Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка и применение моделей поддержки управленческих решений при тушении пожаров на основе прецедентного подхода Абрамов Антон Павлович

Разработка и применение моделей поддержки управленческих решений при тушении пожаров на основе прецедентного подхода
<
Разработка и применение моделей поддержки управленческих решений при тушении пожаров на основе прецедентного подхода Разработка и применение моделей поддержки управленческих решений при тушении пожаров на основе прецедентного подхода Разработка и применение моделей поддержки управленческих решений при тушении пожаров на основе прецедентного подхода Разработка и применение моделей поддержки управленческих решений при тушении пожаров на основе прецедентного подхода Разработка и применение моделей поддержки управленческих решений при тушении пожаров на основе прецедентного подхода Разработка и применение моделей поддержки управленческих решений при тушении пожаров на основе прецедентного подхода Разработка и применение моделей поддержки управленческих решений при тушении пожаров на основе прецедентного подхода Разработка и применение моделей поддержки управленческих решений при тушении пожаров на основе прецедентного подхода Разработка и применение моделей поддержки управленческих решений при тушении пожаров на основе прецедентного подхода
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Абрамов Антон Павлович. Разработка и применение моделей поддержки управленческих решений при тушении пожаров на основе прецедентного подхода : Дис. ... канд. техн. наук : 05.13.10 : Москва, 2004 251 c. РГБ ОД, 61:05-5/1263

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Проблемы информационной поддержки органов управления силами и средствами на пожаре 14

1.1. Особенности процесса управления боевыми действиями на пожаре.. 14

1.1.1. Содержание процесса принятия управленческих решений РТП... 14

1.1.2. Специфика принятия управленческих решений РТП 20

1.1.3. Факторы, влияющие на неопределенности при разработке управленческих решений РТП 25

1.2. Основные направления автоматизации информационной поддержки управления боевыми действиями на пожаре 31

1.3. Интеллектуальные системы поддержки принятия решений (СППР), их архитектура и функции 32

1.3.1. СППР в терминах современных информационных технологий 32

1.3.2. Архитектура и проблемы создания интеллектуальных СППР 35

1.4. Методы представления знаний в интеллектуальных системах 37

1.5. Средства концептуального моделирования предметной области 39

1.6. Метод поиска решений в интеллектуальных системах на основе знаний о прецедентах 44

Выводы по первой главе 47

Глава 2. Логико-математическая модель системы оперативного управления силами и средствами при тушении пожаров 49

2.1. Структура и принципы построения модели 49

2.2. Модель процесса управления боевыми действиями при тушении пожаров 50

2.2.1. Формальный логический язык для описания онтологической модели предметной области 53

2.2.2. Базовые термины 53

2.2.3. Вспомогательные термины 56

2.2.4. Онтологические соглашения 56

2.2.5. Пример формализованного описания принятия управленческих решений при тушении пожаров в непригодной для дыхания среде 60

2.3. Логико -математическая модель причинно-следственных отношений, влияющих на выбор управленческих решений при тушении пожаров. 63

2.3.1. Базовые понятия и определения 65

2.3.2. Онтологические соглашения модели 77

Выводы по второй главе 89

Глава 3. Постановка и решение задачи генерации проектов планов боевых действий при тушении пожаров с использованием прецедентов 92

3.1. Постановка задачи планирования боевых действий при тушении пожаров 92

3.2. Иерархическое сетевое планирование боевых действий (ИСП БД) 96

3.3. Формализованное описание алгоритма формирования планов боевых действий 101

3.3.1. Синтаксис языка иерархического сетевого планирования боевых действий 101

3.3.2. Семантика языка иерархического сетевого планирования боевых действий 114

3.2.1. Рекомендации по применению правил адаптации прецедентов 122

Выводы по третьей главе 126

Глава 4. Особенности разработки асппр при тушении пожаров с использованием предложенных алгоритмов и моделей 128

4.1. Продукционно-фреймовая модель представления знаний предметной области 128

4.1.1. Основные понятия 128

4.1.2. Продукционно-фреймовая модель подсистемы генерации проектов управленческих решений 133

4.1.3. Представление знаний 137

4.2. Алгоритмическое обеспечение процесса приобретения знаний в исследуемой предметной области 140

4.3. Принципы построения и архитектура АСППР для органов управления при тушении пожаров 142

