Sistema emergenza e qualità

SISTEMA EMERGENZA e QUALITÁ – Sommario

Partendo da fini applicativi per dedurne anche quelli didattici, questo contributo esamina le peculiarità dei sistemi di emergenza e la relativa qualità. La capacità e le prestazioni tecniche possono essere dedotte dal comportamento delle parti componenti del sistema stesso. Sicurezza, emergenza e qualità dei sistemi sono essi stessi sistemi complessi o sono aspetti di sistemi complessi il cui funzionamento è sempre frutto della interazione dei comportamenti delle varie parti componenti.

Pertanto il sistema di emergenza e qualità deve acquisire, mantenere e/o disattivare proprietà che non possono essere dedotte da quelle delle loro parti componenti. Nell’approccio per sistema si valutano sistemi complessi che possono acquisire, perdere, recuperare, variare la predominanza di sequenze di proprietà, caratterizzate dalla loro predominante coerenza e variabilità, attraverso i processi di auto-organizzazione ed emergenza, quando la coerenza sostituisce l’organizzazione. Questo tentativo globale include le possibili implicazioni epistemologiche della sistemica in contrapposizione all’approccio analitico classico e ad altre forme di riduzionismo.

Ovviamente, l’approccio è parte integrante e infusa della scienza della complessità come coerenza, incompletezza, quasiness e questioni relative alla sua modellazione. In altre parole si gettano le basi per potere, successivamente, elencare e considerare le proprietà e tipi di sistemi complessi. ma anche per potere introdurre la concezione originaria di intelligenza dell’intelligenza artificiale primitiva ormai così affermata. La sicurezza è direttamente connessa a tutti i processi emergenti, come l’inferenza, l’apprendimento, il ragionamento e la memoria ormai tanto influenzati dall’Intelligenza Artificiale (IA). Naturalmente, la qualità dei sistemi ne condiziona in modo diretto la loro sicurezza operativa.

Parole chiave: – Sicurezza, Emergenza, Qualità, Complessità, Incompletezza, Intelligenza, Quasiness, Auto-organizzazione. Coerenza.

INTRODUZIONE.

Di recente, nei circoli scientifici e culturali energetici europei avanzati, è stato rilanciato il concetto di emergenza e complessità nei sistemi e in quelli energetici in particolare. Le persone possono tentare di applicare questo tipo di teoria moderna sviluppando e presentando un modello di teoria dell’emergenza dei sistemi complessi energetici.

Lo scopo di questa proposta iniziale di analisi è quindi quello di creare le basi per una teoria dell’emergenza (Rif. Giuseppe Quartieri) di nuove proprietà di un sistema (energetico) Σ anche se si tratta di un sistema complesso. Normalmente, l’emergenza in un sistema Ʃ (ad esempio quello energetico) è prodotta da effetti sinergici e interazioni tra le parti componenti (in senso generale) del sistema stesso e dall’interazione con l’ambiente circostante.

Per analizzare l’emergenza di nuove proprietà del sistema Ʃ, come le nuove proprietà del Sistema di Qualità Energetica (SQE), si utilizza il concetto di sistema informativo secondo il modello classico che include le proprietà della struttura S_Ʃ del sistema Ʃ, le proprietà specifiche e le caratteristiche distintive del sistema Ʃ e la variabilità del sistema stesso V_Ʃ.

La generalità del modello è forse opportunamente limitata solo ai sistemi artefatti e non necessariamente a quelli naturali. [È possibile pensare di sviluppare una teoria simile che possa essere applicata ai sistemi naturali!]. Si sostiene quindi che la teoria dell’emergenza è direttamente correlata al concetto di sistema Ʃ (naturale e/o artefatto) al quale si applica l’emergenza stessa. La generalità della teoria dell’emergenza dovrebbe quindi essere ricercata prima di tutto nei legami con la generalità del concetto di sistema e della relativa emergenza E_Σ. Di per sé, il senso e il significato principale del sistema di emergenza è di potere identificare le caratteristiche di un sistema Ʃ di natura più generale possibile.

