Разработка и применение моделей поддержки управленческих решений при тушении пожаров на основе прецедентного подхода тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.10, кандидат технических наук Абрамов, Антон Павлович

• Абрамов, Антон Павлович
• кандидат технических наук
• 2004

Оглавление диссертации кандидат технических наук Абрамов, Антон Павлович

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМЫ ИНФОРМАЦИОННОЙ ПОДДЕРЖКИ

ОРГАНОВ УПРАВЛЕНИЯ СИЛАМИ И СРЕДСТВАМИ НА ПОЖАРЕ.

1.1. Особенности процесса управления боевыми действиями на пожаре.

1.1.1. Содержание процесса принятия управленческих решений РТП.

1.1.2. Специфика принятия управленческих решений РТП. pf 1.1.3. Факторы, влияющие на неопределенности при разработке управленческих решений РТП.

1.2. Основные направления автоматизации информационной поддержки управления боевыми действиями на пожаре.

1.3. Интеллектуальные системы поддержки принятия решений (СППР), их архитектура и функции.

1.3.1. СППР в терминах современных информационных технологий.

1.3.2. Архитектура и проблемы создания интеллектуальных СППР.

1.4. Методы представления знаний в интеллектуальных системах. jm 1.5. Средства концептуального моделирования предметной области.

1.6. Метод поиска решений в интеллектуальных системах на основе знаний о прецедентах.

Выводы по первой главе.

ГЛАВА 2. ЛОГИКО-МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ СИСТЕМЫ ОПЕРАТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ СИЛАМИ И СРЕДСТВАМИ ПРИ ТУШЕНИИ ПОЖАРОВ.

2.1. Структура и принципы построения модели.

2.2. Модель процесса управления боевыми действиями при тушении пожаров.

2.2.1. Формальный логический язык для описания онтологической модели предметной области.

2.2.2. Базовые термины.

2.2.3. Вспомогательные термины.

2.2.4. Онтологические соглашения.

2.2.5. Пример формализованного описания принятия управленческих решений при тушении пожаров в непригодной для дыхания среде

2.3. Логико -математическая модель причинно-следственных отношений, влияющих на выбор управленческих решений при тушении пожаров.

2.3.1. Основные принципы построения модели.

2.3.2. Базовые понятия и определения.

2.3.3. Онтологические соглашения модели.

Выводы по второй главе.

ГЛАВА 3. ПОСТАНОВКА И РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ ГЕНЕРАЦИИ ПРОЕКТОВ ПЛАНОВ БОЕВЫХ ДЕЙСТВИЙ ПРИ ТУШЕНИИ ПОЖАРОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРЕЦЕДЕНТОВ.

3.1. Постановка задачи планирования боевых действий при тушении пожаров.

3.2. Иерархическое сетевое планирование боевых действий (ИСП БД).

3.3. Формализованное описание алгоритма формирования планов боевых действий.

3.3.1. Синтаксис языка иерархического сетевого планирования боевых действий.

3.3.2. Семантика языка иерархического сетевого планирования боевых действий.

3.2.3. Рекомендации по применению правил адаптации прецедентов. 122 Выводы по третьей главе.

ГЛАВА 4. ОСОБЕННОСТИ РАЗРАБОТКИ АСППР ПРИ ТУШЕНИИ ПОЖАРОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРЕДЛОЖЕННЫХ АЛГОРИТМОВ И МОДЕЛЕЙ.

4.1. Продукционно-фреймовая модель представления знаний предметной области.

4.1.1. Основные понятия.

4.1.2. Продукционно-фреймовая модель подсистемы генерации проектов управленческих решений.

4.1.3. Представление знаний.

4.2. Алгоритмическое обеспечение процесса приобретения знаний в исследуемой предметной области.

4.3. Принципы построения и архитектура АСППР для органов управления при тушении пожаров.

4.4. Методика и основные проблемы проектирования АСППР для руководителей аварийно-спасательных работ с использованием методологии CBR.

