Modelo matemático y de simulación para el análisis de confiabilidad de un sistema de transmisión de datos redundante heterogéneo
Autores: Houankpo, Hector Gibson Kinmanhon; Kozyrev, Dmitry
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Modelo matemático y de simulación para el análisis de confiabilidad de un sistema de transmisión de datos redundante heterogéneo
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Fiabilidad
Sistema de transmisión de datos redundante reparable
Modelo matemático
Modelo de simulación
Tiempo de actividad
Tiempo de reparación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 38
Citaciones: Sin citaciones
En el estudio actual, llevamos a cabo un análisis de confiabilidad de un sistema de transmisión de datos redundante reparable con el uso del modelo matemático y de simulación elaborado de un sistema en espera en frío heterogéneo cerrado. El sistema consta de una unidad de reparación y dos fuentes de datos diferentes con una función de distribución acumulativa (CDF) exponencial de su tiempo de actividad y una CDF independiente general de su tiempo de reparación. Consideramos cinco casos especiales de la CDF independiente general; incluyendo Gamma, Weibull-Gnedenko, Exponencial, Lognormal y Pareto. Estudiamos la confiabilidad a nivel de sistema, definida como la probabilidad en estado estable (SSP) de operación del sistema libre de fallas. La metodología analítica propuesta permitió evaluar la confiabilidad de todo el sistema en caso de falla de sus componentes. Se obtienen expresiones analíticas específicas y valoraciones asintóticas para las probabilidades en estado estable del sistema y la SSP de operación del sistema libre de fallas. Se consideró un modelo de simulación del sistema en casos en los que no es factible obtener expresiones para las probabilidades en estado estable del sistema en una forma analítica explícita, en particular para construir la función de confiabilidad empírica del sistema. También se estudió el tema del análisis de sensibilidad de las características de confiabilidad del sistema considerado a los tipos de distribuciones de tiempo de reparación. La modelización de la simulación se realizó con el paquete de estadísticas R.
Descripción
En el estudio actual, llevamos a cabo un análisis de confiabilidad de un sistema de transmisión de datos redundante reparable con el uso del modelo matemático y de simulación elaborado de un sistema en espera en frío heterogéneo cerrado. El sistema consta de una unidad de reparación y dos fuentes de datos diferentes con una función de distribución acumulativa (CDF) exponencial de su tiempo de actividad y una CDF independiente general de su tiempo de reparación. Consideramos cinco casos especiales de la CDF independiente general; incluyendo Gamma, Weibull-Gnedenko, Exponencial, Lognormal y Pareto. Estudiamos la confiabilidad a nivel de sistema, definida como la probabilidad en estado estable (SSP) de operación del sistema libre de fallas. La metodología analítica propuesta permitió evaluar la confiabilidad de todo el sistema en caso de falla de sus componentes. Se obtienen expresiones analíticas específicas y valoraciones asintóticas para las probabilidades en estado estable del sistema y la SSP de operación del sistema libre de fallas. Se consideró un modelo de simulación del sistema en casos en los que no es factible obtener expresiones para las probabilidades en estado estable del sistema en una forma analítica explícita, en particular para construir la función de confiabilidad empírica del sistema. También se estudió el tema del análisis de sensibilidad de las características de confiabilidad del sistema considerado a los tipos de distribuciones de tiempo de reparación. La modelización de la simulación se realizó con el paquete de estadísticas R.