Модель критических инфраструктур выявляет уязвимости

Междисциплинарная группа исследователей из Канзасского государственного университета разработала компьютерную симуляцию, которая выявила уязвимости цепочки поставок говядины, которые необходимо защитить – реальная проблема во время пандемии COVID-19.

Катерина Скольо, профессор, и Кихуэй Янг, докторант в области электротехники и вычислительной техники, недавно опубликовали «Разработка агентной модели для моделирования производства и транспортировки мясного скота на юго-западе Канзаса» в Physica A , журнальном издании Elsevier.

В статье описывается модель системы производства говядины и транспортной отрасли, которые являются взаимозависимыми критическими инфраструктурами – аналогично электросетям и компьютерным технологиям. Согласно модели, перебои в животноводческой отрасли, особенно на предприятиях по упаковке говядины, будут влиять на транспортную отрасль и в совокупности причинять большой экономический ущерб. Сбои, смоделированные при моделировании, имеют сходство с тем, как упаковочные заводы были затронуты во время пандемии COVID-19.

«Когда мы впервые начали работать над этим проектом, большое внимание уделялось изучению критически важных инфраструктур, особенно взаимозависимых, то есть они должны работать вместе с другими критически важными инфраструктурами», – сказал Скольо. «Идея состоит в том, что если в одной из систем произойдет сбой, она может распространиться на другую систему, что приведет к катастрофическим последствиям».

Исследование включало различные точки зрения для создания реалистичной и интегрированной модели обеих систем. Соавторами статьи являются Дон Грюнбахер, доцент и заведующий кафедрой электротехники и вычислительной техники; Джессика Хейер Штамм, доцент кафедры проектирования промышленных и производственных систем; Гэри Брэйз, профессор психологических наук; Скотт ДеЛоуч, профессор и заведующий кафедрой компьютерных наук; и Дэвид Амрин, директор по исследованиям Института мясного скота.

Исследователи использовали модель, чтобы оценить, какие компоненты цепочки поставок были более надежными, а какие – нет. Они определили, что упаковочные заводы являются наиболее уязвимыми. Скольо сказал, что недавние события в середине пандемии COVID-19 поднимают важные вопросы о том, как защитить систему.

«Важным сообщением является то, что после понимания критической роли этих упаковщиков мы должны решить, как мы можем защитить их и людей, которые там работают», – сказал Скольо. «Хотя заводы являются критически важной инфраструктурой и должны быть защищены, забота о здоровье работников очень важна. Как мы можем спроектировать производственный процесс, который может быть гибким и адаптируемым в условиях эпидемии?»

Согласно документу, индустрия мясного скота вносит около 8,9 миллиардов долларов в экономику Канзаса и насчитывает более 42 000 человек в штате. Поскольку грузовые автомобили необходимы для перевозки скота, любые перебои в производстве или транспортировке крупного рогатого скота почти наверняка повредят региональной экономике, сказал Скольо.

«Упаковщики должны рассматриваться как критическая точка гораздо более длинной цепочки поставок, которая требует особого внимания, чтобы убедиться, что она не выйдет из строя и сможет продолжать работать», – сказал Скольо. «Упаковщики говядины являются важной инфраструктурой в Соединенных Штатах».

Проект был поддержан Национальным научным фондом и сфокусирован на юго-западе Канзаса, но исследователи признают, что крупный рогатый скот прибывает из-за пределов региона, и перерывы могут иметь более серьезные национальные последствия.


Источник истории:

Материалы предоставлены Канзасским государственным университетом . Оригинал написан Стефани Жак. Примечание: содержание может быть отредактировано по стилю и длине.


Ссылка на журнал :

  1. Кихуэй Янг, Дон Грюнбахер, Джессика Л. Хейер Стамм, Гари Л. Брэйз, Скотт А. ДеЛоуч, Дэвид Э. Амрин, Катерина Скольо. Разработка агентной модели для моделирования производства и транспортировки мясного скота на юго-западе Канзаса . Physica A: Статистическая механика и ее приложения , 2019; 526: 120856 DOI: 10.1016 / j.physa.2019.04.092

Leave a Reply