4.4. Методика и основные проблемы проектирования АСППР для руководителей аварийно-спасательных работ с использованием методологии CBR 146

4.4.1. Этапы процесса разработки АСППР и их содержание 147

4.4.2. Общие замечания по решению задач этапа «Аналитическое исследование предметной области» 150

4.4.3. Место онтологической модели предметной области во взаимодействии пользователя с АСППР 151

4.4.4. Особенности реализации алгоритма формирования проектов тактических планов боевых действий 155

4.4.5. Принципы функционирования подсистемы генерации проектов управленческих решений (тактических планов) 156

4.4.6. Подходы к проектированию базы знаний АСППР 158

4.4.7. Рекомендации к выбору программных средств для разработки АСППР 160

Выводы по четвертой главе 161

Заключение 162

Литература 165

Приложение

Введение к работе

Актуальность проблемы исследования. Важную роль в снижении тяжести последствий от пожаров играет правильность и обоснованность управленческих решений, принимаемых должностными лицами органов управления боевыми действиями пожарно-спасательных формирований (руководителем тушения пожара (РТП), штабом пожаротушения и др.). Кроме того, отсутствие во многих случаях на практике информации, ч- необходимой для объективной оценки ситуаций, складывающихся на месте тушения пожара, приводит к вынужденному, технически и экономически неоправданному резервированию сил и средств, необходимых для ее ликвидации. Таким образом, с одной стороны, усложняются вопросы информационного обеспечения должностных лиц органов управления боевыми действиями при тушении пожаров, а с другой — существенно повышается значение и ценность своевременной и достоверной информации, которую с полным основанием можно рассматривать как один из видов ресурсов, обеспечивающих эффективность ликвидации пожаров и других стихийных бедствий.

Актуальность выбранного нами направления исследования обуславливается также и тем, что крупные и сложные пожары, как правило, редки и уникальны. Следовательно, в этих случаях основными факторами, {Ч способствующими успеху работы лиц, принимающих решение (ЛПР), становятся (помимо профессиональной компетенции ЛПР) умение получить необходимую информацию и сделать правильные выводы при ее недостатке или противоречивости. Поэтому в сложных ситуациях необходимо максимально использовать опыт высококвалифицированных специалистов по тушению сложных пожаров, применяя компьютерные технологии. Такой опыт, накопленный в автоматизированной системе, может быть успешно применен при решении задач / тактической подготовки руководителей пожарно-спасательных подразделений, предварительной разработки тактических планов пожаротушения на объектах с ч повышенным номером вызова. Однако вопросу автоматизации интеллектуальной поддержки управленческих решений при тушении пожаров до последнего времени не уделялось должного внимания. В значительной степени это объясняется существенно большей сложностью решения проблемы формализации процедур принятия управленческих решений по тушению пожаров, их информационным обеспечением по сравнению с решением аналитических и faf учетно-статистических задач.

Работы по автоматизации информационной поддержки процесса разработки управленческих решений РТП проводятся в ФГУ ВНИИПО МЧС (МВД) России и его филиалах, а также других научных учреждениях с 90-х годов. Однако, в связи с несовершенством технической базы, они, как правило, носили фрагментарный характер и решали только конкретные частные задачи, связанные с автоматизацией отдельных аспектов ч оперативно-тактической деятельности подразделений ГПС:

1. имитация развития пожара [16], автоматизация расчетов сил и средств, требуемых для тушения пожаров [18], в том числе на конкретных жилых, культурно-зрелищных и промышленных объектах [59], на объектах нефтепереработки [6, 17, 22, 104], на складах лесоматериалов [50];

2. расчет насосно-рукавных систем [76];

3. автоматизация составления планов пожаротушения и ликвидации С аварий на ОПНВ [58, 107];

4. создание информационных баз по ОПНВ, используемых при решении задач диспетчеризации сил и средств гарнизона [99];

5. моделирование сосредоточения и введения сил и средств для планирования боевых действий пожарных подразделений и аварийно-спасательных служб [13, 14, 31, 92];

,А 6. организация деловых игр для обучения тактическим приемам пожаротушения с использованием ПЭВМ [34, 100, 111, 112].

