مقاومة الهشاشة

📅 آخر تحديث: ٢٦ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٦ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 6 صور
الموسوعة الحرة

خاصية مقاومة الصدمات هي خاصية للأنظمة تزيد من قدرتها على الازدهار في مواجهة الضغوط والصدمات والتقلبات والتشويش والأخطاء والأعطال والهجمات أو حالات الفشل. وقد طوّر هذا المفهوم نسيم نيكولاس طالب في كتابه " مقاومة الصدمات " وفي أوراق بحثية تقنية. [ 1 ] [ 2 ] وكما يوضح طالب في كتابه، فإن مقاومة الصدمات تختلف جوهريًا عن مفهومي المرونة (أي القدرة على التعافي من الفشل) والمتانة (أي القدرة على تحمل الفشل). وقد طُبّق هذا المفهوم في تحليل المخاطر، [ 3 ] [ 4 ] والفيزياء، [ 5 ] وعلم الأحياء الجزيئي، [ 6 ] [ 7 ] وتخطيط النقل، [ 8 ] [ 9 ] والهندسة، [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] والفضاء (وكالة ناسا)، [ 13 ] وعلوم الحاسوب. [ 11 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]

يُعرّفها طالب على النحو التالي في رسالة إلى مجلة "نيتشر" ردًا على مراجعة سابقة لكتابه في تلك المجلة:

ببساطة، تُعرَّف مقاومة الصدمات بأنها استجابة محدبة لعامل ضغط أو مصدر ضرر (ضمن نطاق معين من التباين)، مما يؤدي إلى حساسية إيجابية لزيادة التقلبات (أو التباين، أو الضغط، أو تشتت النتائج، أو عدم اليقين، وهي ما يُصنَّف تحت مسمى "مجموعة الاضطرابات"). وبالمثل، تُعرَّف الهشاشة بأنها حساسية مقعرة لعوامل الضغط، مما يؤدي إلى حساسية سلبية لزيادة التقلبات. إن العلاقة بين الهشاشة والتحدب والحساسية للاضطراب علاقة رياضية، مُستنتجة من نظرية، وليست مُستمدة من استخراج البيانات التجريبية أو أي سرد ​​تاريخي. إنها علاقة بديهية .

— طالب، ن.ن.، الفلسفة: "مقاومة الهشاشة" كفكرة رياضية. مجلة نيتشر ، 28 فبراير 2013؛ 494(7438)، 430-430

مضاد للهشاشة مقابل قوي/مرن

يؤكد طالب في كتابه على الفروقات بين مفهومي "مضاد الهشاشة" و"المتانة/الصلابة". ويقول: "إن مفهوم "مضاد الهشاشة" يتجاوز مفهومي "المتانة" و"الصلابة". فالمتانة تقاوم الصدمات وتبقى على حالها، بينما يتحسن مفهوم "مضاد الهشاشة" مع مرور الوقت". [ 1 ] وقد طُبِّق هذا المفهوم الآن على النظم البيئية بشكل دقيق. [ 17 ] في دراستهم، يستعرض المؤلفون مفهوم مرونة النظام البيئي وعلاقته بسلامة النظام البيئي من منظور نظرية المعلومات. تُعيد هذه الدراسة صياغة مفهوم المرونة وتُطوّره بطريقة رياضية قابلة للتقييم الاستدلالي في تطبيقات واقعية، مثل "مضاد الهشاشة" في النظام البيئي. كما يقترح المؤلفون أنه في مجال حوكمة النظم الاجتماعية والبيئية، أو التخطيط، أو بشكل عام، في أي عملية صنع قرار، قد يكون مفهوم "مضاد الهشاشة" هدفًا قيّمًا وأكثر جدوى من مجرد السعي إلى تحقيق المرونة. وبالمثل، اقترح بينيدا وزملاؤه [ 18 ] مقياسًا بسيطًا وقابلًا للحساب لمدى مقاومة الشبكة للصدمات، يعتمد على تغير "الرضا" (أي تعقيد الشبكة) قبل وبعد إضافة الاضطرابات، وطبقوه على الشبكات المنطقية العشوائية (RBNs). كما أظهروا أن العديد من الشبكات البيولوجية المعروفة، مثل دورة الخلية في نبات رشاد أذن الفأر (Arabidopsis thaliana )، تتمتع بمقاومة للصدمات كما هو متوقع.

