи.
Перший всесвітній конгрес з нейронаук проходив у Лозанні (Швейцарія) 1982 року. Обидва конгреси проведені під егідою міжнародної організації по вивченню мозку (ІБРО). ІБРО — це позаурядове міжнародне об'єднання вчених, яке ставить собі на меті сприяти розвиткові нейронаук і встановленню наукових зв'язків між дослідниками, які працюють над вивченням мозку в усіх країнах світу.
Раніше нервову систему вивчали вчені різних спеціальностей: морфологи, фізіологи, біохіміки, фармакологи, нейрологи. їхніми зусиллями одержано багатий фактичний матеріал, створено цінні наукові концепції про будову і діяльність центральної нервової системи, які складають величну будівлю сучасної науки про мозок. Однак дальше просування по шляху пізнання таємниць мозку гальмується однобічним підходом вчених різних спеціальностей при розв'язанні складних питань фізіології і патології мозку. Для подолання цих перешкод необхідні комплексні дослідження за участю вчених різних профілів і спеціальностей. Такий мультидисциплінарний підхід, коли для вивчення одного об'єкту або вирішення однієї проблеми використовується методичний арсенал не лише основних біологічних дисциплін — морфології, фізіології і біохімії,— але й інших наук, особливо найновіших досягнень фізики, кібернетики, імунології тощо, виявився дуже ефективним і сприяв одержанню ряду нових і важливих даних як у нейрофізіології, так і в клінічній неврології. У 1986 році в Києві відбулась Перша всесоюзна конференція з нейронаук, присвячена обговоренню стану трьох важливих проблем нейрофізіології: молекулярні механізми клітинної збудливості, іонні і медіаторні механізми синаптичної передачі і клітинні основи навчання. Другу всесоюзну конференцію з нейронаук вирішено. сучасні уявлення про структуру простору й часу та фізика елементарних частинок.
Харківський ордена Леніна і ордена Жовтневої Революції фізико-технічний інститут АН УРСР, створений в роки першої п'ятирічки,— найстаріший на Україні центр фізичної науки — став родоначальником цілого ряду науково-дослідних інститутів, справжньою кузнею наукових кадрів найвищої кваліфікації. Тут працювали видатні радянські фізики — І. Обреїмов, Л. Ландау, і. Ліфшиць, К. Синельников, О. Лейпунський, А, Вальтер, В. Іванов та багато інших. Тут уперше в СРСР було розщеплене атомне ядро, організована перша в СРСР кріогенна лабораторія, створений перший трикоординатний радіолокатор.
Інститут і сьогодні робить великий вклад у прискорення науково-технічного прогресу, Інтереси його вчених поширюються на коло проблем ядерної фізики і фізики прискорювачів заряджених частинок, фізики твердого тіла і фізичного матеріалознавства, фізики плазми і керованого термоядерного синтезу. Роботи учених-академіків АН УРСР, які працюють в інституті: О. Ахієзера, Д. Волкова, В. Зеленського, Б. Лазарєва, Л. Файнберга, членів-кореспондентів АН УРСР О. Ключа-рьова, С. Пелетминського і багатьох інших широко відомі як у нашій країні, так і за рубежем. Інститут розробляє і впроваджує в народне господарство нові матеріали, нові технологічні процеси і установки.
Заслужене визнання одержали результати всесвітньовідомої школи теоретичної фізики Харківського фізико-технічного інституту АН УРСР, яка бере свій початок з часу роботи в ХФТІ академіка Л. Ландау (1932—1937 рр.) і охоплює обширне коло питань, що стосуються фізики твердого тіла, ядерної фізики, фізики елементарних частинок, квантової електродинаміки, фізики плазми, термодинаміки тощо.
Провести у Києві в жовтні 1988 року. На ній обговорюватимуться проблема центрального гальмування і питання про механізми дії і ролі нейропептидів у діяльності мозку. Йтиметься про створення в СРСР Всесоюзного наукового товариства нейронауковців.Ідея створення міжнародного товариства вчених, які досліджують мозок, була вперше висловлена 1947 року в Лондоні на нараді спеціалістів в галузі біоелектричних процесів головного мозку, але своє остаточне втілення ця ідея дістала в резолюції, прийнятій в 1958 році на Міжнародній конференції нейрофізіологів і нейроморфологів у Москві. Ще два роки збігло на розв'язання організаційних і фінансових проблем і офіційною датою народження ІБРО вважається 10 липня 1960 року.