خطر أنظمة التحكم الكمبيوترية
تزداد
الثقافة بالتكنولوجيا الحديثة للقيام بالأعمال كالتحكم فى تشغيل الأنظمة
والتطبيقات ومراقبتها وبدأ استخدام الكمبيوتر للتحكم بالأنظمة المختلفة وتعرف
بأنظمة التحكم الكمبيوترى بدءا من أنظمة التحكم البسيطة التى تستخدم فى ساعات اليد
الرقمية والغسالات الأتوماتيكية مرورا بأجهزة الطب المتقدمة كالقلب الصناعى والتى
تستخدم فى الطائرات ومركبات الفضاء والمفاعلات النووية .
إن
التطور السريع فى مجال التكنولوجيا والاتصالات فى كثير من مفاهيم الانتاج لأنه عصر
ثورة التكنولوجيا والمعلومات .
س : إلى
أى مدى قد يشكل التطور التكنولوجىخطورة على الانسانية ؟
ج : إن أكثر العلوم حداثة علم الكمبيوتر فالخطر
التى ينجم عن أعطال الكمبيوتر أو فشل أنظمة الكمبيوتر فبعض أنظمة التحكم
الكمبيوترى ( أنظمة السلامة الحرجة ) قد تؤدى فى حال فشلها إلى كوارث متعددة ومن
ذلك أنظمة الكمبيوتر فى الطائرات أو فى غرفة التحكم فى المفاعلات النووية الحديثة
.
هل
الكمبيوتر أكثر أمانا من البشر ؟
إن
الاهتمام بالأخطار التى تجلبها الاختراعات التكنولوجية بحيث يعود لبدايات ق ( 19 )
بالتحذير من مخاطر انفجار المحركات البخارية
نتيجة للضغط العالى ومن أخطار الجهد العالى للكهرباء واليوم نجد صعوبة فى
التحكم بنتائج الحوادث الناجمة عنها من انظمة السلامة الحرجة وإن عمل التصاميم
الآمنة التى تجنبها الأخطار فالكثير من الانظمة كأنظمة التحكم فى المفاعلات
النووية ومركبات الفضاء لا يمكن التأكد من صحة عملها واختبارها فى بيئات اختيارية
حية .
لماذا
الكمبيوتر ؟
تمتاز
الأنظمة الحديثة التى يتم التحكم بها عن طريق الكمبيوتر بقدرتها الحسابية العالية
التى تمكنها من تشغيل أكثر النظم تعقيدا فى وقت قياسى إلى جانب أن استخدام
الكمبيوتر للقيام بوظائف التحكم ويصبح استخدام الكمبيوتر للقيام بوظائف عديدة
بالأنظمة ضرورى لزيادة عنصر السلامة فقد تسببت الأخطاء البشرية عند ادارة أنظمة
السلامة الحرجة فى عدة حوادث مما جعل مؤيدى استخدام الكمبيوتر فى التحكم بالأنظمة
يجادلون بأنه كان بالامكان تجنب الحوادث وهو ما جعل أوالتقليل من آثارها عن طريق
استخدام نظم برمجية تقوم بالغاء القرارات البشرية الخاطئة أو توفير معلومات
ومعطيات دقيقة حول الأخطار المحيطة بالنظام تساعد الانسان فى اتخاذ القرارات
السليمة .
فى
مدينة ( ديترويت ) الأمريكية عام ( 1987 ) وفى حالة استخدام نظام كمبيوترى للفحص
الأتوماتيكى بحيث يقوم بكشف الخطأ وبتجاهل الأوامر الصادرة من الكمبيوتر والسيطرة
على دوافع الطائرة ومنعها من الاقلاع كما حدث فى الأنظمة الحديثة .
فقد
كانت أعطال الكمبيوتر سببا رئيسيا فى وقوح العديد من الحوادث ففى ( اكتوبر 1992 )
أدى عطل لمدة ( 3 ساعات ) فى جهاز الكمبيوتر الذى تم اعتماده للتحكم فى تشغيل نظام
توزيع خدمة الاسعاف حيث تسببت أعطال متنوعة فى مدينة ( لندن ) إلى وفاة ( 28 شخص )
كما تسببت أعطال متنوعة فى الكمبيوتر للتحكم فى ألة علاج السرطان بالاشعاع ( 25 )
فى الولايات المتحدة الأمريكية ( U.S.A
) وكندا بين ( يونيو 1985 : يناير 1987 ) لمقتل واصابة عدد من المرضى بعد تعرضهم
لجرعات زائدة من الاشعاع .
أما فى
مجال التكنولوجيا النووية وإن التكنولوجيا المستخدمة فى المفاعلات النووية آمنة
للدرجة التى حدث فيها خلل أو تسرب اشعاعى أمر صعب إلا أن الحوادث التى وقعت فى عدد
من المفاعلات النووية أكدت خطأ الاعتقاد فقبل حوالى ( 7 سنوات ) من حادثة تشرنوبل
وبالتحديد فى ( 28 مارس 1979 ) وقعت حادثة المفاعل النووى فى جزيرة ( ثرى مايلز )
بنسلفانيا / أمريكا حيث تسربت كميات كبيرة من الاشعاع إلى خارج نواة المفاعل وهو
ما كان سيهدد حياة سكان الجزيرة وقد بينت التحقيقات أن تعطل نظام التحكم فى اكتشاف
وضعية صمام تنفيس الضغط فى وعاء الضغط داخل المفاعل النووى كان سبب الحادثة .
