Крехкостта на мрежовата свързаност

Анализ на Клаус Лукас, публикуван в германското издание Die Zeit, разкрива как в наши дни индустриалното общество се подготвя за обща промяна на парадигмата. Задвижващата енергия ще бъде регенеративна. Големите въглищни и атомни електроцентрали все повече се заменят от децентрализирани централи за използване на слънчева и вятърна енергия. Размерът на една компания вече не е елементарен критерий за икономически успех. Специализираните производствени процеси позволяват на малкия бизнес да минимизира разходите и потреблението на ресурси. Развиват се новите форми на споделена икономика, например в областта на мобилността, при която личната собственост върху превозните средства се заменя с модели на съвместно използване. Логистичните мрежи свързват фабрики, складове, търговци на дребно и крайния потребител. Новата парадигма може да се характеризира с ключовите думи „зелено“ и „цифрово“.

Свързана с това е неизвестната досега небходимост от комуникация и контрол. Доставчиците и потребителите трябва да бъдат обединени. Това става чрез силно разклонена система от интелигентни електрически и информационни мрежи. Всичко е свързано дигитално чрез различни сензори, базирани на Интернет на нещата или изкуствен интелект в по-широкия смисъл. Зеленото цифрово бъдеще на индустриалното общество означава многообразие и мрежова свързаност.

В сравнение с все още преобладаващата парадигма по размер и концентрация, зелено-цифровата парадигма има висок потенциал за спестяване на ресурси. Това не е без риск. Тъй като сложните системи не се държат като машини, те имат дълги и непрозрачни причинно-следствени вериги. Малките причини могат да имат косвени, дългосрочни и необратими последствия. Възниква обратна връзка, която може да постави цялата система в нестабилно и силно чувствително състояние при критични натоварвания. Локалните прекъсвания след това не остават локално ограничени, а се разпространяват в цялата система.

Прост пример е трафикът по магистрала. С увеличаване концентрацията на превозни средства пътният поток става по-ефективен. Ако обаче се надвиши критичното ниво, това може да доведе до внезапни и непредвидими задръствания. Понякога обаче това е процес, предизвикан от случайни колебания, като например спиране на отделно превозно средство в плътна колона от други.

Този механизъм намира свое съответствие в зеленото цифрово индустриално общество. Ако свързаността на елементите надвишава прага, системата става нестабилна - независимо дали се отнася до енергийната промишленост, производствената индустрия или споделена икономика. В този случай има висока чувствителност към малки смущения. Те също са случайни и неизбежни в зеленото цифрово индустриално общество. Това може да е локална повреда на комутационен елемент в енергийна мрежа или производствена инсталация, неизправност в логистиката или липса на компоненти в споделената икономика. В сложните системи такива смущения се разпространяват като вируси.

Следователно може да се очаква, че например прекъсванията на електрозахранването ще се случват по-често и с по-големи въздействия от преди в зелената цифрова енергийна индустрия, тъй като мрежата се разширява, свива и става по-напрегната. Също така локалното прекъсване във веригата на производство и логистика може да доведе до дефицити, непознати в съвременното индустриално общество. Глобалните рискове произтичат и от кибератаки в глобални мрежи за данни, които могат да доведат до много по-големи щети, отколкото се предполага в момента.

Характерен за сложните системи е бавният подход към критично натоварване и внезапната  повреда. В случай на движение по магистрала трафикът се увеличава бавно поради притока през кръстовища, докато не се срине внезапно. Подобни неща могат да бъдат предизвикани в зеленото цифрово индустриално общество чрез максимално използване на мрежовите мощности.

За да се избегнат повреди, е необходимо непрекъснато наблюдение, което открива ранните предупредителни сигнали и се намесва навреме. В автомобилния трафик това е мониторингът на движението, който се практикува и днес. Цялостни устройства за откриване на сигнали за ранно предупреждение, поддръжка и технология за сигурност също ще бъдат необходими в мрежовите системи на зеленото цифрово индустриално общество. Това не трябва да се пренебрегва и да се включва в прогнозите за спестяване на ресурси.