Software tool for identification, quantifications and evaluation of risks in heterogeneous interconnected (critical) infrastructure
The result's identifiers
Result code in IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F61989100%3A27240%2F24%3A10256027" target="_blank" >RIV/61989100:27240/24:10256027 - isvavai.cz</a>
Alternative codes found
RIV/61989100:27740/24:10256027
Result on the web
<a href="https://code.it4i.cz/ADAS-Private/distributionnetworks/TimeUnavailabilityApp" target="_blank" >https://code.it4i.cz/ADAS-Private/distributionnetworks/TimeUnavailabilityApp</a>
DOI - Digital Object Identifier
—
Alternative languages
Result language
čeština
Original language name
V2 Softwarový nástroj pro identifikaci, kvantifikace a evaluaci rizik heterogenní vzájemně propojené (kritické) infrastruktury
Original language description
Software umožňuje modelování propojeného systému, výpočet nepohotovosti (pravděpodobnosti výpadku funkcionality) systému, kvantifikaci vlivu jednotlivých komponent na spolehlivost systému a identifikaci rizik a jejich řazení dle závažnosti. Model systému popisuje závislost stavu systému (resp. kritické funkcionality) na stavu jednotlivých komponent.Podstatou výsledku je software (interaktivní aplikace s webovým rozhraním a knihovna výpočetních a vizualizačních funkcí v jazyce Python) pro identifikaci a ohodnocení rizikových komponent na základě matematického modelu propojené kritické infrastruktury.Software, na základě logického modelu závislostí v síti (stromu poruch) a parametrů poruchovosti jednotlivých systémových komponent (střední doby poruch a oprav) umožní simulovat časový vývoj nedostupnosti systémových funkcionalit a kvantifikovat vliv poruch komponent systému a tím identifikovat významné rizikové prvky.Vliv poruch v systému je kvantifikován pomocí rizikových a citlivostních indexů kombinací lokálního-kombinatorického (Birnbaumovy indexy důležitosti) a globálního-Monte Carlo přístupu (LASSO regresní metoda se sekvenční volbou znaků). Software umožňuje zadávat strukturu systému a parametry komponent skrze uživatelsky přívětivé vstupní soubory.Pro provádění analýz je možné využít jednotlivé Python moduly nebo připojenou interaktivní aplikaci vytvořenou pomocí knihovny Shiny, která poskytuje grafické uživatelské rozhraní pro spouštění výpočtů a prohlížení jejich výsledků. Software ve výsledku identifikuje kritické prvky systému jako kandidáty pro alokaci zdrojů s cílem posílení jejich spolehlivosti nebo zefektivnění jejich údržby.
Czech name
V2 Softwarový nástroj pro identifikaci, kvantifikace a evaluaci rizik heterogenní vzájemně propojené (kritické) infrastruktury
Czech description
Software umožňuje modelování propojeného systému, výpočet nepohotovosti (pravděpodobnosti výpadku funkcionality) systému, kvantifikaci vlivu jednotlivých komponent na spolehlivost systému a identifikaci rizik a jejich řazení dle závažnosti. Model systému popisuje závislost stavu systému (resp. kritické funkcionality) na stavu jednotlivých komponent.Podstatou výsledku je software (interaktivní aplikace s webovým rozhraním a knihovna výpočetních a vizualizačních funkcí v jazyce Python) pro identifikaci a ohodnocení rizikových komponent na základě matematického modelu propojené kritické infrastruktury.Software, na základě logického modelu závislostí v síti (stromu poruch) a parametrů poruchovosti jednotlivých systémových komponent (střední doby poruch a oprav) umožní simulovat časový vývoj nedostupnosti systémových funkcionalit a kvantifikovat vliv poruch komponent systému a tím identifikovat významné rizikové prvky.Vliv poruch v systému je kvantifikován pomocí rizikových a citlivostních indexů kombinací lokálního-kombinatorického (Birnbaumovy indexy důležitosti) a globálního-Monte Carlo přístupu (LASSO regresní metoda se sekvenční volbou znaků). Software umožňuje zadávat strukturu systému a parametry komponent skrze uživatelsky přívětivé vstupní soubory.Pro provádění analýz je možné využít jednotlivé Python moduly nebo připojenou interaktivní aplikaci vytvořenou pomocí knihovny Shiny, která poskytuje grafické uživatelské rozhraní pro spouštění výpočtů a prohlížení jejich výsledků. Software ve výsledku identifikuje kritické prvky systému jako kandidáty pro alokaci zdrojů s cílem posílení jejich spolehlivosti nebo zefektivnění jejich údržby.
Classification
Type
R - Software
CEP classification
—
OECD FORD branch
10201 - Computer sciences, information science, bioinformathics (hardware development to be 2.2, social aspect to be 5.8)
Result continuities
Project
<a href="/en/project/VK01030109" target="_blank" >VK01030109: Research on Holistic Model of Interconnected Critical Electricity and Communication Infrastructures</a><br>
Continuities
P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)
Others
Publication year
2024
Confidentiality
C - Předmět řešení projektu podléhá obchodnímu tajemství (§ 504 Občanského zákoníku), ale název projektu, cíle projektu a u ukončeného nebo zastaveného projektu zhodnocení výsledku řešení projektu (údaje P03, P04, P15, P19, P29, PN8) dodané do CEP, jsou upraveny tak, aby byly zveřejnitelné.
Data specific for result type
Internal product ID
018/11-12-2024_SW
Technical parameters
Výsledkem je převážně soubor zdrojových kódů v programovacím jazyce Python (ver. 3.10), které obsahují jak výpočetní knihovnu pro analýzu rizik, tak skript pro sestavení interaktivního webového uživatelského rozhraní využitím knihovny Shiny for Python, spolu s dokumentací popisující jejich strukturu a využití. Knihovna umožňuje načítání vstupních dat a export výsledků, interní logickou reprezentaci systému a jeho závislostí, výpočet časově závislé nepohotovosti systému a jeho komponent, kombinatorický výpočet Birnbaumových indexů důležitosti komponent v systému a globální identifikaci významných komponent metodou sekvenční regularizované regrese užitím kvazi Monte-Carlo metody. Pro manipulaci s interní logickou strukturou systému a výpočet nepohotovosti a indexů důležitosti byla vytvořena vlastní efektivní implementace jednotlivých metod v jazyce Python využívající také nově vyvinuté (a peer-review publikované) přístupy. Software interně využívá otevřené knihovny třetích stran. Python: numpy, pandas, plotly, numba, SAlib, sklearn; R-project: ftaproxim, FaultTree; pro jejich propojení Rpy2; a Shiny for Python pro tvorbu interaktivního webového rozhraní. Dotazy ohledně možností přístupu k výsledku a licence lze posílat na e-mail: pavel.praks@vsb.cz, v kopii fujdiak@vut.cz, toman@vut.cz.
Economical parameters
Software vznikl v rámci projektové výzvy MVČR OPSEC za účelem zvýšení resilience kritických infrastruktur (elektrická, komunikační) a tedy snížení socio-ekonomických dopadů způsobených výpadky dostupnosti jejich služeb. Vývoj probíhal mj. v součinnosti s aplikačním garantem - městem Brno. Dále bude nabízen formou hospodářské činnosti a smluvního výzkumu.
Owner IČO
61989100
Owner name
VŠB - Technická univerzita Ostrava