Введение к работе
Актуальность темы. Профессия пожарного по степени опасности и вредного воздействия на организм занимает одно из первых мест среди прочих профессий. Тушение пожаров и ликвидация аварий пожарными осуществляется в сложных условиях, представляющих собой угрозу для жизни и здоровья. Особенность труда личного состава дежурных караулов заключается в том, что пожарные работают в экстремальных условиях (условия риска): находятся в состоянии нервно-психического напряжения, подвергаются огромным физическим нагрузкам и воздействию вредных факторов окружающей среды.
Все приведённые данные подтверждают вывод о том, что решение психологических и социальных проблем формирования профессионально значимых качеств сотрудников пожарной охраны имеет важное значение, поскольку позволит последовательно и плодотворно решать важнейшие служебные задачи, будет способствовать снижению заболеваемости, числа травмируемых и гибнущих на пожарах, повышению уровня боеготовности личного состава подразделений пожарной охраны.
В тоже время, существующая в пожарно-технических учебных заведениях система профессионального отбора и сопровождения образовательного процесса, ограничиваясь лишь субъективной оценкой основных параметров физического развития обучаемых, не позволяет гарантировать надлежащее качество отобранного контингента. Отсутствие всестороннего учета социально-психологических и медико-биологических показателей каждого обучаемого приводит к тому, что используемые в вузах методы психологической и боевой подготовки, ориентированные на среднего сотрудника пожарной охраны, способствуют обострению скрыто протекающих заболеваний у большинства обучаемых.
Данное обстоятельство сказывается на усвоении курсантами учебных программ и предопределяет необходимость индивидуального прогнозирования состояний, затрудняющих процесс их обучения и деятельности, определения для них конкретных мер медико-психологического воздействия. Этой цели и должно служить решение задачи прогнозирования профессионально значимых качеств (ПЗК) обучаемых в пожарно-технических учебных за-
ведениях, основанное на современных информационных технологиях.
Возникающие при этом трудности, как показал анализ, определяются наличием ряда факторов, в частности, значительным уровнем априорной неопределенности при построении модели процесса развития обучаемого и действующих на него факторов внешней среды, а также необходимостью сохранения проблемно-ориентированных знаний отдельных опытных экспертов вуза (медиков, психологов), полученных ими в процессе многолетней практической работы.
Технические же решения по построению алгоритмов прогноза ПЗК обучаемого, предлагаемые рядом авторов, исходят из предположения о детерминированном характере развития обучаемого и не предусматривают решение задачи автоматизации прогноза. В силу этого ими не исследовалась принципиальная возможность прогноза характера развития обучаемого в условиях действия на него социально-бытовых факторов внешней среды, не проводилась формализация правил профессионального отбора, охватывающих своим содержанием как социально-психологический, так и медико-биологический его аспекты, не разрабатывались алгоритмы и методики прогноза характеристик обучаемого, ориентированные на значительный уровень априорной неопределенности при построении прогноза. Не формулировались предложения по построению автоматизированной системы, осуществляющей подобный прогноз.
Хорошую основу для разработки средств автоматизации прогноза ПЗК обучаемого, в этих условиях, представляют методы искусственного интеллекта, позволяющие решать подобные задачи в условиях неполной и противоречивой информации.
Научная задача работы состоит в разработке автоматизированной системы прогнозирования ПЗК обучаемого в пожарно-техническом учебном заведении, базирующейся на элементах искусственного интеллекта. Для реа^кйя поставленной научной задачи в диссертации выполнены следующие работы:
проведен системный анализ объекта автоматизации - системы профессионального отбора и сопрово.чсаэния учебно-воспитательного процесса в пожарно-техническом учебном заведении;
разработана постановка задачи автоматизации прогноза ПЗК обучаемого в вузе;
проведен анализ существующих и выбор приемлемой методики построения прогноза;
разработана математическая модель процесса развития обучаемого;
разработаны алгоритм и методика автоматизированного прогноза значений медико-психологических характеристик обучаемого в условиях априорной неопределенности;
сформулированы предложения по построению автоматизированной системы прогнозирования ПЗК обучаемого (АСП);
выполнено макетирование программ АСП;
проведена оценка качества алгоритма прогнозирования и эффективности методики автоматизированного прогноза значений медико-психологических характеристик обучаемого, выработаны рекомендации по практической реализации разработанной методики.
