Hibrit Güvenilirlik Analizi — Olasılıksal ve Olasılıksal Olmayan Yöntemlerin Birleşimi

Aleatorik belirsizlik, indirgenemez doğal değişimdir — zar atmak, rüzgar hızı dalgalanmaları, bir üretim partisindeki malzeme mukavemeti dağılımı. Olasılık dağılımlarıyla modellenir. Epistemik belirsizlik, bilgi eksikliğinden kaynaklanır — henüz ölçülmemiş bir parametre, biçimi tartışmalı bir model. Daha fazla veri veya test, prensipte bunu azaltabilir; o zamana kadar bir aralık veya bulanık küme olarak ifade edilir. HRA, epistemik bir değişkene uydurma bir dağılım atamanın yarattığı hassasiyet yanılsamasını önlemek için bu iki türü ayrı tutar.

En yaygın yaklaşım iç içe bir döngüdür: dış döngü, epistemik aralık değişkenini aralığı boyunca tarar (aralık değişkenleri için grid arama, optimizasyon veya köşe yöntemleri kullanarak) ve her sabit epistemik değişken değeri için iç döngü, kalan olasılıksal değişkenler üzerinde Monte Carlo simülasyonu, FORM veya SORM kullanarak koşullu arıza olasılığını hesaplar. Tarama üzerindeki minimum ve maksimum koşullu arıza olasılıkları, alt ve üst sınırları tanımlar.

Evet, ancak iç içe döngü o zaman hesaplama açısından pahalıdır çünkü her iç döngü FORM veya Monte Carlo çağrısı çok sayıda limit-durum fonksiyonu değerlendirmesi gerektirir. Vekil modeller — yanıt yüzeyleri, polinom kaos genişlemeleri, Gauss süreci emülatörleri — tipik olarak sonlu eleman çalıştırmalarının küçük bir kümesi üzerinde eğitilir ve hesaplamayı çözülebilir hale getirmek için döngü içindeki tam modelin yerine kullanılır.

Kapalı bir aralık, [a, b] içindeki tüm değerleri eşit derecede olası ve dışındaki her şeyi imkansız olarak ele alır — sert bir sınır. Bulanık bir sayı, merkezi değerin en olası olduğunu ve olasılığın kenarlara doğru kademeli olarak azaldığını ifade etmenizi sağlar. Uzman bilgisi veya kısmi veriler katı bir kesinti yerine dereceli bir olasılık önerdiğinde bulanık temsilleri kullanın. Yalnızca üst ve alt sınırlar tercih bilgisi olmadan biliniyorsa, simetrik bir üçgen veya yamuk bulanık sayı veya düz bir aralık uygundur.

İlgilidirler ancak farklıdırlar. HRA şunu sorar: bazı girdilerin olasılıksal olmayan bir anlamda belirsiz olduğu göz önüne alındığında, arıza olasılıklarının aralığı nedir? Sağlam güvenilirlik analizi veya güvenilirliğe dayalı sağlam tasarım optimizasyonu daha ileri gider ve performans veya arıza olasılığının bu belirsizliklere duyarlılığını en aza indirir. HRA, teşhis ve niceliksel bir araçtır; sağlam optimizasyon, iç değerlendirme motoru olarak HRA'yı kullanabilen bir tasarım kararı aracıdır.