4.4.1. Этапы процесса разработки АСППР и их содержание.

4.4.2. Общие замечания по решению задач этапа «Аналитическое исследование предметной области».

4.4.3. Место онтологической модели предметной области во взаимодействии пользователя с АСППР.

4.4.4. Особенности реализации алгоритма формирования проектов тактических планов боевых действий.

4.4.5. Принципы функционирования подсистемы генерации проектов управленческих решений (тактических планов).

4.4.6. Подходы к проектированию базы знаний АСППР.

4.4.7. Рекомендации к выбору программных средств для разработки АСППР.

Выводы по четвертой главе.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка и применение моделей поддержки управленческих решений при тушении пожаров на основе прецедентного подхода»

Актуальность проблемы исследования. Важную роль в снижении тяжести последствий от пожаров играет правильность и обоснованность управленческих решений, принимаемых должностными лицами органов управления боевыми действиями пожарно-спасательных формирований (руководителем тушения пожара (РТП), штабом пожаротушения и др.). Кроме того, отсутствие во многих случаях на практике информации, необходимой для объективной оценки ситуаций, складывающихся на месте тушения пожара, приводит к вынужденному, технически и экономически неоправданному резервированию сил и средств, необходимых для ее ликвидации. Таким образом, с одной стороны, усложняются вопросы информационного обеспечения должностных лиц органов управления боевыми действиями при тушении пожаров, а с другой — существенно повышается значение и ценность своевременной и достоверной информации, которую с полным основанием можно рассматривать как один из видов ресурсов, обеспечивающих эффективность ликвидации пожаров и других стихийных бедствий.

Актуальность выбранного нами направления исследования обуславливается также и тем, что крупные и сложные пожары, как правило, редки и уникальны. Следовательно, в этих случаях основными факторами, способствующими успеху работы лиц, принимающих решение (ЛПР), становятся (помимо профессиональной компетенции ЛПР) умение получить необходимую информацию и сделать правильные выводы при ее недостатке или противоречивости. Поэтому в сложных ситуациях необходимо максимально использовать опыт высококвалифицированных специалистов по тушению сложных пожаров, применяя компьютерные технологии. Такой опыт, накопленный в автоматизированной системе, может быть успешно применен при решении задач тактической подготовки руководителей пожарно-спасательных подразделений, предварительной разработки тактических планов пожаротушения на объектах с повышенным номером вызова.

Однако вопросу автоматизации интеллектуальной поддержки управленческих решений при тушении пожаров до последнего времени не уделялось должного внимания. В значительной степени это объясняется существенно большей сложностью решения проблемы формализации процедур принятия управленческих решений по тушению пожаров, их информационным обеспечением по сравнению с решением аналитических и учетно-статистических задач.

Работы по автоматизации информационной поддержки процесса разработки управленческих решений РТП проводятся в ФГУ ВНИИПО МЧС (МВД) России и его филиалах, а также других научных учреждениях с 90-х годов. Однако, в связи с несовершенством технической базы, они, как правило, носили фрагментарный характер и решали только конкретные частные задачи, связанные с автоматизацией отдельных аспектов оперативно-тактической деятельности подразделений ГПС:

1. имитация развития пожара [16], автоматизация расчетов сил и средств, требуемых для тушения пожаров [18], в том числе на конкретных жилых, культурно-зрелищных и промышленных объектах [59], на объектах нефтепереработки [6, 17, 22, 104], на складах лесоматериалов [50];

2. расчет насосно-рукавных систем [76];

3. автоматизация составления планов пожаротушения и ликвидации аварий на ОПНВ [58, 107];

4. создание информационных баз по ОПНВ, используемых при решении задач диспетчеризации сил и средств гарнизона [99];

5. моделирование сосредоточения и введения сил и средств для планирования боевых действий пожарных подразделений и аварийно-спасательных служб [13, 14, 31, 92];

6. организация деловых игр для обучения тактическим приемам пожаротушения с использованием ПЭВМ [34, 100, 111, 112].

