Самоорганизующийся контроль критичности
редактировать
В прикладной физике, концепция управления самоорганизованной критичностью относится к управлению процессами, посредством которых самоорганизованная система рассеивает энергию. Цель управления состоит в том, чтобы уменьшить вероятность возникновения и размер диссипации энергии всплесков самоорганизованных систем, часто называемых лавинами. Рассеяние энергии в самоорганизованной критической системе в более низкое энергетическое состояние может быть дорогостоящим для общества, поскольку оно зависит от лавин всех размеров, обычно следуя своего рода степенному закону распределения и крупные лавины могут быть разрушительными и разрушительными.
Содержание
- 1 Схемы
- 2 Приложения
- 3 См. также
- 4 Ссылки
Схемы
Было предложено несколько стратегий для борьбы с по вопросу управления самоорганизованной критичностью:
- Проектирование контролируемых лавин. и показать, что если хорошо сформулированные мелкие и средние лавины инициируются в системе экзогенно, энергия системы выделяется таким образом, что большие лавины встречаются реже.
- Изменение степени взаимозависимости сети. где распространяется лавина., и показать, что динамика самоорганизующихся критических систем в сложных сетях зависит от связности сложной сети. Они считают, что, хотя некоторые возможности подключения являются полезными (поскольку они подавляют самые большие каскады в системе), слишком большое количество подключений дает пространство для разработки очень больших каскадов и увеличивает размер емкости системы.
- Модификация процесса осаждения самоорганизованной системы., Чарльз Д. Браммит и Раисса М. Д'Суза показывают, что можно управлять самоорганизованной системой, изменяя естественный процесс осаждения самоорганизованной системы, регулируя место начала лавины.
- Динамическое изменение локальных пороговых значений каскадных отказов. На модели сети электропередач Хайко Хоффманн и Дэвид У. Пэйтон продемонстрировали, что либо произвольное обновление линий (что-то вроде профилактического обслуживания), либо обновление разомкнутых линий до порога случайного обрыва подавляет самоорганизованную критичность. По-видимому, эти стратегии подрывают самоорганизацию больших критических кластеров. Здесь критический кластер - это совокупность линий электропередачи, которые близки к порогу отказа и которые полностью разрушаются в случае срабатывания.
Приложения
Есть несколько событий, которые возникают в природе или обществе, где эти идеи контроля могут помогают избежать их:
- Наводнение, вызванное системами плотин и водохранилищ или взаимосвязанных долин.
- Снежные лавины, происходящие на снежных холмах.
- Лесные пожары в районах, подверженных воздействию молния или спичка.
- Каскады отключения нагрузки, происходящие в электрических сетях (разновидность отключения электроэнергии ). Модель OPA используется для изучения различных методов контроля критичности.
- Каскадный отказ в коммутируемой сети Интернет.
- Ишемические каскады, серия биохимических реакций, выделяющих токсины во время моменты недостаточного кровоснабжения.
- Системный риск в финансовых системах.
- Экскурсии в ядерно-энергетических системах.
Каскады отказов в электрическом и финансовом секторах происходят из-за того, что экономические силы заставляют эти системы работать на грани критического точка, где возможны лавины неопределенного размера.
См. Также
Ссылки
