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METODOLOGIE STATISTICHE E STOCASTICHE PER LA VALUTAZIONE DELL'AFFIDABILITÀ DI SISTEMI COMPLESSI

L'attività di ricerca del gruppo proponente si articolerà su più ambiti di interesse nei quali è stata maturata negli anni una competenza riconosciuta a livello internazionale. Una prima parte dell'attività sarà dedicata all’analisi delle prestazioni dei servizi innovativi offerti dai sistemi di TLC di nuova generazione, in presenza di guasti ed operazioni di ripristino/manutenzione delle funzionalità. Particolare attenzione rivestirà l’analisi della disponibilità di un’infrastruttura NFV, anche al fine di valutare elementi ridondanti per rispettare gli stringenti requisiti di disponibilità richiesti per le reti di TLC attuali, minimizzando il costo di realizzazione complessivo. In tale ambito, verrà utilizzato un approccio metodologico basato sulle Reti di Petri Stocastiche (Stochastic Reward Nets – SRN), che verrà testato con l’ausilio di appositi strumenti software quali SHARPE o SPNP, tool realizzati dal gruppo di ricerca del prof. K.S. Trivedi (Duke University, USA). Sono allo studio anche modelli gerarchici, basati su alberi di guasto e diagrammi a blocchi per l’affidabilità (Reliability Block Diagram - RBD), di servizi offerti da un’infrastruttura NFV. E’ altresì allo studio un approccio alternativo alla valutazione della disponibilità di un’architettura IMS multi-operatore realizzata tramite un’infrastruttura NFV, che richiede di generalizzare le metodologie presenti in letteratura, in particolare quelle basate sull’utilizzo della UGF. Le metodologie proposte saranno validate su dati reali provenienti dalle reti di telecomunicazioni attualmente in esercizio, ottenuti nell’ambito della cooperazione con il Consorzio di Ricerca sulle Telecomunicazioni (Co.Ri.TeL.), con il quale il gruppo di ricerca vanta una pluriennale collaborazione e che annovera tra i suoi partner l’Università degli Studi di Salerno ed Ericsson Telecomunicazioni. La ricerca si propone, inoltre, di studiare nuove tecniche di rivelazione di processi di degrado in celle a combustibile ad ossidi solidi (Solid Oxide Fuel Cells – SOFCs) e di definire adeguati approcci metodologici per la valutazione dell’affidabilità e per la stima del tempo di vita delle SOFC; tali metodologie terranno in considerazione gli aspetti tecnologici e le condizioni tipiche di esercizio delle celle. Le tecniche inferenziali sviluppate verranno poi applicate a dati sperimentali raccolti durante i test di stack di SOFC in diverse condizioni operative nell’ambito del Progetto di Ricerca Europeo FP7 DIAMOND. Gli stessi dati verranno analizzati anche tramite tecniche innovative di stima spettrale, in fase di messa a punto, atte a rivelare particolari fenomeni di degrado relativi all’efficienza di utilizzo del combustibile che alimenta i sistemi SOFC. Sono, infine, allo studio tecniche Bayesiane, basate su metodi Markov Chain Monte Carlo (MCMC) per la stima puntuale ed intervallare di parametri di processi stocastici (ad esempio, processi Gamma non Omogenei e Gamma Trasformati), atti alla caratterizzazione del degrado di unità tecnologiche. I modelli proposti saranno infine applicati alla valutazione del tempo di vita (lifetime) e dell’affidabilità delle unità tecnologiche a partire da dati reali.