В отличие от выше упомянутых работ, данная диссертационная работа посвящена вопросам автоматизации процесса подготовки проектов управленческих решений должностных лиц органов управления с использованием аккумулированного в базе знаний системы опыта специалистов по тушению пожаров. В условиях экстремальной ситуации основными факторами, способствующими успеху работы РТП, становятся (помимо профессиональной компетенции РТП) умение получить необходимую информацию и сделать правильные выводы при ее недостатке или противоречивости, оперативность и способность к плодотворному взаимодействию с другими участниками боевой работы. Обладающих такими качествами высококвалифицированных специалистов недостаточно. Поэтому в нестандартных ситуациях необходимо использовать их опыт, применяя компьютерные технологии, позволяющие эффективно организовать работу РТП средней квалификации и предложить им на каждом этапе соответствующие складывающейся ситуации методы и средства.

Аккумулированный в системе поддержки принятия решений опыт специалистов по тушению пожаров может быть использован также на этапах планирования боевых действий по тушению пожаров, экспертизе управленческих решений, а также при проведении деловых игр для подготовки и повышения квалификации должностных лиц органов управления (РТП, ДСПТ и др.).

Проблематика диссертационной работы соответствует «Перечню критических технологий Российской Федерации»1, утвержденному Президентом Российской Федерации 30.03.2002 г. Пр-578, в части направления «Искусственный интеллект», и постановлению Правительства РФ от 28.05.96 "О приоритетных направлениях развития науки и техники и критических технологиях", в части приоритетного направления

1 http //lmlab narod ru/Projects/Pnor/Prior htm

Информационные технологии и электроника": компьютерное моделирование (теоретические основы и инструментарий для проведения математического эксперимента, включая новые вычислительные модели для задач естественных и гуманитарных наук, эффективные численные методы для реализации таких моделей); искусственный интеллект (интеллектуальные системы поддержки принятия решений на основе неклассических логик и интеллектуального интерфейса, в т.ч. когнитивной i рафики, интегрированные экспертные системы, основанные на знаниях, методы и средства выявления и представления знаний, методы правдоподобных рассуждений, объединяющих индукцию, аналогию и абдукцию, их применение в интеллектуальных системах)2.

Изложенные обстоятельства определяют актуальность исследований, направленных на разработку новых информационных технологий для комплексного решения задач информационной и интеллектуальной поддержки оперативно-тактической деятельности пожарно-спасательных подразделений, связанной с тушением пожаров.

Цель диссертационной работы состоит в повышении эффективности \ правленческих решений, принимаемых должностных лицами органов \правления при тушении пожаров на основе разработки и применения комплекса моделей и алгоритмов, обеспечивающих автомати$ацию процесса аккумулирования боевого опыта специалистов и повторного его испольювания при предварительном планировании боевых действий, жсиерппе vправленческих решений, а также проведении деловых игр с руководителями гюжарно-снасательных подразделений.

Для достижения поставленной цели в рамках диссертационно! о исследования необходимо решить следующие задачи:

Специализированное издание 'Критические технологии федерального уровня', подгоюв тенное но исполнение решений Правительственной комиссии по научно-технической политике от 28 мля |4У6 i по вопросу 'О приоритетных направинняч развития науки и техники и критических гехнокмиях федерального уровня' http www extedi iu s e min s pnor/krit techphp проанализировать особенности системы оперативного управления силами ГПС при тушении пожаров; построить концептуальную модель системы оперативного управления силами и средствами гарнизона пожарной охраны при тушении пожаров, формально описывающую знания, отражающие сущность исследуемой предметной области; г разработать механизм аккумулирования в базе знаний опыта управления боевыми действиями при тушении пожаров и его использования для формирования тактических планов боевых действий пожарно-спасательных подразделений. определить функциональную структуру системы, обеспечивающей автоматизацию процесса подготовки управленческих решений с использованием аккумулированного в системе опыта по тушению пожаров; разработать методику проектирования информационной системы поддержки решений для органов управления при тушении пожаров . Объектом исследования в работе является процесс управления силами и средствами гарнизона при решении оперативно-тактических задач, связанных с тушением пожаров.

