RELIABILITY MODELLING OF COMPLEX SYSTEMS: AN ADAPTIVE TRANSITION SYSTEM APPROACH TO MATCH ACCURACY AND EFFICIENCY

In this thesis we define a modelling formalism for the evaluation of reliability measures of complex systems. In the last years reliability engineering has been concerned with systems subjected to complex interdependencies between their parts. Since the behaviour of such systems is driven by these dependencies, the appropriate way of capturing these interdependencies in a model of the system has gained interest from academic and industrial practitioners. We present Adaptive Transition Systems (ATS) is a modelling formalism based on interdependent transition systems, i.e., a set of interdependent state-space models, supported by a set of additional variables. These variables take the form of inputs and outputs of a set of communication functions, that while allowing different transition systems to communicate, are the mean to model dependencies between the modelled elements of a system. Moreover, in most circumstances these functions can be expressed graphically by a tree structure (a Fault Tree-like structure) that maintains, together with the state-space models, an high (graphical) level language of description of the system. We give the means to solve ATS via simulation and analytically by their conversion into Markov Chains. Finally we present an application of the formalism in order to solve Repairable Dynamic Fault Trees.

In questa tesi è introdotto un linguaggio di modellizzazione per la valutazione di misure di affidabilità di sistemi complessi. Adaptive Transition Systems (ATS) è un linguaggio di modellizzazione basato su macchine di stato interdipendenti dotate di variabili che sono inputs e outputs di un set di funzoni di comunicazione che permettono l'adattamento delle prprietà legate alle transizioni delle macchine di stato rispetto all'evoluzione del sistema. Le funzioni di comunicazione sono il mezzo per modellizzare le dipendenze tra le parti del sistema. Gli algoritmi per la risoluzione simulativa ed analitica del modello ATS sono definiti. Un applicazione per la risoluzione di alberi di guasto dinamici con componenti riparabili è anche riportata.