Поддержка принятия решений при управлении сложными объектами в критических ситуациях на основе инженерии знаний

• Автор: Черняховская, Лилия Рашитовна
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 380 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ СЛОЖНЫМИ ОБЪЕКТАМИ В КРИТИЧЕСКИХ СИТУАЦИЯХ.

1.1. Актуальность проблемы поддержки принятия решений при управлении сложными объектами в критических ситуациях на основе знаний
1.2. Анализ содержания проблемы управления сложными объектами в критических ситуациях
1.3. Анализ возможностей известных подходов к решению проблем управления в критических ситуациях.
1.4. Анализ проблем интеллектуального управления сложными объектами в критических ситуациях

1.5. Цели и задачи исследования

Выводы по главе 1.

2. РАЗРАБОТКА МЕТОДОЛОГИЧЕСКИХ ОСНОВ ОБЪЕКТНОКОГНИТИВНОГО АНАЛИЗА И МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА УПРАВЛЕНИЯ СЛОЖНЫМИ ОБЪЕКТАМИ В КРИТИЧЕСКИХ СИТУАЦИЯХ.
2.1. Концепция поддержки принятия решений при управлении сложными объектами в критических ситуациях на основе инженерии знаний.
2.2. Методология объектнокогнитивного анализа и моделирования процессов управления сложными объектами в критических ситуациях .
2.3. Моделирование информационной системы поддержки принятия решений в критических ситуациях с использованием стандартов моделирования информационных систем.
2.4. Модели представления метазнаний о процессах управления сложными объектами в критических ситуациях с использованием языка ii i .
2.5. Модели структуры информационной системы поддержки принятия решений
2.6. Модели динамики процесса управления в критических ситуациях.
Выводы по главе 2.
3. СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД К ФОРМИРОВАНИЮ ЕДИНОГО ИНФОРМАЦИОННОГО ПРОСТРАНСТВА ПРОЦЕССОВ УПРАВЛЕНИЯ СЛОЖНЫМИ ОБЪЕКТАМИ В КРИТИЧЕСКИХ СИТУАЦИЯХ.
3.1. Разработка информационного пространства представления знаний о критических ситуациях на основе онтологии
3.2. Разработка тезауруса предметной области управления в критических ситуациях.
3.3. Определение классов прецедентов критических ситуаций на основе интеллектуального анализа данных.
Выводы по главе 3.
4. СИНТЕЗ АЛГОРИТМОВ ПОД ДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БАЗЫ ЗНАНИЙ
4.1. Формализация представления концептуальных знаний о критических ситуациях.
4.2. Алгоритм поддержки принятия решений на основе правил
4.3. Тестирование базы правил.
4.4. Алгоритм вывода решений, основанных на прецедентах критических ситуаций
4.5. Взаимодействие различных форм представления знаний в базе
знаний .
Выводы по главе 4.
5. РАЗРАБОТКА ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ПО УПРАВЛЕНИЮ В КРИТИЧЕСКИХ СИТУАЦИЯХ.
5.1. Реализация прототипа ИСППР для транспортных динамических объектов.
5.2. Реализация ИСППР для сложных динамических объектов сетевой структуры на РТИТГсервере
5.3. Разработка средств имитационного моделирования информационной системы поддержки принятия решений в среде МАТ1АВ
Выводы по главе 5.
6. СИСТЕМНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ МЕТОДОМ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ.
6.1. Определение точности распознавания класса критических ситуаций .
6.2. Оценка влияния поддержки принятия решений на эффективность управления в критических ситуациях путем проведения эксперимента на тренажере
6.3. Оценка эффективности поддержки коллективных решений с использованием сетей Петри
Выводы по главе 6.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЯ


Для его реализации необходимо разработать концептуальную и теоретически обоснованную методологию системного анализа процесса управления сложным динамическим объектом в критических ситуациях на основе обработки знаний и синтеза информационных систем поддержки принятия решений, включающих базы знаний. В связи с этим разработка методологических и теоретических основ, моделей и методов представления и обработки знаний, предназначенных для поддержки принятия решений при управлении сложными динамическими объектами в критических ситуациях, способствует решению актуальной проблемы повышения безопасности функционирования сложных динамических объектов. При создании информационной системы был проведен анализ различных определений понятия система 1,2,3,4,5,6. Таким образом, система есть совокупность , , i, , , см. Данное определение более полно отражает содержательную сторону системы, чем известные определения, основанные на первых трех признаках элементах, связях и их упорядоченности в единое целое. Параметризация структурных элементов позволяет конкретизировать систему, придавать ей индивидуальность, а также выделять то множество свойств, которое присуще данной системе. При этом к свойствам системы можно отнести ее способность к адаптации, к самоорганизации, к обеспечению устойчивости, к выполнению различных сложных функций самосохранения, саморазвития и т. У. законов, правил и операций способствует созданию того формального аппарата, который позволяет на математическом абстрактном уровне строить из множества А элементов и множества К связей различные структуры систем, а также анализировать их и синтезировать системы с заданными свойствами. Вышеприведенное определение системы используется в дальнейшем при исследовании анализе, моделировании сложных управляемых систем с целью установления связи между структурой, параметрами и свойствами системы при их поведении в критических ситуациях. Процессы управления в критических ситуациях развиваются в соответствии со спецификой управления конкретными классами сложных динамических систем. Таблица 1. Проблема управления в критических ситуациях имеет специфические аспекты в зависимости от типа объекта. Одной из рассматриваемых предметных областей является управление летательными аппаратами в критических ситуациях. Буран в критических ситуациях 9, . На современном мировом уровне обеспечения безопасности полетов вероятность возникновения критических
ситуаций в полете весьма мала, уровень риска составляет менее на 1 час полета , , . Однако, несмотря на принимаемые меры по повышению надежности авиационной техники, обеспечению высокого уровня наземного обслуживания и повышение квалификации летного состава, мировая практика эксплуатации летательных аппаратов показывает, что возможность появления критических ситуаций не исключена, тем более с увеличением интенсивности воздушного движения. Все меры, принимаемые для повышения безопасности полетов, повидимому, не могут полностью исключить критические ситуации, в силу постоянного действия перечисленных выше причин неблагоприятные метеоусловия, отказы техники и так называемый человеческий фактор. Исследования подтвердили, что при внезапном возникновении критической ситуации летчик оказывается в сложных условиях. Заметив нарушение штатного режима полета, он должен изменить прежнюю программу действий и принять решение по обеспечению безопасности самолета. Что произошло. Таким образом, первым этапом решения задачи управления самолетом в КС является этап восприятия и обработки информации для оценки критической ситуации. Следующей задачей управления в критических ситуациях является логический анализ признаков с целью установления характера и причин критических ситуаций. В процессе логического анализа летчик считывает показания приборов, производит качественную и количественную оценку изменения параметров движения и состояния летательного аппарата и их сопоставление. Для логического анализа летчик должен держать в памяти границы диапазонов безопасного изменения всех параметров для всех режимов полета и производить вычисления для сопоставления текущих значений параметров с граничными и прогноза критичности их изменения.