В отличие от выше упомянутых работ, данная диссертационная работа посвящена вопросам автоматизации процесса подготовки проектов управленческих решений должностных лиц органов управления с использованием аккумулированного в базе знаний системы опыта специалистов по тушению пожаров. В условиях экстремальной ситуации основными факторами, способствующими успеху работы РТП, становятся (помимо профессиональной компетенции РТП) умение получить необходимую информацию и сделать правильные выводы при ее недостатке или противоречивости, оперативность и способность к плодотворному взаимодействию с другими участниками боевой работы. Обладающих такими качествами высококвалифицированных специалистов недостаточно. Поэтому в нестандартных ситуациях необходимо использовать их опыт, применяя компьютерные технологии, позволяющие эффективно организовать работу РТП средней квалификации и предложить им на каждом этапе соответствующие складывающейся ситуации методы и средства.

Аккумулированный в системе поддержки принятия решений опыт специалистов по тушению пожаров может быть использован также на этапах планирования боевых действий по тушению пожаров, экспертизе управленческих решений, а также при проведении деловых игр для подготовки и повышения квалификации должностных лиц органов управления (РТП, ДСПТ и др.).

Проблематика диссертационной работы соответствует «Перечню критических технологий Российской Федерации»1, утвержденному Президентом Российской Федерации 30.03.2002 г. Пр-578, в части направления «Искусственный интеллект», и постановлению Правительства РФ от 28.05.96 "О приоритетных направлениях развития науки и техники и критических технологиях", в части приоритетного направления "Информационные технологии и электроника": компьютерное моделирование (теоретические основы и инструментарий для проведения математического эксперимента, включая новые вычислительные модели для задач естественных и гуманитарных наук, эффективные численные методы для реализации таких моделей); искусственный интеллект (интеллектуальные системы поддержки принятия решений на основе неклассических лої ик и интеллектуального интерфейса, в т.ч. когнитивной графики, интегрированные экспертные системы, основанные на знаниях, методы и средства выявления и представления знаний, методы правдоподобных рассуждений, объединяющих индукцию, аналогию и абдукцию, их применение в интеллектуальных системах) ".

Изложенные обстоятельства определяют актуальность исследований, направленных на разработку новых информационных технологий для комплексного решения задач информационной и интеллектуальной поддержки оперативно-тактической деятельности пожарно-спасательных подразделений, связанной с тушением пожаров.

Цель диссертационной работы состоит в повышении эффективности управленческих решений, принимаемых должностных лицами органов управления при тушении пожаров на основе разработки и применения комплекса моделей и алгоритмов, обеспечивающих автомати шцию процесса аккумулирования боевого опыта специалистов и повторного его испольювания при предварительном планировании боевых действий, жснерппе управленческих решений, а также проведении деловых игр с руководителями пожарно-спасательных подразделений.

Для достижения поставленной цели в рамках диссертационного исследования необходимо решить следующие задачи:

проанализировать особенности системы оперативного управления fir- силами ГПС при тушении пожаров;

построить концептуальную модель системы оперативного управления силами и средствами гарнизона пожарной охраны при тушении пожаров, формально описывающую знания, отражающие сущность исследуемой предметной области;

разработать механизм аккумулирования в базе знаний опыта управления боевыми действиями при тушении пожаров и его

использования для формирования тактических планов боевых действий пожарно-спасательных подразделений.

определить функциональную структуру системы, обеспечивающей автоматизацию процесса подготовки управленческих решений с использованием аккумулированного в системе опыта по тушению пожаров;

разработать методику проектирования информационной системы поддержки решений для органов управления при тушении пожаров .

Объектом исследования в работе является процесс управления силами и средствами гарнизона при решении оперативно-тактических задач, связанных с тушением пожаров.

Предмет исследования - методы и алгоритмы интеллектуальной поддержки принятия управленческих решений органами оперативного управления при тушении пожаров, обеспечивающие автоматизацию накопления и повторного использования экспертных решений проблемных ситуаций (боевого опыта).

Методы исследования. В работе использованы математический аппарат теории множеств, математической логики, формальной семантики языков, методы представления знаний и баз данных, а также современные fa методологии построения программных комплексов и систем.Научная новизна исследования обуславливается следующими результатами, полученными лично соискателем:

• построена логико-математическая модель предметной области «Система оперативного управления силами и средствами при тушении пожаров»;

• разработан алгоритм формирования тактических планов боевых действий, обеспечивающий возможность повторного использования аккумулированного в

• базе знаний боевого опыта по тушению пожаров;

• разработана фреймово-продукционная модель представления знаний исследуемой предметной области;

• на основе предложенного алгоритмического обеспечения разработана модель процесса приобретения знаний экспертов предметной области;

• разработана методика проектирования информационной системы поддержки принятия решений должностными лицами органов управления при тушении пожаров.