Предмет исследования - методы и алгоритмы интеллектуальной поддержки принятия управленческих решений органами оперативного управления при тушении пожаров, обеспечивающие автоматизацию накопления и повторного использования экспертных решений проблемных ситуаций (боевого опыта).

Методы исследования. В работе использованы математический аппарат теории множеств, математической логики, формальной семантики языков, методы представления знаний и баз данных, а также современные методологии построения программных комплексов и систем.

Научная новизна исследования обуславливается следующими результатами, полученными лично соискателем:

• построена логико-математическая модель предметной области «Система оперативного управления силами и средствами при тушении пожаров»;

• разработан алгоритм формирования тактических планов боевых действий, обеспечивающий возможность повторного использования аккумулированного в базе знаний боевого опыта по тушению пожаров;

• разработана фреймово-продукционная модель представления знаний исследуемой предметной области;

• на основе предложенного алгоритмического обеспечения разработана модель процесса приобретения знаний экспертов предметной области;

• разработана методика проектирования информационной системы поддержки принятия решений должностными лицами органов управления при тушении пожаров.

Совокупность перечисленных результатов представляет собой единый комплекс научно-методических предложений, математических моделей, алгоритмов и методик, позволяющих разрабатывать интеллектуальные системы поддержки принятия решений, обеспечивающие возможность повторного использования должностными лицами органов управления аккумулированного в базе знаний боевого опыта по тушению пожаров.

Практическая значимость работы заключается в использовании ее результатов при разработке программного и информационного обеспечения автоматизированной системы поддержки принятия решений должностными лицами органов управления при тушении пожаров.

Результаты работы также обеспечивают возможность решения задачи автоматизации процессов предварительного планирования боевых действий, проведения экспертизы управленческих решений, а также деловых игр при подготовке и повышении квалификации должностных лиц органов управления (РТП, ДСПТ, РАСР).

Апробация работы. Результаты, полученные в работе, изложены в ряде печатных публикаций, докладывались на научных конференциях и семинарах, в частности:

• на XVI научно-практической конференции «Крупные пожары: предупреждение и тушение» (ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2001 г.); на XVII Международной научно-практической конференции «Пожары и окружающая среда» (ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2002 г.); на Международном симпозиуме «Комплексная безопасность России

- исследования, управление, опыт» (г. Москва, 2002 г.); на 11-й Международной научно-технической конференции "Системы безопасности" - СБ - 2002 Международного форума информатизации (г. Москва, 2002 г.); на XVIII научно-практической конференции «Снижение риска гибели людей при пожарах» (г. Москва, 2003 г.); на Международном симпозиуме «Комплексная безопасность России

- исследования, управление, опыт» (г. Москва, 2004 г.).

По материалам диссертации автором лично и в соавторстве опубликовано 14 работ

Практическая реализация результатов исследования. Результаты диссертационной работы нашли практическое применение в ФГУ ВНИИПО МЧС России при выполнении по планам НИОКР МЧС России в 2002-2003 г. научно-исследовательской работы «Разработать автоматизированную систему информационной поддержки принятия решений при тушении пожаров (АСППР)» (шифр П.1.5.Д.01.02), результаты этой работы используются в оперативно-служебной деятельности Центра управления кризисными ситуациями (151 ЦУКС) МЧС России и подразделений Федерального государственного предприятия «Ведомственная охрана МПС России» (ФГП ВО МПС России). Также материалы диссертационной работы внедрены в учебный процесс кафедры СЭАСиС Академии ГПС МЧС России и используются в виде учебно-методического материала, а также в лекциях, практических занятиях и дипломном проектировании.

Внедрение результатов работы подтверждено актами.

На защиту выносятся следующие результаты работы:

1. Концептуальная логико-математическая модель предметной области «Система оперативного управления силами и средствами гарнизона пожарной охраны при тушении пожаров», состоящая из двух частей:

V модель процесса управления боевыми действиями при тушении пожаров;

V модель причинно-следственных отношений, влияющих на выбор управленческих решений при тушении пожаров.

2. Алгоритм автоматизированного формирования тактических планов боевых действий при тушении пожаров, обеспечивающий использование аккумулированного в базе знаний опыта управления боевыми действиями пожарно-спасательными подразделениями при тушении пожаров.

3. Модель процесса ввода в информационную систему экспертов предметной области.

4. Методика разработки АСППР для руководителя аварийно-спасательных работ.

Структура и объем работы. Диссертация работа состоит из введения, 4-х глав, заключения (общих выводов), списка литературы и 5-и приложений. Общий объем работы - 251 страница, в том числе основной текст - 145 страниц, 20 рисунков, 6 таблиц, список литературы из 194 наименований, и 81 стр. приложений.

Заключение диссертации по теме «Управление в социальных и экономических системах», Абрамов, Антон Павлович

Выводы по первой главе

1. Проведен анализ содержания и специфики процесса принятия управленческих решений РТП, рассмотрены факторы, влияющие на неопределенности при разработке управленческих решений должностными лицами органов управления силами и средствами на пожаре, дана авторская классификация ошибок в управленческой деятельности РТП. Сделан вывод о том, что:

V исследуемая предметная область является плохо формализуемой предметной областью, характеризуемой открытостью и динамичностью, охватывающей большой срез знаний о действительности;

V проблемы, возникающие при оперативном управлении боевыми действиями при тушении пожаров, относятся к классу слабо структурированным или смешанным, и при их решении необходимо использовать системы интеллектуальной поддержки принятия решений;

2. В условиях возможной неполноты информации, дефицита времени и необходимых ресурсов решающее значение, наряду с квалификацией РТП, приобретает его практический опыт участия в ликвидации такого рода пожаров, умение выбрать наиболее эффективный в сложившейся ситуации путь решения задачи. РТП обычно принимает решения, основанные на личном опыте или опыте других специалистов. Поэтому автоматизация накопления и использования опыта лучших специалистов в области управления боевыми действиями при тушении пожаров является одним из основных путей повышения эффективности работы должностных лиц органов управления в нестандартных ситуациях.

3. Сформулированы основные проблемы, которые необходимо решить для достижения цели диссертационного исследования:

V построение модели исследуемой предметной области, отражающей сущность ее функционирования и позволяющей создать целостное и системное описание используемых знаний;

V разработка механизма аккумулирования в базе знаний опыта управления боевыми действиями при тушении пожаров и его использования для формирования тактических планов боевых действий пожарно-спасательных подразделений.

4. Функционирование автоматизированной системы интеллектуальной поддержки управленческих решений РТП должно опираться на развитые методы работы со знаниями: их представление, хранение и преобразование.

5. На основе анализа существующих вариантов определения онтологии показано, что, во-первых, имеются все основания отождествлять онтологию с концептуальной моделью предметной области. Во-вторых, онтология -формальная спецификация концептуализации, которая имеет место в некотором контексте предметной области. При этом под концептуализацией понимается, кроме перечня понятий, также вся информация, касающаяся понятий - свойства, отношения, ограничения, аксиомы и утверждения о понятиях, необходимые для описания и решения задач в избранной исследуемой предметной области. jf* Глава 2. Логико-математическая модель системы оперативного управления силами и средствами при тушении пожаров

Во второй главе описываются принципы построения концептуальной модели исследуемой' ПрО, структура базовых понятий и их взаимосвязь. Глава организована следующим образом. В разделе 2.1 рассматривается структура концептуальной модели исследуемой предметной области и принципы ее построения. В разделе 2.2 описывается модель процесса * управления боевыми действиями при тушении пожаров. В разделе 2.3 строится математическая модель взаимодействия причинно-следственных отношений, влияющих на изменение оперативной обстановки и выбор тактических решений должностными лицами органов управления при тушении пожаров