أهمية
اعداد المواصفات والتصاميم :
إن بناء
أجهزة الكمبيوتر اعتمادها على البرمجة وإن البرمجة مع مرور الوقت ستصبح خالية من
أى أخطاء فى المستقبل حيث بدأ المبرمجون يسعون لحلول ذكية معقدة وبكتابة برامج
الأنظمة قبل الانتهاء من وضع المواصفات والتصاميم .
إن أكبر
التحديات المواجهة لاستخدام أنظمة التحكم الكمبيوترى فى مجال السلامة الحرجة يكمن
فى التعقيد الذى تحمله الأنظمة فأصغر البرامج المستخدمة يحتوى على عدد على عدة
آلاف من مسارات التنفيذ الممكنة داخل الشفرات مما يجعل عملية تصميم البرامج
واختبار صحتها صعبة جدا .
وقد
أثبتت التجارب المتتابعة أن معظم المشكلات المتعلقة ببناء أو تشغيل أنظمة السلامة
الحرجة كان العيب فى المواصفات .
إن
حادثة صاروخ ( باتريوت ) أثناء حرب الخليج ففى ( 25 / 2 / 1991 ) فى الظهران
بالسعودية فشل صاروخ ( باتريوت ) الأمريكى فى التصدى لصاروخ ( سكود ) العراقى مما
نجم عنه مقتل ( 28 جندى ) أمريكى وعندما قام الخبراء بعمليات التحرى وتحليل
الحادثة تبين أن السبب يرجع لخلل أصاب الكمبيوتر المسئول عن احتساب المدى الزمنى
لدخول صاروخ سكود المهاجم نطاق صواريخ ( باتريوت ) المعترضة .
إن
تحليل مراحل متطلبات النظام ووضع التصاميم الخاصة بعناصر السلامة والأمان من صحة
بنائه والتقليل من التكلفة المادية التى يتطلبها تركيب أجهزة سلامة اضافية فى
المراحل النهائية من تصنيع النظام تساعد فى اكتشاف العيوب والأخطاء مبكرا ويتم
احتوائها وتصويبها قبل الخوض فى مراحل التصنيع النهائية ويصعب فيها اكتشاف أو
تصويب العيوب والأخطاء .
هل
اللغة السبب ؟
تتم
كتابة متطلبات ومواصفات النظم الكمبيوترية باستخدام اللغة الانجليزية وهذه اللغة
تحتوى على بطبيعتها على قدر من الغموض والالتباس والتناقضات فضلا عما تحتويه من
مكونات بلاغية كالاستعارات والكنايات وإن الاستخدام اليومى الأدبى للغات الطبيعية
فالأمر يختلف عندما تستخدم اللغات لتوصيف متطلبات ووظائف الأنظمة المعقدة بشكل
علمى دقيق وواضح .
البديل
: الطرق المنهجية :
وللتغلب
على المشكلة قام الأكاديميون بإنشاء فرع جديد من فروع علوم الكمبيوتر ( الطرق
المنهجية ) وهو العلم الذى يعنى باستخدام التكنولوجيات الرياضية فى وضع مواصفات
وبناء تصاميم البرمجيات بدلا من استخدام اللغة الانجليزية .
وإن
استخدام الطرق المنهجية على كتابة المواصفات الخاصة بانتظام بشكل دقيق وتوفر
امكانية فحص المواصفات بشكل أوتوماتيكى يمكن من اكتشاف ما بها من عيوب أو نواقص أو
تناقضات وإلى تمكينها من القيام باختبارات ألية على المواصفات وإثبات صحتها معتمدة
على البراهين الرياضية المنطقية التى يمكن القيام بها عن طريق الكمبيوتر بدلا من
استخدام الطرق التقليدية التى تعتمد على آداء المهندسين ومهاراتهم الشخصية .
وأن
صعوبة الطرق المنهجية وتكلفتها العالية فى تدريب وتأهيل المصممين والمهندسين ففى
عام ( 1993 ) قامت وكالة الفضاء الأمريكية ( NASA
) وهيئة الطيران الفيدرالية فى الولايات المتحدة الأمريكية بتمويل تحقيق حول مدى
أهمية استخدام الطرق المنهجية فى عملية تصنيع الأنظمة وقد خلص التقرير النهائى
للتحقيق عن طريق خبير أنظمة السلامة الحرجة إلى أن الطرق المنهجية ينبغى أن تعتمد
فى مناهج التدريس لكل علماء الكمبيوتر والمهندسين حيث أن التقرير أشار إلى أن أفق
استخدامها لا يزال غير واضح على الرغم من زيادة التكلفة المالية للتصنيع التى قد
تنتج عن استخدام الطرق المنهجية فكثيرا من معايير هندسة البرمجيات تلزم مطورى
أنظمة السلامة الحرجة باستخدام الطرق المنهجية أثناء إعداد المواصفات وبناء
التصاميم وازداد استخدام الطرق المنهجية بشكل كبير فاستخدام الطرق المنهجية بنجاح
فى وضع تصاميم النظام الجديد لتشغيل المترو حيث تم تقليل الفترة الزمنية الفاصلة
بين القطارات إلى دقيقتين .
وتعتبر
الطرق المنهجية من الفروع الأساسية فى علوم الكمبيوتر التى يتم تدريسها ضمن مناهج
الجامعات فى أوروبا وأمريكا والدول الصناعية بل فى بعض الدول النامية فى أمريكا
الجنوبية وأسيا كما تشهد الأبحاث العلمية المتعلقة بتطوير تكنولوجيتها وتطبيقاتها
فى مختلف الصناعات التكنولوجية اهتماما متزايدا وتعقد العشرات من المؤتمرات
العلمية الدولية إلا أن تواجد الطرق المنهجية فى مناهج دول العالم الثالث ومنها
الدول العربية لا يزال دون المستوى .
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق