사파이어
SAPHIRE |
SAFIRE는 확률론적 위험 및 신뢰성 평가 소프트웨어 도구입니다.SAFIRE는 Hands-on Integrated Reliability Evaluations의 Systems Analysis Programs의 약자입니다.이 시스템은 미국 원자력규제위원회(NRC)를 위해 아이다호 국립연구소가 개발했다.
개발은 1980년대 중반 NRC가 두 가지 개념을 탐구하기 시작하면서 시작되었다. 1) 확률론적 위험 평가(PRA) 정보가 오늘날의 신흥 마이크로컴퓨터 기술을 사용하여 표시 및 조작될 수 있다는 점과 2) PRA 기술의 급속한 발전에는 상대적으로 저렴하고 쉽게 사용할 수 있는 PR 교육용 플랫폼이 필요했다.RA 컨셉을 학생에게.
SAPIRE의 역사
1987년 IRRAS(현재는 SAPIRE로 알려짐)라는 코드 버전 1은 그래픽 결함 트리를 그리기, 편집 및 분석하는 혁신적인 방법을 도입했습니다.
1989 Version 2는 그래픽 이벤트 트리를 그리기, 편집 및 분석할 수 있는 기능을 포함하여 출시되었습니다.
1990년 IRRAS에 대한 분석 개선으로 버전 4가 출시되고 IRRAS 사용자 그룹이 결성되었다.
1992년 32비트 IRRAS 버전 5의 생성으로 분석 시간이 크게 단축되었다.새로운 기능: 엔드 스테이트 분석, 화재, 홍수 및 지진 모듈, 규칙 기반 컷 세트 처리 및 규칙 기반 폴트 트리에서 이벤트 트리 링크
1997년판 Windows용 SAFIRE 버전 6.x가 출시되었습니다.Windows 사용자 인터페이스를 사용하면 SAFIRE를 쉽게 배울 수 있습니다.새로운 "플러그인" 기능을 통해 분석가는 내장된 확률 계산을 확장할 수 있습니다.
1999 SAFIRE for Windows 버전 7.x가 출시되었습니다.이벤트 트리 "링크 규칙" 및 SAFIRE 데이터베이스 내의 듀얼 언어 기능 사용이 향상되었습니다.
2005 SAFIRE for Windows 버전 8.x는 개발이 진행 중입니다.
2008 SAFIRE for Windows 버전 8.x, 베타 버전으로 출시.
2010 SAFIRE for Windows 버전 8.x, 미국 정부 및 업계용 릴리즈.
소프트웨어 및 관련 분석 방법의 진화로 인해 현재 세대의 SAFIRE 툴이 도입되었습니다.현재의 SAFIRE 소프트웨어 코드 베이스는 1980년대 중반에 NRC의 일반 위험 활동의 일부로 시작되었다.1986년, SAFIRE 소프트웨어의 선구자에 대한 작업이 시작되었습니다. 이 소프트웨어 패키지는 IRRAS(Integrated Reliability and Risk Analysis System)로 명명되었습니다. IRRAS는 Irdaho National Laboratory에서 개발된 IBM 호환 PC 기반 위험 분석 도구로서 사용자는 메인프 대신 그래픽 인터페이스에서 작업할 수 있습니다.펀치 카드를 만들다IRRAS 버전 1은 중간 크기의 장애 트리 분석에만 한정되어 있지만, 오늘날 여러 프로세서에서 동시에 실행할 수 있고 매우 큰 규모의 분석을 처리할 수 있는 소프트웨어인 SAFIRE 소프트웨어가 탄생한 첫 번째 단계였습니다.
NASA 사용
역사적으로 NASA는 안전성 평가를 위해 최악의 고장 모드와 영향 분석에 의존했다.단, 이 접근방식은 질적이어서 시스템 또는 미션 수준에서 위험을 집계하지 않는 등의 문제가 있습니다.1986년 10월 29일 챌린저호 사고 조사는 NASA가 "다양한 [셔틀] 요소의 고장 가능성을 추정하지 않았다"고 비판했다.또한 1988년 1월, 사후 도전자 조사는 "확률론적 위험 평가 접근방식을 셔틀 위험 관리 프로그램에 적용할 것"을 권고했다.