Queste proprietà generali del sistema Σ possono essere riassunte con tre argomenti e questioni chiave, specifiche di ciascun sistema naturale e/o artefatto (impianto di energia solare, sistema petrolifero, sistemi sociali, sistemi di mercato, satelliti, navi, centrali nucleari, reti di telecomunicazioni ecc.). Ciò solleva l’obiettivo di sviluppare un modello simile per lo studio e la rappresentazione dei processi di emergenza dei sistemi naturali, come quelli che sono normalmente “costruiti” con entità fisiche e naturali. Ad esempio, l’analisi dei sistemi fisici e naturali è definita sostanzialmente dal comportamento collettivo che deriva da fenomeni come quelli del ferromagnetismo, della superconduttività e/o della superfluidità.

L’interazione tra proprietà sistemiche produce la sinergia per cui il tutto non è sostituito dalle parti. L’osservatore e il progettista sono simili o uguali solo nei sistemi artificiali. Nel costruire il modello della specifica del sistema naturale secondo la conoscenza standard, l’osservatore può modificare lo stato del sistema secondo il Principio di Indeterminazione. Quindi il progettista esegue e/o può eseguire le partizioni che agiscono sulla struttura dei sistemi e, pertanto, così ne definisce i possibili modelli ovviamente diversi e non sempre riducibili tra loro. L’emergenza di nuove proprietà del sistema Σ è prodotta da effetti di sinergia e interazioni tra le varie parti componenti (in senso generale) del sistema.

MODELLO DI EMERGENZA.

Il modello di emergenza si presenta come la fonte “scientifica ed ingegneristica” nel senso che deriva dall’analisi delle varie caratteristiche e proprietà dei sistemi artificiali. Entro certi limiti, il modello consente di inferire alcune proprietà tipiche dei sistemi complessi come l’apprendimento collettivo e le proprietà evolutive di stato definite anche in termini di “variabilità”. Queste proprietà non sono necessariamente casuali ma solitamente rappresentano gli aspetti più tipici dell’evoluzione dei fenomeni ai quali si applica. Nella Fig. N° 1 si riporta lo schema di sorveglianza per la qualità integrata con la sicurezza in ambito di strategia energetica. 

Di fatto, il sistema Σ può essere il sistema energetico europeo, il sistema delle agenzie di garanzia della qualità (ad esempio E4), il sistema (o sottosistema) delle fonti energetiche in un paese europeo, il sistema dei laboratori di ricerca energetica europei e tanto altro.

Approccio di sistema.

I tre aspetti fondamentali del sistema Σ (ad esempio sistema energetico e così via) sono:

• Struttura del sistema (S_Ʃ)

• Sistema di qualità distintivo (Q_d)

• Variabilità del sistema (V_a).

Le proprietà sistemiche sono quindi una funzione (o funzionale) come segue:

1.       Σ = f (S_Ʃ, Q_d, V_a)

Le proprietà del sistema di emergenza E_Σ possono essere definite come:

2.        E_Σ = F (E_S, E_Qd, E_Va)

Seguendo le linee della suddetta definizione del concetto di sistema è possibile definire il concetto di emergenza di un sistema E_Σ.

Modello matematico globale.

L’analisi dell’emergenza include come elemento essenziale il calcolo della probabilità che si verifichi un incidente catastrofico. In somma, costituisce un tentativo di formalizzare l’approccio globale che cerca di includere e combinare i vari fattori che influenzano l’emergenza. Lo sforzo è inteso come esaustivo ma non significa che si possa effettivamente ottenere completezza.

