Refik ARKUT

Yansımalar

Güvenilirlik

Bu kış oldukça sert geçti. Sıcaklıkların düşük olması, ısınma için enerji ihtiyacımızı artırdı. Enerji deyince de akla ‘elektrik enerjisi' geliyor. Bilindiği gibi, ‘bağlantılı'(enterkonnekte) elektrik şebekesinden kapasitesinin üzerinde enerji talep edildiği zaman sorunlar yaşanır. Aslında herhangi bir fiziksel sistemden (elektrik şebekesi, haberleşme ağı, İnternet, karayolları, köprü, insan...) kapasitesinin üzerinde çalışma telep edildiği zaman ‘sistemin' başarımı (performansı) düşer. Örneğin elektrik kesilir, haberleşmede yığılma başlar, çağrılar başarılamaz, İnternet'te gecikme artar, trafik durur, köprü trafiği sıkışır, insan bayılır. Sisteme gelen talep sistemin kapasitesinin altına inene kadar devam eden bu başarım düşüklüğü, aslında sistemin kendisini ‘doğal' koruma davranışıdır. Bu evrensel davranış karşısında yapılması gereken tek şey, sisteme talep arttığı veya ‘yığılma noktasına' yaklaşıldığı zaman, sisteme gelen talebi azaltmadır. Bunun adına, ‘trafik polisliği' denir. Örneğin; bağlantılı elektrik şebekesi talebin artması sonucunda zorlanacak olursa, ya bilinçli olarak bazı yerlerin elektriğini kesme veya şebekeye ilave enerji sağlama gerekir. Bu sorunlar artan taleple oluşabileceği gibi, insan veya tasarım hatasından veya bir arızadan dolayı oluşabilir. İşte böyle durumlarda, ‘sistem güvenilirlik' düzeyi nedir sorusu akla gelir. Güvenilirlik tanımı şöyledir: Bir sistem veya cihazın güvenilirliği, verilen işletim koşulları altında ve verilen bir sürede ‘çalışma' olasılığıdır.
1970'lerin başında gözden kaçan bir oluşum, Birleşik Devletlerde akademik birimlerin aralarında bir ‘veri ağı' kurulması çalışmasıydı. ARPAnet denen bu ağ esas olarak araştırıcılar arasında bir ‘ileti haberleşme' ortamı yaratmayı amaçlıyordu. Daha o zaman IP (İnternet Protokolu), yönlendirici kavramları oluşmamış, onlar yerine ‘datagram protokolu' ve IMP (mesajlar arası işlemcisi) gibi kavramlar sözkonusuydu. Paket anahtarlamanın matamatiksel temellerini ortaya koyan Leonard Kleinrock ve ağ tasarımı üzerine çalışmalar yapan Network Analysis Corp. kurucuları Howard Frank ve Ivan Frisch'in çalışmaları, o zaman ITU'dan yeni mezun olan benim ve kardeşimin ilgi alanına giriyordu. Belli bir güvenilirlik değeri için ağın topolojik (yapısal biçimi) nasıl olmalı sorusunu cevaplamaya çalışıyorduk. Bunun için n tane işlemci-birim birbirine toplam minimum maliyetle (MST) topolojik olarak nasıl bağlanmalıdır ki, bunlardan herhangi m (m < n) tanesinden fazlası - linklerin kopması sonucunda- seçilen merkez birimle haberleşme kesintisi yaşamasın? Bu problemi bir algoritma ile çözümleyerek 1973 yılında yayımladık ( 1 ). Diğer bir sıcak araştırma konusu paket ağlarda başarım ölçüm çalışmalarıydı. UCLA'den Kleinrock bu konu ile ilgileniyordu. ARPAnet'e üçüncü araştırma konusu kullanılan haberleşme protokolunun kararlılığı (stabilitesi) sorunu idi. Bu alanda yapılan çalışmalar yıllar sonra Vint Cerf'in TCP/IP protokolu geliştirmesi ile sonuçlanacaktı. İşte ‘Internet'in bebeklik döneminde' yazdığımız makaleleri Kleinrock'a gönderip UCLA'de doktora çalışması olanaklarını sorduk. ARPAnet'e paket geçikme ölçümleri/ başarımı konulu doktora programına kabul mektubu çok geç geldiği için, onun yerine daha önce imkan bulduğumuz Eindhoven Teknoloji Üniversitesine gittik (1974).
Benim gibi, şimdi ‘emekli' olan kardeşimden geçenlerde bir e-posta aldım. 1973'te geliştirdiğimiz algoritma, İran'da bağlantılı, çok-işletmecili deregüle ve güvenilir enerji şebekesinin kontrol merkezlerinin yerini saptamada kullanılıyor ( 2 ). Yine ayni yöntem, Avusturya ve Finlandiya'da kırsal alanda rüzgardan enerji sağlayan üretim birimleri kontrol merkezlerinin yerini saptamada kullanılıyor ( 3 ). Bu makalelerde bizim 1973 yılında yayımladığımız makale en eski referans olarak veriliyor.
Aradan geçen bu kadar yıldan sonra geçmişte yaptığımız bir çalışmanın referans verilmesi sevindirici mi hüzünlü mü bilmiyorum. Fakat iyi bir amaç için kullanılıyor olması ve derste öğrencilere, küçük de olsa anlatacak bir hikayemizin olması insanı mutlu ediyor.
( 1 ) I. Cahit and R. Cahit, “Structural reliability of centralised tree networks,” IEE Electron. Lett, vol.9, no.26, pp 621-622, Dec.1973.
( 2 ) M. Shahraeini et.al., “Comparison between communication infrastructures of centralized and decentralized wide area measurement systems,” IEEE Trans. on Smart Grid, Oct.2010 [TGS-00132-2010].
( 3 ) R. H. Heine and P. Schmaranz, “Structural differences of European rural networks and their influence on supply reliability,” Power Quality and Supply Reliability Conf.,2008 vol.page.93, 27-29 Aug.2008