Поддержка принятия решений для управления в условиях чрезвычайных ситуаций на основе когнитивных и динамических моделей

• Автор: Ямалов, Ильдар Уралович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 352 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ПРОБЛЕМ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ПРИ УПРАВЛЕНИИ В УСЛОВИЯХ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ.
1.1. Актуальность проблем поддержки принятия решений в условиях чрезвычайных ситуаций.
1.2. Анализ проблемных ситуаций в процессе принятия решений в условиях чрезвычайных ситуаций
1.3. Анализ подходов к управлению в условиях чрезвычайных ситуаций и их моделированию

1.4. О проблеме многокритериальности управления в условиях чрезвычайных ситуаций.

1.5. Цели и задачи исследования

Выводы по первой главе.

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МЕТОДОЛОГИИ МОДЕЛИРОВАНИЯ И ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ В УСЛОВИЯХ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ .

2.1. Методология поддержки принятия решений в условиях чрезвычайных ситуаций .

2.2. Принципы моделирования процессов управления в условиях чрезвычайных ситуаций.
2.3. Системная модель ликвидации чрезвычайной ситуации.
2.4. Концептуальная модель ликвидации чрезвычайной ситу ации.
2.5. Моделирование процессов управления в условиях чрезвычаных ситуаций
Выводы по второй главе.
ГЛАВА 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ И ПРИНЯТИЕ РЕШЕНИЙ ПО УПРАВЛЕНИЮ В УСЛОВИЯХ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ НА ОСНОВЕ НЕЧЕТКИХ КОГНИТИВНЫХ КАРТ.
3.1. Способы анализа нечетких когнитивных карт.
3.2. Моделирование процессов управления в чрезвычайных ситуациях с использованием нечетких когнитивных карт.
3.3. Особенности обучения нечетких когнитивных карт
3.4. Оптимизация распределения ресурсов при управлении в чрезвычайных ситуациях с использованием генетических алгоритмов.
3.5. Прогнозирование параметров чрезвычайных ситуаций с использованием нейронных сетей.
Выводы по третьей главе.
ГЛАВА 4. МОДЕЛИРОВАНИЕ И ПРИНЯТИЕ РЕШЕНИЙ ПО УПРАВЛЕНИЮ В УСЛОВИЯХ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МУЛЬТИАГЕНТНЫХ ДИНАМИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ
4.1. Организационно функциональная структура системы оперативного управления в условиях чрезвычайных ситуаций
4.2. Динамическая модель действий функциональных подразделений как самоуправляемых агентов
4.3. Модель взаимодействия центра управления чрезвычайными ситуациями с функциональными подразделениями.
4.4. Алгоритмы управления распределением ресурсов в чрезвычайных ситуациях .
4.5. Моделирование динамических процессов при оперативном управлении ликвидацией чрезвычайных ситуаций
4.6. Моделирование процесса ликвидации чрезвычайных ситуаций одним функциональным подразделением
4.7. Моделирование взаимодействия нескольких функциональных подразделений при ликвидации чрезвычайных ситуаций.
Выводы по четвертой главе
ГЛАВА 5. МОДЕЛИРОВАНИЕ И СИНТЕЗ СЦЕНАРИЕВ УПРАВЛЕНИЯ ЛИКВИДАЦИЕЙ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ
5.1. Методология моделирования процессов принятия решений при ликвидации чрезвычайных ситуаций с использованием функциональных, информационных и динамических моделей в виде сетей Петри.
5.2. Функциональное моделирование процессов принятия решений при ликвидации чрезвычайных ситуаций.
5.3. Информационное моделирование процессов управления ликвидацией чрезвычайных ситуаций
5.4. Динамические модели процессов управления ликвидацией чрезвычайных ситуаций
5.5. Распознавание чрезвычайных ситуаций
в условиях неопределенности
5.6. Синтез сценариев управления ликвидацией чрезвычайных ситуаций
Выводы по пятой главе.
ГЛАВА 6. ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ПО УПРАВЛЕНИЮ ОБСТАНОВКОЙ В УСЛОВИЯХ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ ДЛЯ СУБЪЕКТОВ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ НА ПРИМЕРЕ РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН
6.1. Информационная система поддержки принятия решений в условиях чрезвычайных ситуаций на примере Республики Башкортостан
6.2. Моделирование процессов возникновения и развития чрезвычайных ситуаций с использованием нечетких когнитивных карт на примере химически опасного объекта
6.3. Прогнозирование уровня весеннего половодья рек с помощью многослойных нейронных сетей