2.1. Структура и принципы построения модели

Для принятия обоснованных управленческих решений РТП, помимо знания основных принципов управления боевыми действиями при тушении пожара, должен представлять возможные сценарии развития оперативной обстановки, которые характеризуются причинно-следственными связями, имеющими место в исследуемой предметной области (ПрО). Поэтому модель ПрО «Система оперативного управления силами и средствами гарнизона пожарной охраны при тушении пожаров» строится из двух взаимосвязанных по смыслу частей, которые можно назвать, соответственно, предметной и каузальной (от лат. causa - причина) онтологией, а именно:

1. Онтология процесса управления боевыми действиями при тушении пожаров;

2. Онтология причинно-следственных связей, имеющих место при развитии оперативной обстановки на пожаре.

В первой части онтологии моделируется процесс принятия управленческих решений в ситуациях, которые однозначно определяют выбор тех или иных целей и их приоритет.

Онтологические соглашения каузальной онтологии описывают аспекты действительности ПрО, определяющие действия РТП в необходимых онтологических предпосылках. Поэтому в центре каузальной онтологии исследуемой ПрО находятся представления о причинно-следственных связях и процессах, протекающих в условиях оперативной обстановки на пожаре, которые определяют принятие должностными лицами тех или иных управленческих решений.

Поскольку онтология ПрО представляет собой спецификацию некоей неизменной части знаний о ПрО, истинную, независимо от конкретной ситуации, в которой они могут использоваться и являющуюся результатом консенсуса экспертов ПрО, логично использовать в качестве правил и ограничений разрабатываемой онтологической модели указания и рекомендации из Боевого Устава пожарной охраны [12].

Онтологическая модель исследуемой ПрО в соответствии с работами [9-10, 46-48] строится как необогащенная система логических соотношений второго порядка, у которой каждое логическое соотношение имеет содержательное толкование, а вся система логических соотношений есть явное представление концептуализации, понимаемой и как множество ситуаций, и как множество систем знаний предметной области [151]. Такой подход позволяет при построении онтологической модели ПрО использовать логические операции, арифметические операции, операции интегрирования, дифференцирования и другие.

2.2. Модель процесса управления боевыми действиями при тушении пожаров

Целью разработки онтологии управления боевыми действиями при тушении пожаров является формализация контекстно-независимой части процесса принятия решений, которая впоследствии может дополняться новыми модулями, учитывающими специфику ситуаций, в которых оказывается РТП и другие лица, участвующие в принятии управленческих решений. Поэтому в данной работе не ставится задача охвата всего спектра терминов и определений, необходимых для подготовки и принятия решений РТП, а рассматриваются только те понятия, которые определяют первоочередные боевые задачи в различных ситуациях.

Центральным звеном онтологии является модуль "Определение тактических целей"; все остальные части онтологии могут только дополнять данную модель, не внося в уже построенную часть никаких изменений. Так, модуль "Определение тактических целей" может быть дополнен модулями "тактические возможности ПСФ", "тушение на объектах ЛВЖ и ГЖ" и др., сужающими область допустимых ситуаций, в которых оказывается ЛПР. Чтобы расширить возможности РТП по прогнозированию возможных ситуаций, центральный модуль дополняется модулем логической модели причинно-следственных отношений

Иерархическая модель онтологии исследуемой ПрО показана на рис 2.1. Модуль "Сущности" является моделью метаонтологии, предназначенной для описания глобальных вспомогательных терминов, которые позволяют конструировать остальные модули иерархии (кроме каузальной онтологии) по единому образцу.

Описания терминов каждого из модулей, кроме модуля метаонтологии, используются не только в нем самом, но и в любом из его потомков, где они могут быть расширены и дополнены.

