En este artículo familiarizaremos al lector con el significado de reserva en el sentido amplio del término. También se considerarán sus tipos, presentación general, relación con los fenómenos naturales y mucho más.
Introducción
La redundancia es un principio universal que garantiza la fiabilidad de cualquier tipo de sistema. Estos tipos de sistemas se distribuyen y utilizan ampliamente en la naturaleza, la tecnología y la ingeniería.
Los tipos de reserva incluyen:
- forma de hardware de redundancia, un buen ejemplo de lo cual es la duplicación;
- tipo informativo de reserva, como una técnica que detecta errores y los correlaciona;
- redundancia temporal, que se puede observar en la técnica de un tipo alternativo de lógica;
- la redundancia de tipo de programa está representada por programas funcionalmente equivalentes.
Sistemas técnicos
Por definición, la redundancia debe considerarse como un método que mejora el rendimiento y la confiabilidad de un dispositivo o mecanismo en particular. Y también con la ayuda de este fenómeno, puede apoyar el dispositivo encierto nivel necesario, mediante la inclusión de un conjunto de elementos y comunicación de repuesto. Sin embargo, esta es una medida de apoyo adicional, impuesta adicionalmente.
Este concepto se puede considerar tanto en sentido estricto, por ejemplo, reserva de billetes, como en sentido amplio, por ejemplo, el uso de mecanismos de respaldo en instalaciones industriales. Sin embargo, en ambos casos, esta será una forma de prevenir posibles fallas en el futuro desarrollo de eventos que conducirían a una violación de la integridad del sistema a largo plazo. La razón principal de la necesidad de contar con métodos de respaldo para mantener el sistema en un estado normal está dictada por un conjunto de requisitos para la seguridad industrial estatal. La reserva también es de gran importancia en equipos diseñados para embarcaciones militares.
A través de este fenómeno, la seguridad de las centrales nucleares se lleva a un nivel con separaciones físicas y una variedad de tipos de equipos diseñados para implementar los principios más importantes de un modo de falla único.
Los sistemas de seguridad para instalaciones tan importantes como las centrales nucleares tienen una opción de triple redundancia. Los últimos proyectos rusos, implementados durante la construcción de la central nuclear de Tianwan en China, tienen una redundancia cuádruple.
Un elemento de dispositivo relacionado con estructuras minimizadas, que garantiza su capacidad para realizar un trabajo, se denomina principal. Los elementos de reserva son partes, propósitoque radica en asegurar la operatividad del mecanismo, debido a la falla de las partes principales.
En un sistema tecnológico, la redundancia se puede clasificar según un conjunto de características, siendo las principales la altura del nivel de redundancia, la multiplicidad, el estado de los elementos de repuesto antes de su puesta en funcionamiento, la capacidad de los principales y reserve piezas para trabajar juntas.
La falla de una parte del sistema en un producto destinado a la reserva puede ocurrir solo después de que el dispositivo principal y todos los elementos de repuesto del sistema estén fuera de servicio. Un grupo de elementos puede llamarse redundante, en el que la falla de uno de ellos o incluso más no conducirá a la falla de todo el sistema. Todas las partes del mecanismo capaces de realizar sus funciones continuarán haciéndolo, y el dispositivo de respaldo se hará cargo del trabajo de las partes f altantes. Este método de sustitución se denomina redundancia funcional.
De acuerdo con la escala y unidad de cálculo, se distinguen los siguientes tipos de reservas:
- general, en la que la reserva es necesaria para continuar trabajando solo en caso de falla de todo el objeto;
- separado, en el que tiene lugar la reserva de partes individuales del objeto;
- privado, previendo la reserva de un grupo de un mismo conjunto de elementos.
Al analizar los sistemas redundantes, una persona llegó a la conclusión de que el nivel de tasa de fallas de un objeto redundante aumenta con el tiempo. La estructura no redundante tiene el mismo poder de influencia del tiempo sobre la probabilidad de falla que la redundante. Sin embargo, esto no esindica que la ausencia de avería en el sistema y, por tanto, la no utilización del stock puede justificar su ausencia hasta que el sistema falle. Con base en la comprensión de este fenómeno, se puede concluir que la redundancia tiene sentido en los sistemas requeridos para la operación a corto plazo, y un sistema crítico debe protegerse utilizando otros métodos confiables.
