Владимир Петров - Законы развития систем

Компания Microsoft пошла еще дальше: в программе Windows XP и более продвинутых программах при появлении ошибки, специальная программа «Error Reporting» (рис. 6.4) сама сообщает компании о виде ошибки.

Возникла новая задача. Нужно отработать все ошибки. Это очень большая работа.

Специалисты компании поступили в соответствии с законом Парето. Они отбирали 20% ошибок, которые встречаются в 80% случаях, и обрабатывали только 20% ошибок, которые устраняли 80% проблем.

Рис. 6.4. Программа Error Reporting

Избыточность особо велика, когда к системе предъявляются повышенные требования .

Это наиболее характерно для систем безопасности и спасательных средств , медицинского оборудования , военной техники , сложных научных исследований , спортивного оборудования , предметов роскоши , массовых праздников и т. п. Все они, как правило, имеют средства дублирования, значительные запасы (мощности, энергии, провиантов, медицинских препаратов, боеприпасов и т. п.) или «излишества», роскошь.

Дублированиеможет быть в виде второго, точно такого же, комплекта оборудования или подобного оборудования — структурное дублирование. Часто в качестве дублирования используется альтернативное оборудование, выполняющее точно такую же или более общую функцию. Это вид функционального дублирования.

Пример 6.22. Автоматический выключатель.

В электрических сетях имеется автоматические выключатели

(рис. 6.5) на отдельные сети, например, на отдельные розетки или осветительные приборы. Отдельные автоматические переключатели имеются на сильные и слабые токи. Имеется отдельный автоматический переключатель на отдельные комнаты, на всю квартиру, на весь дом и т. д. Отдельные выключатели имеются на пробой по фазе или на короткое замыкание.

Рис. 6.5. Автоматический выключатель

Пример 6.23. Подводная лодка.

В качестве примера избыточности рассмотрим подводную лодку, которая предназначена для уничтожения объекта противника, например, используя ракеты. Часть ракеты, которая осуществляет разрушение — боеголовка, а еще более точно не вся боеголовка, а взрывчатое вещество (ВВ) — это рабочий орган. Таким образом, для уничтожения объекта противника нужно только ВВ — все остальное избыточно. В табл. 6.1 показаны значения стоимостей и веса подводной лодки, ракеты, боеголовки и их соотношения, на примере атомной подводной лодки класса «Вирджиниа» SSN-774 290(рис. 6.6), вооруженной крылатыми ракетами BGM-109 291 (рис. 6.7). Стоимость боевой головки ракеты составляет 0,0004%, а вес боеголовки составляет 0,006%. Соотношение с ВВ будет еще меньшим!!

Таблица 6.1. Атомная подводная лодка класса Вирджиниа (SSN-774 class)

Необходимым условием принципиальной работоспособности системы является проход потоков вещества , энергии и информации к требуемому элементу системы.

Вещество, энергия и информация должны проходить от исходного элемента до требуемого элемента, совершая необходимые преобразования и выполняя соответствующие полезные функции.

Создание правильных потоков обеспечивает необходимую функциональностьи работоспособностьсистемы. Отсутствиехотя бы одного жизненно-важного потока делает систему не работоспособной.

Потокимогут быть:

— вещественные;

— энергетические;

— информационные.

Потоки

Вещественный поток обеспечивает транспортировку вещества в различных агрегатных состояниях (например, в твердом, гелеобразном, жидком и газообразном) или объектов . Транспортировка веществ может осуществляться, например, по трубопроводам , с помощью транспортеров и т. п., а объектов с помощью транспортных средств , например, по железной дороге, с помощью автотранспорта, судов, самолетов, эскалаторов, транспортеров и т. д.

Энергетический поток доставляет энергию от источника к требуемому элементу . Поток может, например, доставлять механическую, электрическую, химическую и другие виды энергии.

Информационный поток обеспечивает проход информации от системы управления к требуемым элементам и от них к системе управления . Информационный поток может осуществляться с помощью, например, проводов , по которым осуществляется передача информации, контроль и управление и всех видов беспроводной связи и т. д.

Потоки

Пример 6.24. Телефон.

Энергетический поток — это доставка электрической энергии от источника к рабочим органам (наушнику и микрофону) и системе управления .

Информационный поток — это доставка сигналов к рабочим органам, системе управления и обратно.

Пример 6.25. Автомобиль.

Вещественный поток , например, передача топлива от бензобака к двигателю .

Энергетический поток — это доставка механической энергии от двигателя к рабочему органу — колесам; доставка топлива от бензобака к двигателю; доставка электрической энергии от аккумулятора или генератора к электрической системе автомобиля.

Информационный поток — это доставка сигналов от необходимых элементов к системе управления и обратно и т. д., и т. п.

Вещественный поток

Пример 6.26. Вещество в твердом состоянии .

Пневматическая подача сыпучих веществ, например, песка на расстояние по трубопроводам, пескоструйка, доставка шариков и т. п.

В производстве бетона в бетономешалку подаются потоки веществ в твердом состоянии (цемента, песка, гравия) и в жидком состоянии (воды).

Пример 6.27. Вещество в жидком состоянии .

Водопроводы, сточные потоки, нефтепроводы, системы подачи жидкого топлива, молокопроводы и т. п.

Пример 6.28. Вещество в гелеобразном состоянии .

Системы подачи масел и смазок, транспортировка крема на парфюмерных фабриках и т. п.

Пример 6.29. Вещество в газообразном состоянии .

Разнообразные пневматические системы и трубопроводы со сжатым воздухом, газопроводы, системы подачи кислорода, например, в больницах, системы создания вакуума и т. д.

Пример 6.30. Транспортировка объектов .

Объекты могут транспортироваться:

— по земле;

— под землей;

— по воде;

— под водой;