Информационная поддержка проактивного управления функциональной безопасностью компонентов киберфизических систем

Обеспечение функциональной безопасности киберфизических систем является необходимым условием их внедрения в области, в которых надежное и предсказуемое поведение узлов распределенных систем киберфизического управления является критическим требованием. В литературе с начала 90-х годов прошлого столетия в рамках теории управления рисками обсуждается подход к обеспечению функциональной безопасности субъектоцентрических систем. Концептуальную основу этого подхода составляет положение о неизбежности наличия в сложных технических системах латентных дефектов разной природы, условия активизации которых предсказать невозможно. Из этого вытекает необходимость создания барьеров, препятствующих преобразованию опасности в инцидент. Предлагаемый в настоящей работе подход к построению системы структурных моделей на основе аппарата схем сопряжения и таблиц истинности функциональных компонентов следует рассматривать с позиций информационной поддержки формирования барьеров. Основу рассматриваемого подхода к построению структурных моделей, позволяющих выполнять сценарный анализ показателей функциональной безопасности узлов киберфизических систем, составляет аппарат схем сопряжения и таблиц истинности. Показано, что предлагаемый подход позволяет в качестве частных решений получать модели, соответствующие Failure Tree Analysis, Root Cause Analysis, а также совокупность моделей, получаемых в рамках концепции профилей.

1. Shappell S.A. The Human Factors Analysis and Classification System – HFACS, Final Report, U.S. Department of Transportation, Federal Aviation Administration, 2000.

2. Lee E.A. Cyber Physical Systems: Design Challenges. Electrical Engineering and Computer Sciences. 10.1109/ISORC.2008.25. 2008:363-369.

3. Reason J., Hollnagel E., Paries J., Revisiting the «Swiss Cheese» Model of Accidents, EEC Note No. 13/06. European Organization for the Safety of Air Navigation. 2006.

4. Perneger T.V. The Swiss cheese model of safety incidents: Are there holes in the metaphor? BMC Health Services Research. 5. 71. 10.1186/1472-6963-5-71, 2005. Available at: https://www.researchgate.net/publication/7488318_The_Swiss_cheese_model_of_safet y_incidents_Are_there_holes_in_the_metaphor (accessed 20.01.2020).

5. Thorogood J.L., Lauche K., Crichton M., Pollard I., Hviid L.B., Verweijen B., Getting to Grips with Human Factors in Drilling Operations. Society of Petroleum Engineers, DOI:10.2118/173104-MS. 2015.

6. Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем. М.: Наука. 1978.

7. ГОСТ 51901.13-2005. Менеджмент риска. Анализ дерева неисправностей. Доступно по: http://docs.cntd.ru/document/gost-r-51901-11-2005 (дата обращения 13.02.2020).

8. ГОСТ 62502-2014. Менеджмент риска. Анализ дерева событий. Доступно по: http://docs.cntd.ru/document/1200114221 (дата обращения 13.02.2020).

9. Jucan G., Root Cause Analysis for IT Incidents Investigation. Available at: https://docplayer.net/3945984-Root-cause-analysis-for-it-incidents-investigation.html (accessed 15.01.2020)

10. R. Soni, A. Preet, Cognitive Approach to Root Cause Analysis for Improvement Quality of Life: A Case Study for IT industry. International Journal of Informative and Futuristic Research. 2013:1(1). Available at: https://pdfs.semanticscholar.org/cd2d/a82fe166bece80319041709e04ab5002129f.pdf (accessed 15.01.2020)

11. Мороз Г., Коваль Г., Коротун Т. Концепция профилей в инженерии надежности программных систем. Математические машины и системы. 2004;1:166-182.

12. Cheung R. A User-oriented Software Reliability Model. IEEE Trans. Soft. Eng. 1980;6(2):11-125.

13. Nunes D., Sa Silva J., Boavida F. A Practical Introduction to Human-in-the-Loop CyberPhysical Systems. John Wiley & Sons Ltd. 2018.

14. Visnepolschi S., Zlotin B., Kaplan S., Zusman A. New Tools for Failure and Risk Analysis Anticipatory Failure Determination (AFD) and the Theory of Scenario Structuring. Ideation Intl Inc. 1999.

15. Медоуз Д. Азбука системного мышления. М.: Бином. 2010.