مضاد للهشاشة مقابل التكيف/الإدراكي

النظام التكيفي هو نظام يُغير سلوكه بناءً على المعلومات المتاحة وقت الاستخدام (بدلاً من تحديد سلوكه أثناء تصميم النظام). تُعرف هذه الخاصية أحيانًا بالإدراكية. ورغم أن الأنظمة التكيفية تُتيح لها المتانة في ظل سيناريوهات متنوعة (غالبًا ما تكون غير معروفة أثناء تصميم النظام)، إلا أنها ليست بالضرورة مضادة للهشاشة. بعبارة أخرى، يكمن الفرق بين النظام التكيفي والمضاد للهشاشة في الفرق بين نظام يتمتع بالمتانة في ظل بيئات/ظروف متقلبة، ونظام يتمتع بالمتانة في بيئة غير معروفة مسبقًا.

الاستدلال الرياضي

اقترح طالب طريقة استدلالية بسيطة [ 19 ] للكشف عن الهشاشة. إذاو(أ){\displaystyle f(a)}هو نموذج من نماذجأ{\displaystyle a}إذن، توجد الهشاشة عندماح<0{\displaystyle H<0}توجد المتانة عندماح=0{\displaystyle H=0}وتوجد خاصية مقاومة الهشاشة عندماح>0{\displaystyle H>0}، أين

ح=و(أ-Δ)+و(أ+Δ)2-و(أ){\displaystyle H={\frac {f(a-\Delta )+f(a+\Delta )}{2}}-f(a)}.

باختصار، تتمثل الطريقة في تعديل مدخلات النموذج بالزيادة والنقصان. إذا كان متوسط ​​نتائج النموذج بعد التعديلات أسوأ بكثير من خط الأساس، فإن النموذج يكون هشًا فيما يتعلق بتلك المدخلات.

التطبيقات

طُبِّق هذا المفهوم في مجالات الأعمال والإدارة ، [ 20 ] والفيزياء ، [ 5 ] وتحليل المخاطر ، [ 4 ] [ 21 ] وعلم الأحياء الجزيئي ، [ 7 ] [ 22 ] وتخطيط النقل ، [ 8 ] [ 23 ] والتخطيط الحضري ، [ 24 ] [ 25 ] [ 26 ] والهندسة ، [ 11 ] [ 12 ] [ 10 ] والفضاء (وكالة ناسا)، [ 13 ] وعلوم الحاسوب ، [ 11 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] [ 27 ] وتصميم أنظمة المياه، [ 28 ] والسرطان. [ 29 ] [ 30 ]

في علوم الحاسوب، يوجد اقتراح منظم لـ"بيان البرمجيات المضادة للهشاشة"، كرد فعل على تصميمات الأنظمة التقليدية. [ 31 ] [ 32 ] وتتمثل الفكرة الرئيسية في تطوير خاصية مقاومة الهشاشة من خلال التصميم، وبناء نظام يتحسن من خلال مدخلات البيئة.