L’emergenza E_Σ di un sistema Σ è una funzione complessa di molti fattori che vanno dalle prestazioni scientifiche e tecniche intrinseche del sistema, all’affidabilità R_int (progetto/design in senso lato) del sistema Σ di natura tecnica (fisica, chimica, progettazione ingegneristica, organizzativa, manageriale ecc.), nonché l’inclusione di fattori esterni R_est al sistema Σ come fattori per la localizzazione globale, altri tipi di posizione, fattori ambientali (naturali e artificiali) e posizione di fattori pericolosi, fattori politici e sociali (sabotaggio, terrorismo, ecc.) e quindi fattori economici che influenzano la progettazione della sicurezza del volo stesso. In altre parole, possiamo scrivere:

3.        E_Ʃ = E_int + E_est

In senso stretto, l’emergenza di un sistema E_Σ è una funzione complessa di un numero enorme di fattori che non sempre agiscono in modo lineare sul sistema stesso. Molti tentativi sono ancora in corso per costruire un modello di base che, almeno simbolicamente, possa costruire una sintesi di tutti questi fattori. Naturalmente, il punto di partenza è costruire un modello lineare della composizione degli effetti di vari fattori intrinseci ed esterni.

Cercando di elencare i vari fattori si ottiene che l’emergenza E_Σ(t) nel tempo è una funzione di:

1. Affidabilità: R = probabilità di successo e “dipendenza D” (risultato di interazione fra affidabilità, mantenibilità (dependability), efficienza ecc.) che progettano sottosistemi operativi intrinseci che possono generare condizioni di emergenza come ad esempio l’emergere di nuovi chip di proprietà risultanti dall’analisi dei vincoli e delle limitazioni della meccanica quantistica che hanno portato all’introduzione della meccanica adronica, o all’emergere di una situazione critica a bordo di un aereo a causa del guasto operativo di un motore; scioperi di emergenza e atti di protesta in ambito universitario e altro.
2. Affidabilità R_str della struttura del sistema Σ (ad esempio prestazioni del nucleo duro della struttura di un sistema, assenza di guasti strutturali) e di un altro sottosistema (ad esempio NPP, centrale elettrica a petrolio il cui guasto potrebbe propagarsi producendo incidenti catastrofici).
3. Affidabilità e “Dependability” della garanzia del piano di test (ad es. esami finali per il conseguimento della laurea, test di sicurezza degli impianti del sistema ecc.).
4. Sistemi di gestione integrati (GMI) del sistema di controllo di un’emergenza (nuovi progetti, nuovi temi e nuovi programmi, nuovi parametri di ranking, nuovi aspetti critici delle relazioni organizzative con i clienti, ecc.).
5. Localizzazione globale LG (probabilità di localizzazione globale del sistema).
6. Fattori ambientali esterni (raggiungibilità del sistema, bellezza, operabilità e carattere funzionale del campus, ubicazione dei fattori pericolosi E_f (probabilità di effetti avversi).
7. Fattori politico/sociali (scioperi, sabotaggi, terrorismo, ecc.) Rp/s (probabilità di accadimento).
8. Professionalità dei responsabili e degli operatori del sistema in emergenza (competenza, preparazione e consapevolezza degli organi di controllo e garanzia della qualità, responsabile delle azioni correttive richieste e altro) RL (probabilità di successo della capacità).
9. Prevenzione globale (attività di prevenzione della potenziale perdita di controllo degli aspetti operativi, programmi di ricerca, capacità dei professionisti, sistema globale di prevenzione degli incidenti in tutti gli ambienti infrastrutturali ecc.), RPRG (probabilità di successo).
10. Programma di manutenzione delle infrastrutture (CRM) e miglioramento dei dati sulle infrastrutture RML (probabilità di successo).

Conseguente Modello Originale basato su Approccio per Sistemi.