6.4. Оценка эффективности информационной системы поддержки принятия решений по управлению в условиях чрезвычайных ситуаций
Выводы по шестой главе.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Для такого класса чрезвычайных ситуаций актуальной является задача разработки математических моделей БП многоочаговых ЧС и ее элементов 6. Многомерность, многоуровневость и многосвязность процессов, характеризующих чрезвычайную ситуацию. Неопределенность параметров развития чрезвычайной ситуации, когда не известны требуемые темпы ликвидации, необходимый объем ресурсов, уровень сложности выполняемых работ. Индивидуальный характер развития конкретной чрезвычайной ситуации. Необходимость принятия решений в короткие сроки. Большой объем разноаспектных данных и в то же время их низкая точность. Ограниченные возможности проведения активных экспериментов. В настоящее время еще не разработаны научно обоснованные методы решения названных задач управления, а традиционные методы управления для таких задач малопригодны. Поэтому важнейшими проблемами в сфере управления в условиях ЧС являются разработка теории и технологии принятия решений в условиях ЧС и создание информационноуправляющих систем их поддержки. Объективная сложность ЧС как объекта управления делает необходимым использование широкого спектра математических моделей, построенных с использованием различного математического аппарата и различной информационной базы в составе единой информационной системы поддержки принятия решений в условиях чрезвычайных ситуаций. Таким образом, информационная поддержка реализуется по двум основным направлениям обеспечение ЛПР атрибу тивными данными о различных объектах и реализация интеллектуального взаимодействия с выдачей проектов решений. Первое направление представляет собой хорошо разработанную задачу обеспечения доступа пользователей к структурированным данным, которая реализована в настоящее время в виде разнообразных автоматизированных информационных систем, часть из которых рассмотрена в п. Второе направление предполагает разработку и реализацию интеллектуальных систем поддержки принятия решений. Особенность практических задач, каковыми являются задачи управления в условиях чрезвычайных ситуаций, состоит в том, что, как правило, при прозрачной общей постановке, они включают в качестве подзадач такие, которые требуют привлечения разных методов и компьютерных технологий например, реализации численных методов, сочетания их с использованием экспертных систем и применением специальных технологий обработки пространственной информации и геоинформационных систем. Этот тезис подтверждается и мировым опытом в создании систем поддержки решений по чрезвычайным ситуациям. Принятие экстренных мер, быстрый расчет возможных последствий аварии, организация своевременного оповещения и эвакуации персонала и населения, попадающих в зону возможного заражения, расчет использования возможностей имеющихся аварийноспасательных формирований, а при их недостатке обоснованное привлечение дополнительных формирований эти сложные задачи в условиях повышенной ответственности, требующие максиматьно быстрого решения, могут быть эффективно решены с помощью СППР ЧС. Таким образом, создание СППР ЧС, обеспечивающей эффективную организацию управленческой деятельности в области чрезвычайных ситуаций, является актуальной задачей. Основные стадии процесса принятия решений в условиях чрезвычайных ситуаций показаны на рис. Как видно из рис. Малый резерв времени на принятие управляющих решений. Рис. Недостаточная квалификация лиц, ответственных за принятие ликвидационных решений, что проявляется в разработке и реализации малоэффективных планов ликвидации и, в конечном счете, приводит к замедлению темпов ликвидации чрезвычайной ситуации и возрастанию потерь. Многоуровневая и постоянно меняющаяся структура сил и средств ликвидации чрезвычайной ситуации, многообразие сил, средств и ресурсов, использующихся для ликвидации последствий чрезвычайной ситуации, и, как следствие этого, трудность в достижении оптимального управления силами, средствами и ресурсами. Несоответствие и неточность используемых моделей развития чрезвычайной ситуации. Неэффективная координация между силами и средствами, участвующими в ликвидации чрезвычайной ситуации, что также приводит к росту потерь.