Segurança da aviação deve evoluir para imitar sistema imunológico

Redação do Site Inovação Tecnológica - 23/05/2025

Quando o assunto é aviação, a segurança não admite falhas.
[Imagem: Gerado por IA/DALL-E]

Segurança Sistema-de-Sistemas

Garantir a segurança dos aviões sempre foi uma tarefa de prioridade total no campo do gerenciamento de riscos, mas também uma uma tarefa árdua, como todas as que não toleram qualquer coisa próxima da perfeição.

Isso tem garantido a evolução da segurança da aviação, que já passou por pelo menos quatro gerações, caracterizadas por diferentes fatores determinantes e melhorias técnicas.

O problema é que os riscos também aumentam continuamente, sobretudo com a introdução de novas tecnologias - a introdução de novas tecnologias frequentemente resulta em um declínio inicial nas métricas e no desempenho de segurança, embora geralmente seja um declínio temporário, até que as novas tecnologias amadureçam.

Daqing Li e colegas da Universidade de Aviação Civil da China acreditam ter encontrado agora um roteiro melhor para evitar esses altos e baixos, bem como para lidar melhor com os níveis crescentes de complexidade dos sistemas.

A solução foi encontrada em um novo conceito de segurança chamado sistema-de-sistemas (SoS), que vem sendo desenvolvido para lidar com os desafios de proteger sistemas complexos que são, eles próprios, compostos por sistemas independentes e operacionais. Em vez de focar unicamente na segurança do grande sistema principal, a segurança SoS considera as interconexões, interdependências e comportamentos emergentes que surgem quando múltiplos sistemas são integrados.

Esquema da segurança sistema-de-sistemas aplicado à aviação civil.
[Imagem: Daqing Li et al. - 10.1016/j.eng.2025.01.002]

Roteiro da segurança na aviação

A equipe analisou a complexidade dos riscos da aviação sob três aspectos: Emergência, diversidade e conflito. Os riscos podem surgir de interações complexas dentro do sistema de transporte de aviação civil, e podem ser de origens muito diversas, incluindo riscos humanos, de máquina, de informação e de gestão. A natureza dinâmica da aviação civil também abre a possibilidade da disseminação de riscos, resultando em conflitos na gestão da segurança.

Para lidar com tantos desafios, a equipe introduziu então o conceito de segurança sistema-de-sistemas, inspirado no sistema imunológico humano, com múltiplas camadas, desde sistemas locais de ação até o recrutamento de todos os recursos necessários para se contrapor a uma ameaça.

São três elementos principais: Capacidade de segurança, lógica de segurança e arquitetura de segurança. As capacidades de segurança abrangem aspectos como percepção, mitigação e eliminação de riscos, com elementos como conscientização global, orientação colaborativa, tomada de decisão inteligente e agilidade e resposta. A lógica de segurança apresenta uma estrutura de três linhas de defesa, visando controlar riscos conhecidos, estar ciente de riscos desconhecidos e explorar riscos desconhecidos subjacentes. Finalmente, a arquitetura de segurança é modelada como uma estrutura de hiper-rede, composta por uma rede fundamental de segurança, uma rede de colaboração de segurança e uma rede de decisão de segurança.

A proposta é que a aplicação do conceito de segurança sistema-de-sistemas na aviação civil seja feita em três fases. A primeira fase deverá se concentrar na gestão da resiliência no nível operacional, com o objetivo de aprimorar a gestão da segurança. A segunda fase estenderá as capacidades de segurança ao projeto, permitindo melhor adaptabilidade aos riscos. Na terceira fase, com o advento da mobilidade aérea urbana e das operações mistas, a segurança sistema-de-sistemas visará mitigar riscos desconhecidos por meio da integração entre projeto e operação e da evolução da cognição de riscos.

É necessário lidar com riscos conhecidos e desconhecidos, claro, mas também com aqueles que se sabe que se desconhece e com aqueles que se desconhece que se desconhece.
[Imagem: Daqing Li et al. - 10.1016/j.eng.2025.01.002]

Usos além da aviação

O conceito de segurança sistema-de-sistemas proposto para a aviação civil representa uma mudança de paradigma no estudo da segurança de sistemas complexos.

Ele tem implicações para a gestão da segurança, guiando a mudança no foco, de sistemas isolados para sistemas-de-sistemas, da gestão de riscos baseada apenas em processos operacionais para a integração entre projeto e operação, e da gestão de segurança "orientada para processos e resultados" para a "orientada para capacidades".

Embora os pesquisadores tenham apresentado o conceito visando o caso específico da aviação civil, ele pode ser aplicado a outros sistemas complexos de grande porte, sempre que houver independência operacional dos sistemas constituintes individuais, gerenciamento descentralizado desses sistemas, evolução e emergência de novos comportamentos e vulnerabilidades, que podem surgir das interações dinâmicas entre os sistemas individuais.

Mais tópicos