by Single Event Upset (SEU) ir elektroniskas kļūdas veids, ko izraisa viena augstas enerģijas daļiņa (piemēram, kosmiskais stariņš), kas ietriecas mikroshēmas komponentā un nejauši izmaina tajā glabāto informāciju. Parasti šāds notikums izmaina vienu bitu, piemēram, no 1 uz 0 vai no 0 uz 1.
Šī kļūda ir īslaicīga – tā neiznīcina ierīci, bet var novest pie nepareizas darbības, kas dažos gadījumos izraisa nopietnas sekas.
Kur rodas SEU?
SEU kļūdas var rasties jebkurā mikroelektroniskā ierīcē, bet visbiežāk tās novēro:
- Kosmosā – kur trūkst Zemes atmosfēras aizsardzības.
- Aviācijā – augstā lidojuma augstumā.
- Zemes apstākļos – īpaši jutīgās sistēmās, piemēram, medicīnas ierīcēs vai vēlēšanu datoros.
Reāli gadījumi no pasaules:
1. Vēlēšanu kļūda Beļģijā (2003)
Vēlēšanu laikā Edegemas pilsētā kandidāts Maria Vindevoghel saņēma 4 096 papildu balsis, kas neatbilda realitātei. Pēc izmeklēšanas atklāja, ka kļūdu izraisīja viena daļiņa, kas mainīja vienu bitu atmiņā (2¹² = 4096). Šis ir viens no dokumentētākajiem SEU incidentiem uz Zemes.
2. Airbus A330 lidmašīnas gadījums (2008, Austrālija)
Qantas lidojuma 72 laikā autopilots pēkšņi deva rīkojumu lidmašīnai strauji samazināt augstumu. Daži pasažieri tika savainoti. Izmeklēšana parādīja, ka kļūda varētu būt saistīta ar SEU, kas ietekmēja inerciālās navigācijas ierīci.
3. Kosmosa misija GRACE-FO (2018)
Šajā NASA misijā izmantotais lāzera mērīšanas sensors kļūdaini pārstāja darboties vairākas reizes. Izrādījās, ka kļūdas radīja SEU, ietekmējot atsevišķus signālu komponentus kosmosā.
4. Implanti cilvēka ķermenī
Pētījumos konstatēts, ka implantējamie defibrilatori dažkārt kļūdaini aktivizējušies vai atslēgušies SEU dēļ. Šīs ierīces atrodas tuvu dzīvībai svarīgiem orgāniem, tāpēc pat vienkārša bitu kļūda var būt bīstama.
Kā aizsargājas pret SEU?
- Error Correction Codes (ECC) – automātiski atklāj un labo viena bita kļūdas.
- Triple Modular Redundancy (TMR) – trīs identiskas kopijas viena komponenta vietā; balsošanas mehānisms nosaka pareizo rezultātu.
- Aizsargāta aparatūra – īpaši izstrādātas mikroshēmas kosmosam vai aviācijai.
Vai SEU varētu izraisīt kļūdu bankomātā?
Teorētiski – jā. Ja viena bita maiņa notiek, piemēram, bankomāta atmiņā, kur tiek glabāts naudas atlikums, tas var novest pie kļūdaina rezultāta. Taču praksē banku sistēmas izmanto ļoti stingrus drošības un pārbaudes mehānismus, tāpēc šāda kļūda tiktu vai nu pamanīta, vai vispār nenotiktu.
SEU ir neparasta, bet īsta problēma digitālajā pasaulē. Tā rāda, cik patiesībā smalkas un trauslas ir mūsu tehnoloģijas. Viena neredzama daļiņa var mainīt rezultātu vēlēšanās, ietekmēt lidojumu vai izjaukt satelīta darbu.