Принять решение - значит прийти к какому-нибудь выводу, к необходимости каких-нибудь действий в результате оценки складывающейся на пожаре оперативной обстановки. Онтология процессов управления боевыми действиями при тушении пожаров должна охватывать весь спектр терминов и определений, относящихся к процедурам подготовки, принятия и

Рис. 2.1. Структура иерархической модели онтологии предметной области "Управление боевыми действиями при тушении пожаров" оценки возможных последствий реализации принятых РТП решений.

Исходя из сказанного, выделяется ряд терминов онтологии процессов управления боевыми действиями при тушении пожаров: ПРОЦЕССЫ, БОЕВЫЕ ДЕЙСТВИЯ, ЦЕЛИ, СИЛЫ И СРЕДСТВА, ОБЪЕКТЫ ПОЖАРОТУШЕНИЯ, ОЧАГИ ПОЖАРА, ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ ПОЖАРА и др. Всем этим (и многим другим) терминам даются формализованные определения с учетом их отношений с другими определениями онтологии ПрО, и, поэтому все построенные определения онтологии процессов управления боевыми действиями при тушении пожаров взаимосвязаны между собой, взаимозависимы.

Для описания онтологической *модели ПрО, кроме базовых терминов, используются системы логических соотношений различного порядка.

При разработке формального логического языка и определении базовых терминов, необходимых для построения онтологической модели ПрО «Система управления боевыми действиями при тушении пожаров» использовались подходы, предложенные в работах [9-11].

Ниже рассматриваются основные положения построенной автором онтологии процесса управления боевыми действиями при тушении пожаров, а полное описание этой онтологии дано в Приложении 1.

2.2.1. Формальный логический язык для описания онтологической модели предметной области

Алфавит, синтаксис и семантика формального логического языка приведены в Приложении 1.

2.2.2. Базовые термины

Базовые термины, используемые при построении онтологической модели ПрО, приведены в Приложении 1.

2.2.2.1. Сущности знаний модели онтологии "Боевые действия"

2.2.1.] Сущность ВСЕ ОБЪЕКТЫ ПрО обозначает все объекты ПрО в модели знаний

ВСЕ ОБЪЕКТЫ ПрО е СУЩНОСТИ ЗНАНИЙ

Экземплярами сущности ВСЕ ОБЪЕКТЫ ПрО являются обозначения всех объектов предметной области у (ВСЕ ОБЪЕКТЫ ПрО) = ON

Подмножествами сущности ВСЕ ОБЪЕКТЫ ПрО являются следующие

ВСЕОБЪЕКТЫПОЖАРОТУШЕНИЯ U ТЕРРИТОРИЯЗОНЫПОЖЛРОТУШЕНИЯ U ВС ЕОБЪЕКТЫВОДОСНАБЖЕНИЯ с ВСЕОБЪЕКТЫПрО

Подмножествами сущности ВСЕОБЪЕКТЫПОЖАРОТУШЕНИЯ являются следующие

ВСЕЖИЛЫЕИАДМИНИСТРАТИВНЫЕЗДАНИЯ U ВСЕСКЛАДЫ U

ВСЕПРОИЗВОДСТВЕННЫЕОБЪЕКТЫ U

ВСЕОБЪЕКТЫ ХРАНЕНИЯИПЕРЕРАБОТКИЛВЖИГЖ U

ВСЕОБЪЕКТЫСЕЛЬСКОЙМЕСТНОСТИ U ЛЕСА U

ВСЕ ОБЪЕКТЫТРАНСПОРТА с ВСЕОБЪЕКТЫПОЖАРОТУШЕНИЯ

ВСЕОБЪЕКТЫКОММУНИКАЦИИ U ВСЕОБЪЕКТЫЖИЗНЕОБЕСПЕЧЕНИЯ с ТЕРРИТОРИЯЗОНЫПОЖАРОТУШЕНИЯ 0

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Абрамов, Антон Павлович, 2004 год

1.2.2.. Сущность ВСЯ ПОЖАРНАЯ ТЕХНИКА И ПТВ обозначает все множество сил и средств, применяемых при тушении пожаров

