Интеллектуализация моделирования и прогнозирования безопасности химически опасных объектов техносферы на основе базовых сценариев возникновения чрезвычайных ситуаций

• Автор: Ильин, Михаил Юрьевич
• Шифр специальности: 05.13.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 135 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ОЦЕНКИ БЕЗОПАСНОСТИ ОБЪЕКТОВ ТЕХНОСФЕРЫ И НАПРАВЛЕНИЯ ПО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ МОДЕЛИРОВНИЯ, .

1.1 Методы оценки безопасности объектов техносферы

1.2 Особенности интеллектуальных технологий моделирования

и направления по их совершенствованию

1.3 Цели и задачи исследования

ГЛАВА 2 РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ И ПРОГНОЗИРОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ХИМИЧЕСКИ ОПАСНЫХ ОБЪЕКТОВ ТЕХНОСФЕРЫ НА ОСНОВЕ БАЗОВЫХ СЦЕНАРИЕВ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ.,

2.1 Разработка структуры подсистемы автоматизированного

моделирования аварийных ситуаций на объектах техносферы

2.2 Формирование системы базовых и производных понятий

предметной области. Методы формирования семантического
пространства знаний и их формализация
2.3 Методы автоматизированного формирования
семантического графа и определения степени соответствия
постановки задачи эталону
2.4 Выводы второй главы
ГЛАВА 3 ФОРМИРОВАНИЕ БАЗЫ ЗНАНИЙ МЕТОДОВ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ И РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА МНОГОКРИТЕРИАЛЬНОГО ВЫБОРА ОПТИМАЛЬНОЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СХЕМЫ
3.1 Разработка базы знаний методов решения задач и формальной спецификации задачи моделирования.
3.2 Сравнительный анализа основных подходов для количественного описания процесса рассеяния выброса химических веществ.
3.3 Многокритериальный выбор альтернативных вариантов моделей из множества сгенерированных моделей
3.4 Выводы третьей главы.
ГЛАВА 4 РЕАЛИЗАЦИЯ ПОДСИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО МОДЕИЛРВАОНИЯ ОБЪЕКТОВ ТЕХНОСФЕРЫ ДЛЯ ОЦЕНКИ ИХ БЕЗОПАСНОСТИ
4.1 Функциональная структура программноинформационного обеспечения.
4.2 Пример работы программы
4.3 Оценка эффективности подсистемы автоматизированного моделирования оценки безопасности объектов техносферы по результатам внедрения
4.4 Выводы четвертой главы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ..
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В работах, опубликованных в соавторстве, лично соискателю принадлежат: в [, , ] анализ особенности автоматизированного моделирования систем поддержки принятия решений по оценке безопасности объектов техносферы; в [, ] разработка и описание структурной схемы математического моделирования аварийных событий; в [] сравнительный анализ методик прогнозирования аварийных ситуаций; в [, ] анализ методов представления знаний в интеллектуальных прикладных системах; в [] разработки синтаксиса языка представления знаний на основании логики предикатов первого порядка для формализации текстов на естественном языке из заданной предметной области; в [] разработка алгоритма многокритериального выбора наиболее эффективного метода решения в подсистеме автоматизированного моделирования; в [, ] разработка концептуальной модели предметной области «Авария на химически опасном объекте». Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, приложений; изложена на 0 страницах, содержит рисунков, таблицы; список литературы включает 0 наименования. В первой главе проводится анализ современного подхода оценки безопасности объектов техносферы. Рассматриваются основные этапы математического моделирования аварийных ситуаций. Приводятся основные современные методики оценки безопасности техносферных объектов. Проводится обосновании необходимости и оценка возможности применения интеллектуальных технологий моделирования. Рассматриваются основные особенностей интеллектуальных технологий моделирования. На основании проведенного анализа определяются цели и задачи исследования. Вторая глава посвящена разработке структуры и функционального наполнения подсистемы автоматизированного моделирования. Рассматриваются основные элементы системы, особенности их формирования и назначения. Выделены направления по формализации базовых сценариев аварий на химически опасных объектах, ориентированные на максимальное использование возможностей ЭВМ. В качестве языка формализации предложено использовать исчисление предикатов первого порядка. Разработан метод определения степени соответствия между эталоном сценария и формализованной постановкой задачи моделировании. Разработанные методы предназначены для формализации исходной задачи, представленной на естественном языке в терминах предметной области, для возможности дальнейшего применения формального описания задачи для реализации одной из численных схем моделирования и построения прогностических моделей распространения опасных химических веществ при аварии на химически опасном объекте. Четвертая глава содержит обоснование выбора программной среды разработки приложений построенной системы поддержки принятия решений оценки безопасности объектов техносферы «ЧС Аналитик». Приводится структура информационного и алгоритмического обеспечения разработанной системы, а так же рассматривается пример работы программы. Использование разработанной системы поддержки принятия решений позволило значительно снизить уровень риска для населения, попавшего в зону загрязнения при аварии на химически опасном объекте, а так же позволило значительно снизить время для построения прогностических моделей и значительно повысить оперативность и качество принимаемых решений руководителем. Экономический эффект от внедрения разработки составил 7 тыс. В заключении рассмотрены основные результаты работы. В приложении приведены акты внедрения. Общепризнано, что научно-технический прогресс несет не только блага. Его неизбежными спутниками являются все нарастающие угрозы для здоровья и жизни людей, для окружающей природной среды. Увеличивается аварийность на объектах техносферы, повышается уровень загрязненности среды обитания человека. Ощущается реальная угроза устойчивому развитию цивилизации, чреватая гибелью человеческого сообщества. За короткий исторический период в разных странах мира имели место аварии катастрофического характера на атомных электростанциях, на объектах химической промышленности, на нефте- и газопроводах, на транспорте [, , 0]. На общественное мнение наиболее сильное воздействие оказали токсические аварии в Севезо и в Бхопале, радиационная катастрофа в Чернобыле. В г на заводе в Севезо (Северная Италия) произошел выброс всего 2,0-2,5 кг диоксина из реактора []. В результате общее число пораженных составило человек. Незначительному поражению подверглись десятки тысяч человек. Оказалась зараженной территория площадью км2. Более масштабная токсическая авария произошла на химическом предприятии в Бхопале (Индия). Вследствие попадания небольшого количества воды в емкость с метализопианатом произошел выброс последнего в окружающую среду [8]. В результате этой аварии погибло более человек, пострадало около 0 тысяч человек. Общий ущерб превысил млн.