그 결과, 현재 NASA에서는 확률론적 방법이 사용되고 있다.특히 다음 프로젝트에서는 SAFIRE 소프트웨어를 주요 리스크 분석 도구로 사용하고 있습니다.
- 국제우주정거장 PRA
- 우주왕복선을 위한 PRA
- 핵임무 지원을 위한 PRA 연구
- 개념 설계를 위한 PRA(예: Constellation)
- 화성 탐사 로봇용 PRA
고도의 분석
SAPIRE에는 첨단 최소 컷 세트 해결 엔진이 포함되어 있습니다.시간이 지남에 따라 미세 조정 및 최적화되어 온 이 솔버는 다음과 같은 다양한 분석 기술을 갖추고 있습니다.
- 재귀 루틴의 광범위한 사용
- 논리모델의 재구축과 확장
- 보완 게이트 전환 및 성공 브랜치 처리
- TRUE 또는 FALSE 하우스이벤트로 인한 논리 플루닝
- 통합 게이트 및 모듈 및 독립 하위 트리의 식별
- 중간 결과 캐싱
- 비트 테이블 부울 흡수
이러한 최적화 방법과 기타 최적화 방법을 사용함으로써 SAFIRE는 오늘날 확률론적 위험 사정에 사용되는 가장 강력한 분석 엔진 중 하나를 보유하게 되었다.
기본 이벤트 확률
SAFIRE의 일반적인 기본 이벤트 확률 기능은 다음과 같습니다.
- 단일 구성요소의 고장을 나타내는 4가지 마르코프 모델
- 공통 원인 모듈을 통해 최대 6개의 용장 컴포넌트 그룹에 대한 그룹 공통 원인 장애 가능성을 판별합니다.
- 사용자가 부하와 용량 분포를 지정하여 P(Capacity < Load)를 결정할 수 있는 부하 용량 계산
- 작업 유형 및 복합 성과 쉐이핑 계수에 따라 인체 고장 발생 확률을 결정하는 인체 신뢰성 분석 계산기
- 필요에 따라 장애 정보를 공유할 수 있는 템플릿이벤트 사용
- 관련 지진 가속 수준을 사용하여 구성 요소 고장 확률을 결정하는 지진 파괴한도 방법
- 기본 이벤트를 논리적으로 참 또는 거짓으로 설정하거나 이벤트를 무시하기 위한 이벤트 하우스
- 오프사이트 전원 손실 빈도 및 복구 가능성을 확인하는 모듈
SAPIRE는 최대 64,000개의 기본 이벤트와 게이트가 있는 대규모 폴트 트리를 처리하도록 설계되었습니다.결함 트리를 처리하기 위해 결함 트리를 개발하고 수정하는 두 가지 메커니즘, 즉 그래픽 편집기와 계층형 로직 편집기를 사용할 수 있습니다.분석가는 두 가지 에디터 중 하나를 사용할 수 있습니다. 로직이 수정된 경우 SAFIRE는 결함 트리 그래픽을 다시 그릴 수 있습니다.반대로 사용자가 폴트트리 그래픽을 변경하면 SAFIRE는 관련된 로직을 자동으로 업데이트합니다.장애 트리 편집기에서 사용할 수 있는 적용 가능한 개체에는 기본 이벤트와 OR, AND, NOR, NAND 및 N-of-M을 포함한 여러 게이트 유형이 있습니다.이러한 오브젝트 외에 SAPIRE에는 "테이블 이벤트"라고 불리는 고유한 기능이 있습니다.이 기능을 사용하면 사용자는 폴트트리 그래픽 상에서 최대 8개의 기본 이벤트를 그룹화할 수 있으며 인쇄된 페이지 또는 컴퓨터 화면에서 폴트 트리의 크기를 압축할 수 있습니다.단, 이들 오브젝트는 모두 기존의 스태틱타입 부울로직모델을 나타냅니다.동적 또는 시간 의존 상황을 명시적으로 캡처하는 모델은 현재 버전의 SAFIRE에서는 사용할 수 없습니다.
