МОДЕЛЬ БИФУРКАЦИЙ В АНАЛИЗЕ БЕЗОПАСНОСТИ ПРОЦЕССОВ В СИСТЕМАХ

Авторы
Файлы

Зайцева О.Ю. Середа С.Н. Статья в формате PDF 99 KB

Современный уровень развития цивилизации хаpaктеризуется высокой степенью индустриализации, созданием сложных человеко-машинных систем (ЧМС), активным воздействием человека на окружающую среду. Согласно статистическим данным ежегодно растет риск возникновения происшествий, аварий и катастроф техногенного хаpaктера, а величина ущерба приобретает глобальные масштабы, создающие серьезную угрозу человеческой жизнедеятельности. В связи с этим актуальной проблемой является обеспечение безопасности сложных систем, как на этапе проектирования, так и в процессе изготовления, монтажа, наладки и эксплуатации. Решение указанной проблемы в рамках теории безопасности сложных систем проводится на основе анализа причинно-следственных связей предпосылок и факторов аварийности и травматизма ЧМС, статистической оценки уровня безопасности по числу происшествий и ущерба от них, вероятностным моделированием процессов и систем, а также решением оптимизационной задачи - минимизации риска и ущерба от аварий. Системный анализ оценки уровня безопасности позволяет учесть особенности технологии, надежность оборудования, условия среды и человеческие факторы, модели которых в основном имеют вероятностное описание. Компьютерные средства имитационного моделирования позволяют прогнозировать изменение показателей безопасности в динамике.

Методологической основой моделирования происшествий в техносфере являются методы диаграмм влияния [1]. Вероятность возникновения происшествия Q(X) определяется по диаграмме влияния с учетом алгебры событий и правил теории вероятностей. Структура диаграммы влияния определяет причинно-следственные связи между предпосылками и событиями. Накопленные данные о происшествиях и анализ их причин позволяют сделать вывод, что, несмотря на возможное постепенное плавное накопление энергии, и изменений в системе, авария происходит внезапно скачкообразно. Природа скачков может быть различной, а их возникновение трудно предсказать. Теоретической основой описания внезапных изменений в поведении системы служит теория катастроф [3]. В рамках теории катастроф эволюционный процесс математически описывается векторным полем в фазовом прострaнcтве. Каждая точка фазового прострaнcтва задает состояние системы, а вектор, приложенный в этой точке, указывает скорость изменения состояния системы. С течением времени в системе могут возникнуть неравновесные состояния (бифуркации), т.е. система может стать неустойчивой.

Классический метод прогнозирования вероятности возникновения аварий, основанный на анализе деревьев происшествий, определяет лишь среднюю ожидаемую вероятность аварии, а имитационная модель дерева происшествий дает как бы временные срезы динамики изменения вероятности аварии. Такие параллельные срезы не учитывают последовательный хаpaктер нарастания опасной ситуации и скачкообразного возникновения аварии. Поэтому целью работы является построение модели аварийности и травматизма в ЧМС, учитывающей взаимное влияние последовательных состояний системы и ее параметров. Основу модели составляет базовая имитационная модель дерева происшествий, дополненная оператором бифуркаций.

Компьютерная модель модифицированного дерева происшествий реализована в программе математического моделирования Matlab [3], где исходные предпосылки реализованы в виде генераторов случайных чисел с заданными законами распределения и априорными вероятностями возникновения. В структуре генераторов, формирующих вероятности предпосылок, реализована модель бифуркационного скачка, основанного на формуле Байеса

(1)

где - вероятность гипотезы возникновения происшествия в i -й момент времени;

p_i_-₁ - условная вероятность возникновения аварии на i-1 шаге.

Независимо от исходного закона распределения случайного процесса результат применения оператора бифуркации (1) приводит к гиперболическому изменению кривой распределения. Анализ результатов моделирования показывает, что предложенная модель учитывает как причинно-следственные связи, так и скачкообразный хаpaктер проявления аварий.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Белов П.Г. Моделирование опасных процессов в техносфере. - М.: Изд-во АГЗ МЧС, 1999. - 124с.
Острейковский В.А. Анализ устойчивости и управляемости динамических систем методами теории катастроф. - М.: Высш. шк., 2005. - 326с.
MatLab. Справочник. - СПб.: Питер, 2003.

ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА КОНЦЕНТРАТА МОЛОЧНОЙ СЫВОРОТКИ

Статья в формате PDF 205 KB...

21 09 2026 1:55:57

ЦИТО-МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ЦВЕТКОВ ВТОРИЧНОГО ЦВЕТЕНИЯ CERASUS VULGARIS (ROSACEAE) И ПЕРСПЕКТИВЫ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В СЕЛЕКЦИИ

Статья в формате PDF 112 KB...

20 09 2026 22:37:50

ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ТВОРЧЕСКИХ СПОСОБНОСТЕЙ СТУДЕНТОВ ТЕХНИЧЕСКИХ ВУЗОВ

Статья в формате PDF 252 KB...

19 09 2026 10:40:40

Формирование мукозального барьера органов дыхания в онтогенезе у детей

Статья в формате PDF 105 KB...

18 09 2026 7:16:52

ИЗ ИСТОРИИ РАЗВИТИЯ НАУЧНОЙ ПСИХИАТРИИ В КАЗАНИ (К.Х1ХН.ХХ ВЕКОВ)

Статья в формате PDF 130 KB...

17 09 2026 14:32:41

ОСОБЕННОСТИ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ ПРИ ИЗУЧЕНИИ МЕДИКОБИОЛОГИЧЕСКИХ ДИСЦИПЛИН В ПЕДАГОГИЧЕСКОМ ВУЗЕ

Статья в формате PDF 207 KB...

16 09 2026 2:41:59

ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ МНОГОМЕРНОГО АНАЛИЗА К ПРОГНОЗИРОВАНИЮ РИСКА РАЗВИТИЯ РЕТИНОПАТИИ НЕДОНОШЕННЫХ

Статья в формате PDF 191 KB...

15 09 2026 0:38:24

МОДЕЛЬ СТАРЕНИЯ В ФОРМЕ ОНТОГЕНЕТИЧЕСКОГО КОМПРОМИССА ПРОЦЕССОВ КАНЦЕРОГЕНЕЗА И ОКСИДАТИВНОГО СТРЕССА

В рамках данной статьи была построена математическая модель старения в форме онтогенетического компромисса процессов канцерогенеза и оксидативного стресса. Старение присуще всем объектам живой и неживой природы. Накопление повреждений в результате оксидативногостресса приводит к зависимому от возраста повреждению тканей, канцерогенезу и, наконец, к старению.С одной стороны, действие активных форм кислорода приводит к повреждению клеток, и, как следствие, к paку. С другой стороны, активные формы кислорода являются средством борьбы с опухолевыми клетками. Компромисс состоит в поддержании уровня свободных радикалов, эффективно подавляющего опухолевые клетки, и в то же время не сильно наносящего вред организму. На основе математической разработана имитационная компьютерная модель старения с возможностью изменений параметров интенсивностей появления опухолевых клеток, размножения, негативного воздействия свободных радикалов, ответа иммунитета. Проведен эксперимент по выявлению максимальной средней продолжительности жизни в зависимости от параметра гомеостатической хаpaктеристики. ...

14 09 2026 21:56:50

ОЦЕНКА СОРБЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ ИОНИТОВ ПРИ ИЗВЛЕЧЕНИИ СВИНЦА ИЗ СТОЧНЫХ ВОД

Статья в формате PDF 133 KB...

13 09 2026 18:21:34

ПУТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ РЕСУРСОПОЛЬЗОВАНИЯ ИРКУТСКОЙ ОБЛАСТИ

Статья в формате PDF 139 KB...

12 09 2026 13:22:25

Конструктивное решение вопроса стабилизации давления в предматричной зоне экструдера

Статья в формате PDF 106 KB...

11 09 2026 14:22:52

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ В ГОСУДАРСТВЕННЫХ ПУБЛИЧНЫХ БИБЛИОТЕКАХ Г. МОСКВЫ

Статья в формате PDF 253 KB...

10 09 2026 13:41:55

К ВОПРОСУ ОБ ИНТЕГРАЦИИ РОССИИ В ЕВРОПЕЙСКОЕ КУЛЬТУРНОЕ И ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ ПРОСТРАНСТВО

Статья в формате PDF 153 KB...

09 09 2026 16:56:54

ВОПРОСЫ ПОСТРОЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ ЭЛЕКТРОННОЙ КОММЕРЦИИ

Статья в формате PDF 253 KB...