Результаты исследования. Основными результатами диссертационной работы, выносимыми на защиту, являются:
-
Математическая модель формирования ПЗК обучаемого в пожарно-техническом учебном заведении;
-
Алгоритм прогнозирования ПЗК обучаемого.
-
Предложения по построению автоматизированной системы прогнозирования ПЗК обучаемого.
Методы исследования. Для получения научных результатов использовались методы теории временных систем, многомерного статистического анализа, распознавания образов, идентификации стохастических объектов при частичной или полной априорной неопределенности, а также методы представления и манипулирования проблемно-ориентированными знаниями.
Научная новизна состоит в формулировке содержательной и математической постановки задачи комплексного исследования обучаемого в пожарно-техническом вузе как развивающейся медико-психологической системы с дискретным временем в условиях априорной неопределенности и определении подходов к её решению.
Методологической основой изучения подобных развивающихся систем явилась общая теория систем, с позиций которой процесс развития обучаемого был представлен в виде последовательности этапов смены состояний и изменения характеристик обучаемого в дискретные моменты времени. На этой основе впервые в исследуемой области были разработаны алгоритм
прогнозирования ПЗК обучаемого и методика автоматизированного прогноза значений этих характеристик в условиях априорной неопределенности. Выработаны предложения по построению автоматизированной системы, осуществляющей подобный прогноз, которые выступают первой попыткой обобщения известных результатов в рассматриваемой области и применения средств искусственного интеллекта для решения задачи прогноза характера изменения медико-психологических характеристик обучаемого.
Практическая значимость полученных результатов определяется их важностью в ходе организации профессионального отбора и сопровождения образовательного процесса. Предпосылкой для применения разработанных алгоритма и модели является существующая неудовлетворительная организация медико-психологических исследований в пожарно-технических учебных заведениях.
Полученные в работе результаты позволят индивидуализировать процессы принятия решения в задачах прогноза изменения характеристик обучаемого и формализовать проблему выбора профилактических мероприятий, что откроет путь к созданию эффективных автоматизированных систем диспансеризации обучаемых в вузе пожарно-технического профиля подготовки.
Исследования, проведенные в ходе работы над диссертацией, явились частью двух плановых НИР выполненных в Санкт-Петербургском университете МВД России. Научные результаты внедрены в учебный процесс Академии ГПС МВД России, Санкт-Петербургского военного института внутренних войск МВД России, Санкт-Петербургского университета МВД России.
Пути дальнейшей реализации. Основные результаты работы предполагается использовать в интересах совершенствования профессионального отбора и сопровождения образовательного процесса в пожарно-технических учебных заведениях, а также в территориальных управлениях ГПС для определения предварительных квалификационных характеристик кандидатов для прохождения службы в системе ГПС ІУІВЦ России и формирования учебных подразделений, в учреждениях практического здравоохранения для автоматизированного ведения медицинских документов стандартной и произвольной формы.
Кроме того, полученные результаты могут быть использованы при создании автоматизированной системы управления процессом развития обучаемых в условиях вуза.
Апробация работы. Основные положения исследования были представлены на международной научно-практической конференции «Новые информационные технологии в практике работы правоохранительных органов» 20 ноября 1998 г.; на международной научно-практической конференции «Компьютерная преступность, состояние, тенденции, превентивные меры ее профилактики» 12-13 февраля 1999 г.; на всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы безопасности информационного пространства», 5-8 октября 1999 г.; на межвузовской научно-практической конференции «Новые информационные технологии в деятельности правоохранительных органов», 26 ноября 1999 г.
Публикации по работе. По теме диссертации опубликовано 6 научных работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников и приложения. Работа содержит 208 страниц, из которых 185 страниц машинописного текста, 5 таблиц, 14 рисунков, библиографию из 214 наименований.