САФИР - SAPHIRE

САФИР представляет собой программный инструмент для вероятностной оценки рисков и надежности. SAPHIRE означает Программы системного анализа для практических комплексных оценок надежности. Система была разработана для США. Комиссия по ядерному регулированию (NRC) Национальная лаборатория Айдахо.

Разработка началась в середине 1980-х годов, когда NRC начал изучать два понятия: 1) что Вероятностная оценка риска (PRA) информация может отображаться и обрабатываться с помощью появляющихся микрокомпьютерных технологий того времени; 2) быстрое развитие технологии PRA потребовало относительно недорогой и легкодоступной платформы для обучения студентов концепциям PRA.

История SAPHIRE

1987 Версия 1 кода IRRAS (теперь известная как SAPHIRE) представила инновационный способ рисования, редактирования и анализа графических изображений. деревья отказов.

1989 Выпущена версия 2, включающая возможность рисовать, редактировать и анализировать графические изображения. деревья событий.

1990 Улучшения анализа IRRAS привели к выпуску версии 4 и формированию группы пользователей IRRAS.

1992 Создание 32-битной IRRAS версии 5 привело к уменьшению времени анализа на порядок. Новые функции включают: анализ конечного состояния; противопожарные, паводковые и сейсмические модули; обработка набора разрезов на основе правил; и связывание дерева отказов на основе правил с деревом событий.

1997 Выпущен SAPHIRE для Windows версии 6.x. Использование пользовательского интерфейса Windows упрощает изучение SAPHIRE. Новая функция "плагина" позволяет аналитикам расширять встроенные вычисления вероятностей.

1999 Выпущен SAPHIRE для Windows версии 7.x. Внесены улучшения в дерево событий «правила связывания» и использование возможности двух языков в базе данных SAPHIRE.

САФИР 8

2005 SAPHIRE для Windows, версия 8.x, находится в стадии разработки.

2008 SAPHIRE для Windows, версия 8.x, выпуск в качестве бета-версии.

2010 SAPHIRE для Windows, версия 8.x, выпуск для правительства США и промышленности.

Развитие программного обеспечения и связанных с ним методов анализа привело к современному поколению инструмента SAPHIRE. Текущая кодовая база программного обеспечения SAPHIRE началась в середине 1980-х годов как часть общей деятельности NRC по управлению рисками. В 1986 году началась работа над предшественником программного обеспечения SAPHIRE - этот программный пакет получил название Интегрированная система анализа надежности и рисков, или IRRAS. IRRAS был первым IBM-совместимым инструментом анализа рисков на базе ПК, разработанным в Национальная лаборатория Айдахо, что позволяет пользователям работать в графическом интерфейсе, а не с перфокартами мэйнфреймов. Несмотря на то, что версия 1 IRRAS ограничивалась анализом только деревьев отказов среднего размера, она стала первым шагом в прогрессе, который сегодня привел к созданию программного обеспечения SAPHIRE - программного обеспечения, способного работать на нескольких процессорах одновременно и способного обрабатывать чрезвычайно большие анализы.

НАСА использует

Исторически НАСА полагалось на наихудший случай. Анализ видов и последствий отказов для оценки безопасности. Однако у этого подхода есть проблемы, например, он является качественным и не объединяет риски на уровне системы или миссии. 29 октября 1986 года расследование аварии Challenger подвергло критике НАСА за то, что оно не «оценило вероятность отказа различных элементов [Shuttle]». Кроме того, в январе 1988 г. расследование Post-Challenger рекомендовало «применить подходы к вероятностной оценке риска к программе управления рисками Shuttle».

Следовательно, в НАСА сейчас используются вероятностные методы. В частности, все следующие проекты использовали программное обеспечение SAPHIRE в качестве основного инструмента анализа рисков:

PRA для Международной космической станции
PRA для космического шаттла
Исследования PRA в поддержку ядерных миссий
PRA для концептуальных проектов (например, Constellation)
PRA для Марсоход для исследования Марса

Расширенный анализ

SAPHIRE содержит усовершенствованный механизм решения минимального набора разрезов. Этот решатель, который был настроен и оптимизирован с течением времени, имеет множество методов анализа, в том числе:

Широкое использование рекурсивных процедур
Реструктуризация и расширение логической модели
Преобразование дополнительных ворот и обработка ветвей успеха
Логическая обрезка из-за ИСТИННЫХ или ЛОЖНЫХ домашних событий
Объединение ворот и идентификация модулей и независимых поддеревьев
Кеширование промежуточных результатов
Логическое поглощение битовой таблицы

Использование этих и других методов оптимизации привело к тому, что SAPHIRE имеет один из самых мощных механизмов анализа, используемых для вероятностная оценка риска сегодня.

Основные вероятности событий

Общие базовые возможности вероятности события для SAPHIRE включают:

Четыре разные модели Маркова для представления отказа одного компонента
Модуль общей причины для определения вероятности отказа группы по общей причине для групп до шести резервированных компонентов
Расчет грузоподъемности, позволяющий пользователю указать нагрузку и распределение емкости для определения P (емкость <нагрузка)
Калькулятор анализа надежности человека для определения вероятности сбоя человека на основе типа задачи и совокупных факторов, влияющих на производительность.
Использование шаблонных событий, которые позволяют обмениваться информацией о сбоях, где это применимо
Метод сейсмической хрупкости, который использует соответствующий уровень ускорения землетрясения для определения вероятности отказа компонентов.
Собственные события, чтобы установить логически истинные или ложные базовые события или игнорировать событие
Модуль для определения частоты отключения электроэнергии за пределами площадки и возможности восстановления.

SAPHIRE был разработан для обработки больших деревьев отказов, в которых дерево может иметь до 64 000 основных событий и ворот. Для обработки деревьев отказов доступны два механизма разработки и изменения дерева отказов - графический редактор и редактор иерархической логики. Аналитики могут использовать любой редактор; если логика изменена, SAPHIRE может перерисовать дерево отказов. И наоборот, если пользователь изменяет графику дерева отказов, SAPHIRE автоматически обновляет связанную логику. Применимые объекты, доступные в редакторах дерева отказов, включают в себя основные события и несколько типов ворот, в том числе: OR, AND, NOR, NAND и N-of-M. В дополнение к этим объектам SAPHIRE имеет уникальную функцию, известную как «таблица событий», которая позволяет пользователю сгруппировать до восьми основных событий вместе на графике дерева отказов, тем самым уменьшая размер дерева отказов на печатной странице или экране компьютера. . Однако все эти объекты представляют собой традиционные модели логической логики статического типа. Модели, явно отражающие динамические или зависящие от времени ситуации, недоступны в текущих версиях SAPHIRE.

внешние ссылки

http://saphire.inl.gov