Es importante tener en cuenta la peculiaridad del propósito del sistema de respaldo. Esto se debe a que el método utilizado para un sistema digital con un tipo de actividad continua será de poca utilidad para un sistema con un dispositivo de tipo analógico. Debido a todo esto, existe un problema al crear un método de copia de seguridad para todos los sistemas a la vez.
Existe un método para evaluar la efectividad de la redundancia, en el cual, utilizando el coeficiente responsable de aumentar la confiabilidad, se calculan los indicadores de confiabilidad de los ratios:
yp=P (t)p / P (t)
γQ=Q (t) / Q (t)p
En dichos cálculos, P(t) y Q(t) indican la posibilidad de una operación a prueba de fallas y la probabilidad de falla del sistema de reserva.
P (t) y Q (t) son la altura de la probabilidad de funcionamiento sin fallos y la probabilidad de que se produzca un fallo de un tipo de sistema no redundante.
Tipo general
En una reserva general, el stock se hace de inmediato para todo el sistema. Dependiendo de la forma en que se introdujo el dispositivo redundante, la redundancia general puede considerarse permanente y de reemplazo. Cuandoaplicación del tipo general de reserva, los dispositivos de repuesto se conectan a los principales y permanecen incluidos en ellos durante todo el modo de funcionamiento.
Reserva de tipo permanente
La redundancia permanente es una forma de stock en la que existe un esquema constructivo relativamente simple, no existen interrupciones en el trabajo aún en caso de falla de algún elemento.
La desventaja obvia de una reserva cargada es el aumento del consumo de energía y el "envejecimiento" de los elementos de repuesto junto con los principales. Como resultado, la necesidad de reemplazar elementos de la composición principal determinará la disponibilidad de reemplazos y repuestos.
Reemplazo
Al reservar fondos, cualquier objeto que pueda usarse para restaurar el sistema cuando falle, este proceso puede ocurrir por reemplazo.
La reserva por sustitución se puede hacer por otro sistema de tipo automático o por mano humana. En el caso de utilizar intervención automática, es necesario que la máquina que realiza el trabajo tenga una alta fiabilidad. El reemplazo manual de elementos aumenta el tiempo dedicado al cambio. Sin embargo, la alta confiabilidad del operador que reemplaza la pieza se puede tener en cuenta al comparar el trabajo del hombre y la máquina.
División de reserva
El tipo de redundancia separada prevé la introducción de una reserva individual destinada a todas las partes del tipo de sistema no redundante. Se divide en general y sustitutivo. Sustitución separadase caracteriza por la probabilidad de falla en el sistema solo si la falla ocurre dos veces en un mismo lugar. Los análisis matemáticos nos muestran que el uso de la redundancia dividida dará un indicador más alto de la confiabilidad del sistema.
Relación con la biología
En biología, las reservas se pueden rastrear observando animales. Por ejemplo, un organismo cuyo lugar se encuentra al principio de la cadena alimenticia aprovecha la reserva para asegurar la reproducción de la especie en plural por medio de una alta fecundidad. Un herbívoro, en la mayoría de los casos, tiene más descendencia que un carnívoro.
La reserva es una precaución muy utilizada por nuestro organismo. Un ejemplo es la duplicación de órganos de tipo externo (dos ojos, manos, oídos y fosas nasales). Recordando los órganos internos, se pueden notar las glándulas sexuales y los riñones duplicados. La presencia de este fenómeno en el cuerpo puede aumentar su conjunto funcional de capacidades. Los ojos humanos duplicados permiten realizar la visión en forma estereoscópica.
La ciencia que estudia la redundancia en los sistemas vivos se llama biónica.
Reservas y sistemas organizativos
En el sistema organizativo, la redundancia es la presencia de un sujeto capaz de desempeñar las funciones del jefe de todo el objeto, proyecto o empresa, en el momento de la ausencia del jefe. Para ello, se nombran diputados en puestos de responsabilidad. En la mayoría de los casos, hayvarios diputados responsables de diferentes funciones del jefe.
Los sistemas organizativos, como el ejército, utilizan el concepto de reserva, que en realidad es una reserva de personal.
Conclusión
Stock puede llamarse sinónimo de la palabra "reserva". Este fenómeno es ampliamente utilizado por todo tipo de sistemas vivos y mecanizados y es la base de muchos de los fenómenos y procesos biológicos más importantes. Hay muchas formas de realizar la acción en cuestión, cada una de las cuales tiene sus propios detalles y significado. La Reserva tiene un tamaño de diagrama inusualmente grande del espectro de las partes de todos los seres vivos a los que se puede propagar.