انظر أيضاً

مراجع

  1. ١ ٢ نسيم نيكولاس طالب (٢٠١٢). مضاد للهشاشة: أشياء تستفيد من الفوضى . دار راندوم هاوس. ص ٤٣٠. ​​ISBN  978-1-4000-6782-4.،
  2. ↑ طالب، ن.ن.؛ دوادي، ر. (2013). "التعريف الرياضي، ورسم الخرائط، والكشف عن (مضاد) الهشاشة". التمويل الكمي . 13 (11): 1677-1689 . arXiv : 1208.1189 . Bibcode : 2013QuFin..13.1677T . doi : 10.1080/14697688.2013.800219 . S2CID 219716527 . 
  3. ↑ أفين، ت. (2014). "مفهوم مقاومة الصدمات وآثاره على ممارسة تحليل المخاطر". تحليل المخاطر . 35 (3): 476-483 . Bibcode : 2015RiskA..35..476A . doi : 10.1111/risa.12279 . PMID: 25263809. S2CID : 5537979 .  
  4. 1 2 ديربيشاير، ج.؛ رايت، ج. (2014). "الاستعداد للمستقبل: تطوير منهجية "مضادة للهشاشة" تُكمّل تخطيط السيناريوهات بحذف السببية" (ملف PDF) . التنبؤ التكنولوجي والتغيير الاجتماعي . 82 : 215-225 . doi : 10.1016/j.techfore.2013.07.001 .
  5. 1 2 ناجي، علي؛ غدرات، مليحة؛ كوماي-مقدم، هانية؛ بودغورنيك، رودولف (2014). "سوائل كولوم غير المتماثلة عند أسطح عازلة مشحونة عشوائيًا: مقاومة الهشاشة، والشحن الزائد، وانعكاس الشحنة". مجلة الفيزياء الكيميائية . 141 (17) 174704. arXiv : 1409.2609 . Bibcode : 2014JChPh.141q4704N . doi : 10.1063/1.4898663 . PMID 25543341 . 
  6. ↑ دانشن، أ.؛ بيندر، ب.م.؛ نوريا، س. (2011). "مقاومة الهشاشة والتعديل في علم الأحياء (وفي الأعمال التجارية): توفر المرونة طريقة فعالة لإدارة المخاطر على المستوى فوق الجيني" . الجينات . 2 ( 4): 998-1016 . doi : 10.3390/genes2040998 . PMC 3927596. PMID 24710302 .  
  7. 1 2 غروب، مارتن؛ موجيا، لوسيا؛ غوستينكار، سين (2013). "مواطن وتكيفات الفطريات السوداء متعددة التحمل للظروف القاسية". الكائنات المحبة للظروف القاسية . الأصل الخلوي، الحياة في البيئات القاسية وعلم الأحياء الفلكي. المجلد 27. الصفحات 551-566 . doi : 10.1007/978-94-007-6488-0_25 . ISBN   978-94-007-6487-3.
  8. 1 2 ليفين، جيفري س.؛ برودفوهرر، ستيفن ب.؛ كروسل، ويليام م. (2014). "الكشف عن القرارات والنماذج المضادة للهشاشة: دروس مستفادة من نموذج تحليل مفاهيمي لتمديد عمر خدمة المركبات القديمة". وقائع مؤتمر أنظمة IEEE الدولي لعام 2014. الصفحات 285-292 . doi : 10.1109/SysCon.2014.6819271 . ISBN  978-1-4799-2086-0.
  9. ↑ إيستيد، ر. (أغسطس 2014). استخدام أساليب الاستدلال المضادة للهشاشة في تخطيط النقل . في المؤتمر الوطني للمعهد الأسترالي لتخطيط وإدارة المرور (AITPM)، 2014، أديلايد، جنوب أستراليا، أستراليا (رقم 3).
  10. 1 2 فيرهولستا، إي (2014). "تطبيق مبادئ هندسة النظم والسلامة من أجل مقاومة الهشاشة" (ملف PDF) . بروسيديا لعلوم الحاسوب . 32 : 842-849 . doi : 10.1016/j.procs.2014.05.500 .
  11. 1 2 3 4 جونز، ك. هـ. (2014). "هندسة الأنظمة المضادة للهشاشة: تغيير في فلسفة التصميم" . وقائع علوم الحاسوب . 32 : 870-875 . doi : 10.1016/j.procs.2014.05.504 . hdl : 2060/20140010075 .
  12. 1 2 ليختمان، م.؛ فوندال، م. ت.؛ كلانسي، ت. س.؛ ريد، ج. هـ. (2016-01-01). "الاتصالات المضادة للهشاشة" . مجلة أنظمة IEEE . 12 (1): 659-670 . Bibcode : 2018ISysJ..12..659L . doi : 10.1109/JSYST.2016.2517164 . hdl : 10919/72267 . ISSN 1932-8184 . S2CID 4339184 .  
  13. 1 2 جونز، كيني هـ. "الأنظمة المضادة للهشاشة: عامل تمكين لهندسة الأنظمة الأنيقة." (2015)، ناسا،
  14. 1 2 راميريز، كارلوس أ.؛ إيتوه، ماكوتو (2014). "مقاربة أولية لتطبيق خدمات تحديد الأخطاء البشرية للأنظمة المضادة للهشاشة". وقائع المؤتمر السنوي لجمعية هندسة النظم الصناعية (SICE) لعام 2014. الصفحات 2031-2036 . doi : 10.1109/SICE.2014.6935315 . ISBN  978-4-9077-6446-3.
  15. 1 2 عابد، ع؛ خيماخيم، طن متري؛ مرزوق، س.؛ جمعة، ميغابايت؛ مونتيل، T.؛ دريرا، ك. (2014). "نحو بنى تحتية للحوسبة السحابية مقاومة للهشاشة" . بروسيديا علوم الكمبيوتر . 32 : 850– 855. دوى : 10.1016/j.procs.2014.05.501 .
  16. 1 2 غوانغ، ل.؛ نيغوسي، إي. بلوسيلا، J.؛ تينهونن، هـ. (2014). "تحديد موضع قابلية الهشاشة للسحب على البنية التحتية العامة" . بروسيديا علوم الكمبيوتر . 32 : 856– 861. دوى : 10.1016/j.procs.2014.05.502 .
  17. ^ اكيهوا، ميغيل. اسبينوزا، ماريانا؛ جيرشينسون، كارلوس؛ لوبيز كورونا، أوليفر؛ مونجويا، ماريانا؛ بيريز ماكيو، أوكتافيو؛ راميريز كاريلو، إلفيا (2020). "مكافحة هشاشة النظام البيئي: ما وراء النزاهة والمرونة" . بيرج . 8 إي8533. دوى : 10.7717/peerj.8533 . بمك 7020813 . بميد 32095358 .  