Совокупность перечисленных результатов представляет собой единый комплекс научно-методических предложений, математических моделей, алгоритмов и методик, позволяющих разрабатывать интеллектуальные системы поддержки принятия решений, обеспечивающие возможность повторного использования должностными лицами органов управления \ аккумулированного в базе знаний боевого опыта по тушению пожаров.

Практическая значимость работы заключается в использовании ее результатов при разработке программного и информационного обеспечения автоматизированной системы поддержки принятия решений должностными лицами органов управления при тушении пожаров.

Результаты работы также обеспечивают возможность решения задачи автоматизации процессов предварительного планирования боевых действий, ? проведения экспертизы управленческих решений, а также деловых игр при подготовке и повышении квалификации должностных лиц органов управления (РТП, ДСПТ, РАСР). Апробация работы. Результаты, полученные в работе, изложены в ряде печатных публикаций, докладывались на научных конференциях и семинарах, в частности: « на XVI научно-практической конференции «Крупные пожары: предупреждение и тушение» (ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2001 г.); vi на XVII Международной научно-практической конференции «Пожары и окружающая среда» (ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2002 г.); на Международном симпозиуме «Комплексная безопасность России - исследования, управление, опыт» (г. Москва, 2002 г.); ? на 11-й Международной научно-технической конференции "Системы безопасности" - СБ - 2002 Международного форума информатизации (г. Москва, 2002 г.); ? на XVIII научно-практической конференции «Снижение риска гибели людей при пожарах» (г. Москва, 2003 г.); ? на Международном симпозиуме «Комплексная безопасность России - исследования, управление, опыт» (г. Москва, 2004 г.).

По материалам диссертации автором лично и в соавторстве /ф опубликовано 14 работ

Практическая реализация результатов исследования. Результаты диссертационной работы нашли практическое применение в ФГУ ВНИИПО МЧС России при выполнении по планам НИОКР МЧС России в 2002-2003 г. научно-исследовательской работы «Разработать автоматизированную систему информационной поддержки принятия решений при тушении пожаров (АСППР)» (шифр П.1.5.Д.01.02), результаты этой работы используются в оперативно-служебной деятельности Центра управления кризисными ситуациями (151 ЦУКС) МЧС России и подразделений Ф Федерального государственного предприятия «Ведомственная охрана МПС России» (ФГП ВО МПС России). Также материалы диссертационной работы внедрены в учебный процесс кафедры СЭАСиС Академии ГПС МЧС России и используются в виде учебно-методического материала, а также в лекциях, практических занятиях и дипломном проектировании. Внедрение результатов работы подтверждено актами.

На защиту выносятся следующие результаты работы:

1. Концептуальная логико-математическая модель предметной области «Система оперативного управления силами и средствами гарнизона пожарной охраны при тушении пожаров», состоящая из двух частей:

V модель процесса управления боевыми действиями при тушении пожаров;

Y модель причинно-следственных отношений, влияющих на выбор управленческих решений при тушении пожаров.

2. Алгоритм автоматизированного формирования тактических планов боевых действий при тушении пожаров, обеспечивающий использование аккумулированного в базе знаний опыта управления боевыми действиями пожарно-спасательными подразделениями при тушении пожаров.

3. Модель процесса ввода в информационную систему экспертов 4 предметной области.

4. Методика разработки АО 11 IP для руководителя аварийно- спасательных работ.

Структура и объем работы. Диссертация работа состоит из введения, 4 х глав, заключения (общих выводов), списка литературы и 5-й приложений.

Общий объем работы - 251 страница, в том числе основной текст - 145 страниц, 20 рисунков, 6 таблиц, список литературы из 194 наименований, и стр. приложений.