Ciò detto, se si è senza pregiudizio per tutti i fattori di correzione per la coerenza locale e l’uniformità dimensionale e l’omogeneità dei vari parametri e funzioni, si può allora enunciare e sviluppare il seguente modello originale basato sull’approccio ai sistemi di emergenza (S_V):

(4) S_v = fi (R_MOT, R_STR, R_AVI) + fsft (pdt, pdv) + FGMI (P_OORG, GMI) + f (E_f) + f_loc (LG +… + R_PRG +R_PP) + F_CMR (RML) + f_p (Rp/s) + f (Iecsv )

dove:

• fi = funzione (successo) fattori e aspetti intrinseci del sistema Σ (valutazione del cliente, credibilità del sistema, credibilità e affidabilità delle licenze rilasciate, classificazione internazionale, direttive, procedure e istruzioni di sistema (per i clienti e gli operatori al fine di implementare la garanzia di qualità e il suo miglioramento ecc.).
• f = funzione (successo) dei fattori esterni relativi all’ambiente (concorrenza da altri sistemi e istituzioni sponsorizzazioni e finanziamenti da parte di enti locali esterni ambiente, ecc.).
• f_p = funzione (successo) dei fattori politici e sociali esterni.
• f_ec = funzione (successo) degli investimenti per il controllo delle emergenze nei sistemi (nuove alternative, nuovi titoli, riforme ministeriali ecc.).
• f_sft = funzione del piano di prove di sicurezza (prove di simulazione di evacuazione in caso di incendio e altri tipi di simulazioni).
• F_GMI = funzione sistema di gestione aziendale integrato (Master qualità, politica della qualità, organizzazione, diagramma delle funzioni, ecc.).
• F_loc = funzione della posizione del sistema Σ_eng.
• F_ML = funzione del programma CMR (manutenibilità, logistica e infrastruttura di distribuzione ecc.).
• R_MOT = affidabilità dei sottosistemi più critici per l’emergenza (nuove energie rinnovabili, nuovi corsi di studio energetico avanzato e progetti mai provati).
• R_STR = affidabilità della struttura [ad esempio forza dell’organizzazione del sistema, continuità e strutture e infrastrutture].
• R_AVI = Affidabilità degli operatori del sottosistema (ad esempio Professionalità degli operatori e così via).
• PO_org = Posizione nell’organizzazione responsabile del sistema di emergenza.
• E_f = Fattori ambientali e relativa ubicazione di quelli pericolosi.
• Rp/s = Rischio politico/sociale (scioperi, sabotaggi, terrorismo, ecc.).
• I_ecsv = Costo di investimento per l’emergenza (sponsorizzazione e/o finanziamento di nuove ricerche energetiche, istituzione di nuove fonti energetiche, ecc.).

L’applicazione in concreto di questa equazione è abbastanza complessa soprattutto poiché la conoscenza dei parametri implicati è sempre molto difficile da ottenere. Solo grandi Enti e/o Organizzazioni Sociali possono avere nei loro archivi la quantità di dati e di informazioni specifiche richieste.

CONCLUSIONI.

In generale i modelli classici dei sistemi includono i problemi di completezza e incompletezza al fine di rappresentare in modo esaustivo e comprensivo gli aspetti dei fenomeni e processi implicati nel sistema stesso. In particolare il sistema dedicato all’emergenza e alla qualità deve includere molti fattori e parametri come mostrato nella formula (4), circostanza che rende l’analisi molto complessa nel senso di necessità di inclusione di moltissimi componenti e parametri diversi. In altre parole, i modelli che vengono sviluppati sono giustamente “incompleti” secondo il Teorema d Godel e hanno sempre carattere provvisorio anche se non, in linea di principio, la modellazione potrebbe essere completa.  

L’analisi quindi è ulteriormente complicata dalla necessità di ricerca dei valori dei vari fattori da introdurre. Questa prima parte quindi si prefigge solo di introdurre gli aspetti della complessità e cercare d scalfirli il più possibile. In altre parole si affronta il problema classico della descrizione di sistema (system description) prima di entrare in qualche dettaglio più specifico, eventualmente anche solo a scopo didattico. In altre parole, l’analisi mostra che – in buona sostanza – si tratta di fenomeni non complessi o almeno non super complessi che possono essere affrontati e gestiti con la parte classica anche se avanzata della “sistemica”.   

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