  18. ↑ بينيدا، عمر ك.؛ كيم، هيوبين؛ غيرشنسون، كارلوس (28 مايو 2019). "مقياس جديد لمقاومة الهشاشة قائم على الرضا وتطبيقه على الشبكات المنطقية العشوائية والبيولوجية" . التعقيد . 2019 3728621: 1-10 . arXiv : 1812.06760 . doi : 10.1155/2019/3728621 . ISSN 1076-2787 . 
  19. ↑ طالب، نسيم نيكولاس؛ كانيتي، إيلي؛ كيندا، تيديان؛ لوكويانوفا، إيلينا؛ شميدر، كريستيان (2012-08-01). "مقياس استدلالي جديد للهشاشة ومخاطر الذيل: تطبيق على اختبارات الإجهاد". SSRN 2156095 . 
  20. ↑ نيكوكار، إيثان؛ فارسي، محسن؛ ويلاند، أندرياس (2021). "الاستفادة من الفوضى: تقديم حجة لصالح المرونة في إدارة المشتريات وسلسلة التوريد" . مجلة إدارة المشتريات والتوريد . 27 (3) 100699. doi : 10.1016/j.pursup.2021.100699 . hdl : 10398/13141db2-1612-4590-adda-ff6330c39db6 .
  21. ↑ أفين، تيرجي (2015). "مفهوم مقاومة الصدمات وآثاره على ممارسة تحليل المخاطر". تحليل المخاطر . 35 (3): 476-483 . Bibcode : 2015RiskA..35..476A . doi : 10.1111/risa.12279 . PMID: 25263809. S2CID : 5537979 .  
  22. ↑ أنطوان دانشان؛ فيليب م. بيندر؛ ستانيسلاس نوريا (2011). "مقاومة الهشاشة والتعديل في علم الأحياء (وفي مجال الأعمال): توفر المرونة طريقة فعالة لإدارة المخاطر من خلال علم التخلق" . الجينات . 2 ( 4): 998-1016 . doi : 10.3390/genes2040998 . PMC 3927596. PMID 24710302 .  
  23. ↑ إيستيد، ريتشارد (أغسطس 2014). "استخدام أساليب الاستدلال المضادة للهشاشة في تخطيط النقل" (3). أديلايد، جنوب أستراليا: المؤتمر الوطني للمعهد الأسترالي لتخطيط وإدارة المرور. مؤرشف من الأصل في 3 مارس 2016. تم الاطلاع عليه في 1 فبراير 2016 .{{cite journal}}يتطلب الاستشهاد بالمجلة ( مساعدة )|journal=
  24. ^ بليتشيتش، إيفان؛ تشيتشيني ، أرنالدو (2019/09/12). “التخطيط المضاد للهشاشة”. نظرية التخطيط . 19 (2): 172– 192. دوى : 10.1177 / 1473095219873365 . اتش دي ال : 11584/278497 . ردمك 1473-0952 . S2CID 219975474 .  
  25. ↑ روجيما، روب (21 فبراير 2019). "التصميم من أجل التغيير الجذري: إنشاء مناظر طبيعية حضرية مضادة للهشاشة في دلتا الأنهار" . التخطيط الحضري . 4 (1): 113-122 . doi : 10.17645/up.v4i1.1469 . ISSN 2183-7635 . 
  26. ↑ ريدموند، آلان مارتن؛ فلاشوباناجيوتيس، ثيوتشاريس؛ موشوبولو، إيكاتيريني؛ غريزوس، كونستانتينوس؛ مانثوس، إيفانجيلوس؛ رزقي، ياسين (2023). "المدن المضادة للهشاشة - أدوات دعم القرار لدعم تنفيذ المدن المحايدة مناخياً والذكية" . أنظمة حديثة 2023: المؤتمر الدولي لحلول هندسة الأنظمة الحديثة - 2023 .
  27. ↑ ليختمان، مارك (2018). "الاتصالات المضادة للهشاشة" . مجلة أنظمة IEEE . 12 (1): 659-670 . Bibcode : 2018ISysJ..12..659L . doi : 10.1109/JSYST.2016.2517164 . hdl : 10919/72267 . S2CID 4339184. تاريخ الاسترجاع: 27 سبتمبر 2020 . 
  28. ↑ غودويل، جوزيف إي.؛ راي، باتريك؛ نوك، ديستيني؛ ميلر، كريستوفر إم. (23 ديسمبر 2021). "سلسلة الباحثين الناشئين: تجاوز مفهوم المرونة من خلال النظر في مفهوم مقاومة الهشاشة في أنظمة مياه الشرب" . العلوم البيئية: أبحاث وتكنولوجيا المياه . 8 (1): 8-21 . doi : 10.1039/D1EW00732G . ISSN 2053-1419 . S2CID 244063552 .  
  29. ↑ طالب، ن.ن.؛ ويست، ج. (13 فبراير 2023). "التعامل مع الاستجابات المحدبة: مقاومة الصدمات من التمويل إلى علم الأورام" . إنتروبي . 25 ( 2): 343. arXiv : 2209.14631 . Bibcode : 2023Entrp..25..343T . doi : 10.3390/e25020343 . PMC 9955868. PMID 36832709 .  
  30. ↑ أكسيني، سي؛ لوبيز-كورونا، أو؛ ماكريديس، إم إيه؛ أكبرزاده، إم؛ سافيرانو، إم؛ ستانكو، إيه؛ ويست، جيه (2023). "مقاومة الهشاشة كاستجابة النظام المعقد للاضطرابات والتقلبات والزمن". arXiv : 2312.13991 [ q-bio.PE ].
  31. ↑ روسو، دانيال؛ سيانكاريني، باولو (1 يناير 2016). "مقترح لبيان برمجيات مضادة للهشاشة" . وقائع علوم الحاسوب . المؤتمر الدولي السابع حول الأنظمة والشبكات والتقنيات المحيطة (ANT 2016) / المؤتمر الدولي السادس حول تكنولوجيا معلومات الطاقة المستدامة (SEIT-2016) / ورش العمل المصاحبة. 83 : 982-987 . doi : 10.1016/j.procs.2016.04.196 .
  32. ↑ مونبيروس، مارتن (2017). "مبادئ البرمجيات المضادة للهشاشة". ملحق المؤتمر الدولي الأول حول فن وعلم وهندسة البرمجة . الصفحات 1-4 . arXiv : 1404.3056 . doi : 10.1145/3079368.3079412 . 