08 09 2026 7:31:36

ОСОБЕННОСТИ ТРАВЛЕНИЯ GAAS В НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ПЛАЗМЕ МАГНЕТРОННОГО РАЗРЯДА

Статья в формате PDF 125 KB...

07 09 2026 17:31:19

СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИДАКТИКИ ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ

Статья в формате PDF 164 KB...

06 09 2026 23:40:31

ОСОБЕННОСТИ ПЕРЕВОДЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ В ДИАХРОНИЧЕСКОМ ПЕРЕВОДЕ (НА МАТЕРИАЛЕ ТЕКСТОВ СРЕДНЕАНГЛИЙСКОГО И РАННЕНОВОАНГЛИЙСКОГО ПЕРИОДОВ)

Статья в формате PDF 303 KB...

05 09 2026 17:19:17

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕХНОГЕННЫХ ОТХОДОВ В КАЧЕСТВЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Статья в формате PDF 295 KB...

04 09 2026 4:40:44

ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ БОРЬБЫ С ФУЗАРИОЗАМИ КОЛОСА ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ

Статья в формате PDF 134 KB...

03 09 2026 19:20:15

СИСТЕМНЫЕ МОДЕЛИ ВООРУЖЕННЫХ КОНФЛИКТОВ

Статья в формате PDF 108 KB...

02 09 2026 12:16:40

ПРИМЕНЕНИЕ ОЗОНА ПРИ АНОДИРОВАНИИ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ

Статья в формате PDF 352 KB...

01 09 2026 21:22:33

НОРМИРОВАНИЕКАК ФАКТОР СНИЖЕНИЯ ИЗДЕРЖЕК ПРЕДПРИЯТИЯ

Статья в формате PDF 124 KB...

31 08 2026 19:30:35

ЛАБОРАТОРНАЯ ДИАГНОСТИКА ЛИСТЕРИОЗА

Статья в формате PDF 138 KB...

30 08 2026 1:46:28

МИКРОЭЛЕМЕНТОЗЫ ЧЕЛОВЕКА В УСЛОВИЯХ КРУПНОГО ПРОМЫШЛЕННОГО ГОРОДА

Статья в формате PDF 101 KB...

29 08 2026 4:40:16

Информация о проведении выездной сессии и научных конференций Российской Академии Естествознания в г. Иркутск 25-29 июля 2005 г.

Статья в формате PDF 112 KB...

28 08 2026 9:38:33

ВЛИЯНИЕ ТЕКСТУРИРОВАННОЙ МУКИ НА ИЗМЕНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ ВЛАГИ В ХЛЕБЕ ПРИ ХРАНЕНИИ.

Статья в формате PDF 115 KB...

27 08 2026 20:50:40

ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ЛАБОРАТОРНОГО ПРАКТИКУМА ПО ОБЩЕЙ ФИЗИКЕ НА БАЗЕ СОВРЕМЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Статья в формате PDF 126 KB...

26 08 2026 5:41:49

КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ В МЕДИЦИНСКИХ ВУЗАХ

Статья в формате PDF 163 KB...

25 08 2026 14:48:14

МАРКЕТИНГОВЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РЕКРЕАЦИОННЫХ РЕСУРСОВ КАВКАЗСКИЕХ МИНЕРАЛЬНЫХ ВОД И ПЕРСПЕКТИВЫ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

Статья в формате PDF 123 KB...

24 08 2026 10:10:24

РОЛЬ МИКРОБНЫХ ФАКТОРОВ И ЦИТОКИНОВ В ПАТОГЕНЕЗЕ ХРОНИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЙ ЖЕЛУДКА

Статья в формате PDF 205 KB...

23 08 2026 11:57:42

РАЗМЕРНЫЕ ЭФФЕКТЫ И ПОВЕРХНОСТНОЕ НАТЯЖЕНИЕ ЧИСТЫХ МЕТАЛЛОВ

В работе для 55 элементов периодической системы рассчитаны поверхностное натяжение, критический радиус и постоянная Толмена. Для металлов с низкой температурой плавления величина поверхностного натяжения составляет доли Дж/м2, а для тугоплавких – единицы Дж/м2. Критический радиус d хаpaктеризует внутренние размерные эффекты и не превышает 10 нм для исследованных металлов. ...