Основные направления автоматизации информационной поддержки управления боевыми действиями на пожаре

В условиях неполноты информации, а также при использовании некачественных данных на этапе выработки РТП целей и замысла тактического плана эффективным средством минимизации ошибок при организации боевых действий является применение современных информационных технологий для обработки поступающей информации с целью адекватной оценки и прогнозирования складывающейся оперативной обстановки на пожаре. Поддержка принятия решений заключается в помощи РТП в процессе принятия решений. Она помогает РТП в следующих действиях: при анализе и оценке сложившейся ситуации и ограничений, накладываемых оперативной обстановкой;при выявлении предпочтений РТП, учете неопределенности в оценках РТП и формировании его предпочтений; при формировании списка альтернатив (возможных решений); при оценке возможных альтернатив, исходя из предпочтений РТП и ограничений, накладываемых оперативной обстановкой; при анализе последствий принимаемых решений; в выборе лучшего с точки зрения РТП, варианта действий. Другими словами, система поддержки принятия решений реализует тот самый общий механизм принятия решений с учетом опыта и других личных jp особенностей РТП. Проведенный выше анализ процесса разработки и принятия 32 управленческих решений при тушении пожаров показал, что при управлении боевыми действиями РТП необходима многоуровневая информационная поддержка.

Одним из подходов (вариантов) к повышению качества и эффективности управленческих решений, принимаемых РТП, является использование автоматизированных систем (АРМов). Состав информации, требуемой РТП на различных этапах управления, а также возможность и форма ее представления автоматизированной системой приведены в табл. 1.2

Модель процесса управления боевыми действиями при тушении пожаров

Пример формализованного описания принятияуправленческих решений при тушении пожаров в непригодной для дыхания среде

Нормативными документами определен порядок и требования к организации работы по тушению пожаров в непригодной для дыхания среде, которые с использованием построенной онтологии формализуются следующим образом:1. Работы по тушению в непригодной для дыхания среде следует проводить в средствах индивидуальной защиты органов 2. Для ведения работ в непригодной для дыхания среде сиспользованием СИЗОД необходимо:V Сформировать звенья газодымозащитников каждое из трех - пятичеловек, включая командира звена (как правило, из одного караула), имеющиходнотипные средства защиты органов дыхания;

У назначить в звеньях ГДЗС опытных командиров, проинструктировав их о мерах безопасности и режиме работы с учетом особенностей объекта, складывающейся обстановки на пожаре и конкретно на данном БУ;У - определить время работы и отдыха газодымозащитников, место нахождения звеньев ГДЗС;У при работе в условиях низких температур определить место включения в СИЗОД и порядок смены звеньев ГДЗС;V Предусмотреть резерв звеньев ГДЗС.При получении сообщения о происшествии в звене ГДЗС (илипрекращении с ним связи) немедленно выслать резервное звено (звенья) ГДЗСдля оказания помощи, вызвать скорую медицинскую помощь и организоватьпоиск пострадавших 4. При сложных длительных пожарах, на которых используютсянесколько звеньев ГДЗС, организовать КПП, определить необходимоеколичество постов безопасности, места их размещения и порядок организациисвязи с оперативным штабом и РТПВ тоннели метро, подземные сооружения большой протяженности(площади) и в здания высотой более девяти этажей необходимо направлятьодновременно не менее двух звеньев. При этом на посту безопасности следуетвыставлять одно звено ГДЗС в полной боевой готовности для оказанияэкстренной помощи личному составу звена ГДЗС, находящемуся внепригодной для дыхания среде Области допустимых значений.Областью допустимых значений сущности личный состав является множество 2-х-местных кортежей, 1-м элементом которых является экземплярСущности все специализации. 2-м -количество участников тушения этой специализации.ОДЗ (личный состав) Областью допустимых значений сущности средства ПТ ПТВ является множество местных кортежей, 1-м элементом которых является экземпляр сущности вся пожарная техника и птв. 2-м - его количество, а 3-м - единица измерения.

Логико -математическая модель причинно-следственных отношений, влияющих на выбор управленческих решений при тушении пожаров Объектом онтологического моделирования в данном разделе являются причинно-следственные связи, связанные с развитием пожара на различных объектах, т.е. те концептуальные представления о причинно-следственных связях, которые существенны при решении тактических задач и нахождению выхода из проблемных ситуаций.

Математическая модель взаимодействия причинно-следственных отношений различных типов для предметной области "Управление боевыми действиями формирований ГПС при тушении пожаров" построена в виде системы логических соотношений второго порядка Основные принципы построения .модели.

