О поддержке принятия решений при ликвидации чрезвычайных

О поддержке принятия решений при ликвидации чрезвычайных ситуаций.
Гусаров А.А., Васильева А. Ю., Мурлыкина И.В., Смелков С.Н.
ЗАО "ТЕЛРОС", Россия
Система поддержки принятия решения (СППР) – это специальный
программный комплекс (СПК), предназначенный для повышения обоснованности
принимаемых решений на ликвидацию нештатных (чрезвычайных) ситуаций [1].
Отличительной особенностью СППР, разработанной специалистами ЗАО «ТЕЛРОС»,
является возможность ее применения в интересах группы должностных лиц (боевых
расчетов пунктов управления) (рис. 1).
i. И
ii.
iii.
iv.
v.
vi.
vii.
viii.
ix.
x.
xi.
xii.
xiii.
xiv.
xv.
Рис. 1.
При разработке СППР специалисты ЗАО «ТЕЛРОС» исходили из того, что в
настоящее время все большее распространение получают системы, управление которыми
относится к классу слабоструктурированных, многокритериальных задач. Поэтому для
решения задачи управления предлагается рассматривать СППР как интеллектуальную
советующую систему, которая основывается на экспертных знаниях, результатах
моделирования и интеллектуальном анализе данных [2].
Главной отличительной особенностью предлагаемого подхода к построению
архитектуры системы от традиционных способов построения информационных систем
поддержки принятия решений, является:
• использование базы знаний, существующей независимо от программной реализации
самой системы, что позволяет корректировать, модифицировать и дополнять ее как на этапе
разработки СППР, так и в ходе эксплуатации, без ущерба остальным программным
компонентам;
• наличие в составе СППР механизма логического вывода, что позволяет на основе
базы знаний, описанных на формальном языке, формировать дерево решений (или цепочку
рассуждений) и выполнять его обход для каждой конкретной ситуации;
• реализация адаптивной компоненты, использующей технологии физического и
имитационного (статистического) моделирования в тех случаях, когда содержимого базы
знаний недостаточно для генерации решения с заданной степенью достоверности – т.е. в
нестандартных ситуациях. В частности, к этому относятся механизмы сравнительного
анализа различных сценариев работы сложного технического объекта в экстремальных
условиях эксплуатации.
Результатом работы системы является набор рекомендаций, который обеспечивает
минимизацию риска возникновения экстремальной ситуации при управлении техническим
объектом, а также формирует возможные сценарии ее полного или частичного
предотвращения.
Сам по себе процесс принятия решений является задачей многокритериальной
дискретной оптимизации. Для ее решения необходимо: (а) задать систему или процесс; (б)
формализовать данную систему; (в) предложить механизмы для управления системой,
которые позволяют достигать ее требуемого состояния в заданных ограничениях (например,
за указанное время).
Наиболее простой способ формализации и описания системы – экспертный. При
таком подходе эксперт описывает систему, определяет на основе эксперимента и личного
опыта используемые понятия и связи между ними, определяет способ интерпретации знаний
и методы решения задачи. Однако для таких сложных технических объектов применение
исключительно экспертного подхода невозможно в силу отсутствия экспертов«универсалов», способных иметь глубокие знания во всех аспектах, касающихся работы
объекта. Кроме того, это связано с тем, что система является сложной и динамической, в
которой присутствует неопределенность во входных данных и интерпретации рисков.
Потому для организации процесса разработки СППР принимается эволюционная
модель, подразумевающая несколько «циклов качества», каждый из которых приводит к
улучшению достоверности и надежности выдаваемых системой рекомендаций [3].
Эволюционная модель разработки на первом этапе предполагает задание наиболее простой
системы (модели) на основе общих знаний о работе реальной системы (только основные
компоненты). После этого проводится анализ поведения системы в целом, и выделяются те
ее элементы, роль которых в большей степени определяет реализацию целей управления
сложным техническим объектом. Важную роль в создании таких систем играет верификация
и валидация алгоритмов, реализованных в СППР, а также предварительная оценка
результатов работы системы. Реализация алгоритмов верификация, валидации и
тестирования определила необходимость широкого использования всего спектра средств
математического моделирования, а также достижений теории управления и инженерии
программного обеспечения.
Литература
1. Геловани В.Л. и др. Интеллектуальные системы поддержки принятия решений в
нештатных ситуациях с использованием информации о состоянии природной среды. М.:
эдториал УРСС, 2001.
2. Аракчеев Д.Б. Программно-инструментальные средства для разработки информационноаналитических систем. Геоинформатика № 2, 2004
3. С.В. Иванов, Ю.И. Нечаев, А.В. Бухановский. Особенности проектирования и разработки
высокопроизводительных систем поддержки принятия решений для управления сложными
техническими объектами. Материалы XVII Всероссийской научно-методической
конференции «Телематик 2010».