Экспертная система поддержки принятия решений в интеллектуальной системе экологического мониторинга атмосферного воздуха промышленного региона : на примере г. Новомосковска Тульской области

• Автор: Али Мансур Номан Мархуб
• Шифр специальности: 05.13.06, 03.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 147 с. : ил.

Введение
1 Анализ современного состояния автоматизированных систем экологического мониторинга
1.1 Основные понятия предметной области, источники загрязнения атмосферы и нормирование.

1.1.1 Основные источники загрязнения атмосферы

1.1.2 Контроль и регулирование качества окружающейсреды

1.1.3 Показатели качества атмосферного воздуха

1.1.4 Нормирование выбросов.

1.2 Состояние контроля и мониторинга окружающей среды

1.3 Особенности и принципы построения интеллектуальной системы экологического мониторинга.

2 Описание объекта исследования

2.1 Измерительные компоненты посты наблюдения АСК Атмосфера

г. Новомосковска.
2.1.1 Автоматизированная система комплексного мониторинга ВоздухТО
2.1.2 Автоматизированная система контроля Атмосфера
г.Новомосковска
2.2 Информационное, алгоритмическое и программное обеспечение автоматизированной системы контроля Атмосфера
2.2.1 Информационное обеспечение
2.2.2 Формирование банка данных но источникам загрязнения
атмосферы
2.2.3 Алгоритмическое и программное обеспечение АСК.
3 Разработка основ построения экспертных систем поддержки принятия решений в экологических системах мониторинга на базе Байесовских сетей доверия
3.1 Экспертные системы. Основные понятия и определения.
3.1.1 Назначение и основные свойства экспертных систем
3.1.2 Состав и взаимодействие участников построения и эксплуатации
экспертных систем
3.1.3 Преимущества использования экспертных систем
3.1.4 Особенности построения и организации экспертных систем
3.1.5 Основные режимы работы экспертных систем
3.1.6 Технология разработки экспертных систем.
3.2 Экспертные системы с неопределенными знаниями
3.2.1 Неопределенности в экспертных систем и проблемы порождаемые
3.2.2 Байесовское оценивание.
3.2.3 Теорема Байеса как основа управления неопределенностью
3.3 Логический вывод на основе субъективной вероятности
3.3.1 Простейший логический вывод.
3.3.2 Распространение вероятностей в экспертную систему.
3.3.3 Экспертные системы, использующие субъективные вероятности.
3.4 Байесовские сети доверия как средство разработки экспертных систем
3.4.1 Основные понятия и определения.
3.4.2 Процесс рассуждения вывода в Байесовских сетях доверия
3.4.3 Байесовские сети доверия как одно из направлений современных
экспертных систем.
4 Разработка экспертной системы поддержки принятия решений на основе Байесовских сетей доверия.
4.1 Анализ АСК атмосферного воздуха г.Новомосковска с целью
добавление новых функций
4.2 Разработка экспертной системы поддержки принятия решений на основе Байесовских сетей доверия в оболочке Нит.
4.2.1 Добавление новых вершин в разрабатываемую Байесовскую сеть
доверия ЭС Н1Цт
4.2.2 Установление причинноследственных связей между вершинами
проектируемой Байесовской сети доверия
4.2.3 Определение всех возможных состояний каждой из вершин Байесовской сети доверия.
4.2.4 Задание значений таблиц условных вероятностей каждой из вершин Байесовской сети доверия.
4.2.5 Компилирование спроектированной Байесовской сети доверия
4.2.6 Изменение вероятностей в Байесовской сети доверия при поступлении новых знаний.
4.2.7 Окна контроля
4.2.8 Г енерация НТМЬ документа
Заключение.
Список литературы


На ОАО НГРЭС в году отмечалось уменьшение валовых выбросов в атмосферный воздух в связи с уменьшением объема угольного топлива и увеличением использования природного газа, на ЗАО НЗКМЦентргаз, ОАО Кнауф ГипсНовомосковск, ГУДРСП Новомосковскавтодор за счет уменьшения объемов производства. В последние годы в муниципальном образовании резко возросло количество автотранспортных средств. По данным ОГИБДЦ УВД Новомосковского района количество автотранспорта за последние лет увеличилось с 0 до 5 единиц. По состоянии на г. Новомосковске и районе насчи
тывается 5 единиц автотранспорта, в том числе легковых автомобилей 2 единица, грузовых автомобилей единица, других транспортных средств единиц. Как указывалось в ежегодном муниципальном докладе Территориального отдела управления федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по Тульской области в Новомосковском районе, городе Донском, Кимовском и Узловском районах О санитарно эпидемиологической обстановке и защите прав потребителей в муниципальном образовании город Новомосковск в году, в целях обеспечения более эффективного производственного контроля за выбросами вредных загрязняющих веществ в атмосферу предприятиями, расположенными на территории муниципального образования, координации деятельности в области экологической и промышленной безопасности, построении системы устойчивого развития необходим перевод имеющихся у промпредприятий постов производственного контроля в автоматический режим с заведением информации в сеть муниципальной службы АСК Атмосфера. Анализ современного состояния автоматизированной системы контроля атмосферного воздуха г. РФ. Существующая в настоящее время система контроля качества атмосферного воздуха в г. Новомосковске не вполне отвечает современным требованиям, так как научно необоснован перечень контролируемых ингредиентов, а также недостаточна эффективность проводимых мероприятий по снижению выбросов в атмосферный воздух. Исходя из выше сказанного, исследование состояния атмосферного воздуха, создание научнообоснованной интеллектуальной системы мониторинга атмосферного воздуха и разработка методов эффективного контроля и повышения его качества на территории муниципального образования является актуальной проблемой. Современные комплексы для экологического мониторинга должны содержать средства сбора информации, ес обработки, систематизации, анализа, оценки, интерпретации, прогноза дальнейшего развития и средства поддержки принятия решений в реальном времени, т. Таким образом, разработка экспертной системы поддержки принятия решений направленных на снижение концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе в условиях неопределенности является актуальной задачей. Работа выполнена в рамках ФЦП Экология и природные ресурсы России годы, ФЦП Снижение рисков и смягчение последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в Российской Федерации до года, ФЦП Национальная система химической и биологической безопасности Российской Федерации годы и Областной целевой программе экология и природные ресурсы Тульской области на годы. Целыо диссертационной работы является разработка научно обоснованного метода построения интеллектуальной автоматизированной системы мониторинга атмосферного воздуха и экспертной системы поддержки принятия эффективных решенийв реальном времени по управлению экологической ситуацией в современном промышленном городе в условиях неопределенности и недостаточности информации. Провести анализ состояния атмосферного воздуха г. Новомосковска, определить климатологические и производственные аспекты распространения примесей в атмосфере, ранжировать источники загрязнения и определить приоритетный перечень ингредиентов, подлежащих контролю. Систематизировать многолетнюю информациюи провести анализ современного состояния системы мониторинга, определить основные направления деятельности по повышению качества атмосферного воздуха. Провести исследование методов устранения неопределенности экологической информации. Задача поддержки принятия управленческих решений в реальном времени в условиях неопределенности. Обеспечить удаленный доступ соответствующих ЛПР, для получения актуальной информации о состоянии атмосферного воздуха и принятия оперативных решений.