Введение к работе
Актуальность темы
В России сейчас наблюдается резкое увеличение интереса к ситуационному подходу в различных сферах человеческой деятельности.
Становится очевидным, что только организационный потенциал совместно с оперативными информационно-аналитическими ресурсами способен в полной мере актуализировать все ресурсы государства и общества и успешно решить стоящие перед ними проблемы.
Необходимы большие объемы информации для определения состояния сложных системных многопрофильных объектов. Следовательно, важно решать научно технические задачи не только получения, хранения и актуализации такой информации, но и ее консолидации в формате обобщенных параметров или образов, характеризующих состояние объекта в текущей ситуации. Это позволяет оценивать обстановку, не утрачивая возможности их декомпозиции и получения при необходимости доступа к источнику требующих детализации сведений.
Работоспособность ситуационного центра должна сопровождаться тремя основными режимами работы:
Нормальный режим работы (режим повседневной деятельности)
Режим планирования (обеспечивающий развитие ситуации с прогнозированием возможных путей ее решения).
Кризисный режим (действия в чрезвычайной ситуации, ликвидация долговременных последствий ЧС).
Работа ситуационного центра в трех режимах, существенно облегчают работу лица принимающего решения (ЛПР), и сводит к минимуму основной показатель это затрачиваемое (время) на выработку решения и принятия мер по ликвидации последствий ситуации. За счет оптимизации структуры ситуационного центра его подсистем и модулей в алгоритме работы для каждого из режимов.
Цель работы: создание методического аппарата описывающего режимы работы и осуществляющего управление режимами работы ситуационного центра (СЦ).
Предмет исследования: совокупность математических методов и алгоритмов построенных на базе сетей Петри реализованных в программном модуле ситуационного центра в различных режимах его работы.
Объект исследования: ситуационный центр и его подсистемы.
Основными задачами исследования являются:
1) анализ современного состояния вопросов проектирования систем управления ситуационного центра;
-
обоснование эффективности математического аппарата сетей Петри в работе СЦ по сравнению с другими математическими методами;
3) разработка алгоритмов работы СЦ с применением сетей Петри: в нормальном режиме, плановом и кризисном режимах;
4) оценка работы и управления в различных режимах СЦ;
-
разработка универсальных математических моделей ЧС на базе сетей Петри с возможностью прогнозирования;
-
оценка моделирования и прогнозирования развития ЧС на базе сетей Петри для конкретного примера расчета ЧС.
Метод сбора и первичного анализа данных из внешних и внутренних источников, их формализации и оценки осуществляется на основе применения теории когнитивного имитационного моделирования, экспертной оценки и теории принятия решений.
Использован метод автоматизированных процедур для проведения комплексного анализа и обработки результатов мониторинга информации основанный на методиках лингвосемантического, морфологического и эвристического анализа.
Методика прогнозирования разработана на основе теории моделирования ситуаций, нечеткой логики и экспертного подхода.
Методика ситуационного управления в ходе функционирования модуля переключения режимов работы ситуационного центра для эффективного обеспечения процессов сбора, обработки, хранения и защиты информации и данных основана на использовании интеллектуальных методов принятия решений, теории нейронных сетей, Сетей Петри и экспертных систем.
Методика системного подхода к исследованию систем и процессов управления.
Архитектура и регламент (алгоритмы) функционирования подсистем Ситуационного центра (СЦ) и их взаимодействие с другими компонентами СЦ разработана в соответствии с существующими экспертными рекомендациями и указанными принципами, в том числе комплексности, непрерывности и динамичности.
1) алгоритмы работы СЦ с применением сетей Петри: в нормальном режиме, плановом и кризисном режимах;
2) универсальные математические модели ЧС на базе сетей Петри с возможностью прогнозирования;
3) эффективность моделирования и прогнозирования развития ЧС с применением сетей Петри;
4) управление режимами работы ситуационного центра регионального уровня на базе сетей Петри.
Научная новизна работы:
- Разработана совокупность математических методов и алгоритмов на базе сетей Петри.
- Реализован специализированный программный комплекс, позволяющий осуществлять контроль состояния СЦ и управлять режимами его функционирования в зависимости от решаемых задач и условий внешней среды.
- Программный комплекс, модели и алгоритмы используются в проектных организациях при разработке проектной документации на энергетических объектах по возникновению в них ЧС.
Публикация результатов. Основные положения диссертации достаточно полно изложены в 12 печатных работах, из них 6 статей (3 статьи в издании из Перечня ВАК для публикации научных результатов диссертаций на соискание ученой степени доктора и кандидата наук), 6 тезисов докладов.
Все работы выполнены в соавторстве. Личный вклад соавтора (научного руководителя) заключался в постановке задач и общем руководстве.
на 5-ой Международной заочной научно-практической конференции,
ТГТУ, 2009;
Объем и структура работы. Диссертация включает в себя введение, 4 главы, заключение, список используемых источников из 69 наименований и приложения. Работа изложена на 167 страницах, содержит 49 рисунков и 8 таблиц.