Описание построенной онтологической модели имеет следующую структуру. В начале рассматриваются концептуальные представления ПрО, положенные в основу построения онтологической модели, и соглашения об обозначениях. Далее вводятся система сортов, неизвестные и параметры модели онтологии, вспомогательные функции и предикаты, ограничения целостности неизвестных и параметров, а также соотношения между неизвестными и параметрами онтологии. Описываются различные виды шкал, используемые для представления объектов и констант предметной области.

Действительность моделируемой части исследуемой ПрО представляет собой множество ситуаций, каждая из которых есть информация на определенный момент времени об изменении оперативной обстановки на пожаре (временной отрезок может включать прошлое, настоящее и будущее). Эта информация связана с решением общей задачи планирования боевых действий на пожаре.

Характеристики, описывающие оперативную обстановку на пожаре, условно разделяются на внешние по отношению к системе управления (наблюдения) и внутренние, которые являются предметом планирования. Основным типом связей, характеризующими ситуацию на пожаре, являются причинно-следственные связи (ПСС) между рассмотренными выше понятиями.

Поэтому целенаправленный подход к построению онтологической модели причинно-следственных отношений, влияющих на выбор управленческих решений при тушении пожаров, предполагает рассмотрение пары: "решающая система (внутренние процессы) - оперативная обстановка (внешние наблюдения)"

Иерархическое сетевое планирование боевых действий (ИСП БД)

В данной главе был предложен алгоритм иерархического сетевого формирования проектов планов боевых действий (ИСП БД) с использованием аккумулированных в базе знаний прецедентов. Этот алгоритм основывается на методологии HTN - планирования (иерархического сетевого планирования), разработанной Erol К., Handler J., 127 Основные отличие предложенного автором алгоритма ИСП БД от классического HTN-алгоритма заключаются в следующем: Реализован механизм генерации тактических планов боевых действий пр, который предусматривается возможность одновременного (параллельного) выполнения нескольких боевых задач.Введен новый тип задач - обеспечивающая задача.

С учетом специфики исследуемой предметной области изменен механизм автоматического формирования плана. Так, в HTN алгоритме выполняется последовательный перебор всех элементарных (недекомпозируемых) задач и автоматически определяется (с учетом введенных ограничений) порядок их реализации, и при этом предполагается, что все возможные операции (элементарные задачи) и методы получения составных задач уже имеются в базе данных, а сгенерированный план всегда должен представлять собой упорядоченную совокупность только примитивных задач. В предлагаемом автором алгоритме ИСП БД отмеченные выше требования и ограничения к HTN - алгоритму исключены, т.е. база знаний, используемая при генерации тактических планов, может быть не полной и план может состоять как из элементарных, так и составных задач.

Поиск метода решения боевой задачи производится не последовательным перебором имеющихся в базе данных методов, а используется критерий близости с прецедентом в базе знаний.

Предложен критерий поиска аналогичных прецедентов с использованием анизотропной и асимметричной метрики. С учетом отмеченных выше отличий ИСП БД и для обеспечения формального описания процесса формирования тактических планов с использованием прецедентов автором были дополнен синтаксис языка и адаптирована семантика, лежащие в основе алгоритма. Глава. Особенности разработки асппр при тушении пожаров с использованием предложенных алгоритмов и моделей

В данном разделе рассмотрены подходы к решению задачи организации процесса ввода в систему и формального представления знаний экспертов в предметной области "система оперативного управления боевыми действиями при тушении пожаров". Приведены принципы построения и архитектура АСППР при тушении пожаров. Описана структура и основные принципы функционирования блока формирования проектов тактических планов боевых действий при тушении пожаров.Продукционно-фреймовая модель представления знаний предметной области Основные понятия

В фреймовая модель представления знаний (МПЗ) описывается следующим образом: «Фрейм является структурой данных для представления стереотипной ситуации. С каждым фреймом ассоциирована информация разных видов. Одна ее часть указывает, каким образом следует использовать данный фрейм, другая - что предположительно может повлечь за собой его выполнение, третья - что следует предпринять, если эти ожидания не подтвердятся.».

Формальное описание фреймово-продукционной МПЗ исследуемой ПрО, ее семантики и математических свойств безусловно представляет существенный интерес, однако выходит за рамки данной работы. Целью же данного раздела является описание на концептуальном уровне способов представления и обработки информации, используемой для генерации проектов управленческих решений при тушении пожаров.