للمزيد من القراءة

  • طالب، نسيم (2012). مضاد للهشاشة: أشياء تستفيد من الفوضى . دار راندوم هاوس. ISBN 978-0-8129-7968-8.
  • طالب، نسيم (2007). البجعة السوداء: أثر الأحداث غير المحتملة . دار راندوم هاوس. رقم ISBN 978-1-4000-6351-2.
  • طالب، نسيم (2001). مخدوعون بالعشوائية: الدور الخفي للصدفة في الحياة والأسواق . تيكسير. ISBN 978-1-58799-071-7.
  • ووكر، برايان ؛ سولت، ديفيد (2006). التفكير المرن: استدامة النظم البيئية والبشر في عالم متغير . دار نشر آيلاند. ISBN 978-1-59726-093-0.
  • كومينغ، غرايم (2011). الأنظمة التكيفية المعقدة: مقدمة لنماذج المرونة . سبرينغر.
  • ماكغونيغال، كيلي (2015). الجانب الإيجابي للضغط النفسي: لماذا يُعدّ الضغط النفسي مفيدًا لك، وكيف تُتقن التعامل معه . دار نشر أفيري. رقم ISBN 978-1-101-98293-8.
  • باك، بير (1996). كيف تعمل الطبيعة: علم التنظيم الذاتي الحرج . كوبرنيكوس.
  • دورنر، ديتريش (1996). منطق الفشل: التعرف على الخطأ وتجنبه في المواقف المعقدة . دار بيسيك بوكس. رقم ISBN 978-0-201-47948-5.
  • طالب، نسيم (2018). المخاطرة الشخصية: الاختلالات الخفية في الحياة اليومية . دار راندوم هاوس. رقم ISBN 978-0-425-28462-9.
  • ليفسون، نانسي (2011). هندسة عالم أكثر أمانًا: التفكير النظمي المطبق على السلامة . مطبعة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. ISBN 978-0-262-01662-9.
  • رودين، جوديث (2014). عائد المرونة: أن تكون قويًا في عالم تسوء فيه الأمور . بابليك أفيرز. ISBN 978-1-61039-470-3.