Для представления знаний экспертов ПрО «Система управления ПСФ при тушении прожаров» рассмотрим фреймово-продукционную систему, моделирующую статические знания (в виде значений слотов фреймов), отражающие состояние системы в определенный момент времени и динамические (в виде процедур- продукций), отражающие переходы между состояниями системы. Переходы осуществляются в соответствии со знаниями о причинно — следственных связях между различными процессами и событиями, происходящими во время тушения пожара, а также о зависимости между состоянием оперативной обстановки и принятыми управленческими решениями (рис. Рис. 4.1. Зависимость между состоянием оперативной обстановки и принятыми управленческими решениями

Алгоритмическое обеспечение процесса приобретения знаний в исследуемой предметной области

Методика и основные проблемы проектирования АСППР для руководителей аварийно-спасательных работ с использованием методологии CBR.

В настоящее время процесс создания и применения программных комплексов и баз данных информационных систем регламентируется различными отечественными и зарубежными стандартами и профилями жизненного цикла программных средств, среди которых необходимо отметить стандарты ГОСТ 34-й и 19-й серий, РД 50-34.698-90, определяющие требования к разрабатываемой документации, так и новые стандарты ГОСТ процессы жизненного цикла программных средств

Перечисленные выше стандарты информационных систем и жизненного цикла программных средств применимы к проектам различного уровня и с различными характеристиками. Обратной стороной такой универсальности является тот факт, что эти документы нельзя применить в том виде "как они есть". Они принципиально не содержат конкретные методы действий, тем более заготовки решений или документации. В них описываются процессы жизненного цикла программных средств, но не конкретизируются в деталях методы решения задач, включенных в эти процессы. Решения такого типа предлагается принимать разработчикам, использующим тот или иной стандарт и проводящим адаптацию его к потребностям конкретного проекта.

Результаты проведенных автором исследований и практическая работа по созданию АСППР РТП [1-5, 35, 62-68] позволяют разработать методику проектирования АСППР РТП, которая, сохраняя классическую структуру процесса разработки информационной системы, содержит технологические решения реализации отдельных этапов аналитического исследования ПрО, проектирования и создания АСППР РТП с использованием аккумулированного в базе знаний опыта (прецедентов).. Этапы процесса разработки АСППР и их содержание

Весь цикл работ по созданию АСППР РТП разбивается на три перекрывающиеся стадии:аналитическое исследование предметной области;проектирование системы;разработка системы. В табл. приведены цели и содержание работ на каждом этапе. Общие замечания по решению задач этапа «Аналитическое исследование предметной области»

Очевидно, что информационная поддержка управленческих решений с использованием компьютерных технологий актуальна не только при тушении пожаров, но вообще при ликвидации последствий техногенных ЧС (химических авариях, связанных с выбросами (розливом, россыпью) АХОВ, радиационных авариях, крупных авариях на транспорте).

Однако необходимо отметить, что между управлением аварийно-спасательными подразделениями при тушении пожаров и ликвидации последствий ЧС (не связанных с тушением пожаров) существует следующая принципиальная разница. Так, в процессе принятия решений при тушении пожаров критичным является фактор времени; вопрос достаточности имеющихся сил и средств актуален только в определенный момент. Оперативная обстановка при тушении пожара быстро меняется, создавая необходимость постоянного обновления исходных данных для последующей их обработки на компьютере. При ликвидации последствий ЧС, согласно нормативным документам МЧС, а именно Приказу 384 МЧС России от 23.10.97г., установлены следующие нормативы реагирования на ЧС, независимо от ее масштабов (местная, локальная, территориальная) для 1-го эшелона (дежурная смена) -до 30 мин., сбор личного состава - от 1 до Зч. Следовательно, у руководителей аварийно-спасательных работ есть больше времени для подготовки проектов решений.

Указанные выше особенности предметной области должны учитываться при выборе методов и алгоритмов, используемых с целью информационной поддержки ЛПР. Так при проектировании АСППР при тушении пожаров необходимыми условиями являются: возможность быстрого ввода в ЭВМ исходных данных; возможность быстрой их обработки ЭВМ и вывода результата.

Похожие диссертации на Разработка и применение моделей поддержки управленческих решений при тушении пожаров на основе прецедентного подхода