2. ВСЯ ПОЖАРНАЯ ТЕХНИКА И ПТВ е СУЩНОСТИ ЗНАНИЙ Экземплярами сущности ВСЯ ПОЖАРНАЯ ТЕХНИКА И ПТВ является множество обозначений средств пожаротушения.у (ВСЯ ПОЖАРНАЯ ТЕХНИКА И ПТВ) = {}N

3. Подмножествами множества ВСЯ ПОЖАРНАЯ ТЕХНИКА И ПТВ являютсяследующие множества:

4. ВСЕ МЕСТА е СУЩНОСТИ ЗНАНИЙ Экземплярами сущности ВСЕ МЕСТА являются обозначения всех мест в зоне тушения пожара.у (ВСЕ МЕСТА) = {}N22.2.2. Сущности ситуаций модели онтологии "Боевые действия"

5. ОДЗ(все боевые действия) = {}N22.3. Вспомогательные термины

6. U (г: все отделения (О) (х личныйсостав (г, t)), средстваПТПТВ (г, t)))

7. Онтологические соглашения это явно сформулированные соглашения об ограничении на смысл терминов, в которых описывается ПрО 47. Иначе говоря, Онтологические соглашения представляются множествомограничений на интерпретацию имен в модели онтологии ПрО.

8. Нормативными документами определен порядок и требования к организации работы по тушению пожаров в непригодной для дыхания среде, которые с использованием построенной онтологии формализуются следующим образом:

9. Работы по тушению в непригодной для дыхания среде следует проводить в средствах индивидуальной защиты органов дыхания (СИЗОД) (t: 11, число моментов1). (v: все поставленные цели(г)), (г: есе отделения(t-)-)

10. V (v': v) среданепригодная,длядыхани,я(позицииПСС(у ,t)) = да) =>при\>енениеСИ30Д(г, t) = да

11. Для ведения работ в непригодной для дыхания среде с использованием СИЗОД необходимо:

12. V сформировать звенья газодымозащитников каждое из трех пяти человек, включая командира звена (как правило, из одного караула), имеющих однотипные средства защиты органов дыхания;

13. V назначить в звеньях ГДЗС опытных командиров, проинструктировав их о мерах безопасности и режиме работы с учетом особенностей объекта, складывающейся обстановки на пожаре и конкретно на данном БУ;

14. V определить время работы и отдыха газодымозащитников, место нахождения звеньев ГДЗС;

15. V при работе в условиях низких температур определить место включения в СИЗОД и порядок смены звеньев ГДЗС;

16. V (г': г) ГДЗС (г^да &(происшествляса'с(г', t) v прекращениесвяэи(г\ t) g e(t))=> {напрзЕленлерезерза, вызов03, поискпострадавших} с v(t)

17. Области допустимых значений.

18. ОДЗ(ООП) = {взрыв, вхпламеноние, сильное.зады мление, обрушен/еконструцл1, распространениегорения, ударнзяволна, высокотемлературныйеыорссгазз, Бь!делеи,*еядсвитыхгззов, рад 1зция, воздействи.евысскоЙтемпературы}

19. ОДЗ (места проявления, зонагс рения, зона„задывдения, боевьепозицил, поз.'цлНПСФ, участки, РНЕД, объектосвеа,сь.'я, местовключениявСИЗОД) = ПВСЕ МЕСТА

20. ОДЗ (процессы) = {сильное.эздымлен/е, распространен/,егорен«я, выделен/еядсвитыхгазо8, рад 1зция, воздействиевысокойтемпературы, россыпь/розлиаАХОВ,.}

21. ОДЗ (события) = {взрыв, воспламенение, обрушение „конструкции, ударнаявопна, вь'сокотемпературнь:йвыброс„газа,.} U происшествияjjji/c

22. Областью допустимых значений сущности личный состав является множество 2-х-местных кортежей, 1-м элементом которых является экземплярсущности ВСЕ. СПЕЦИАЛИЗАЦИИ, 2-м -количество участников тушения этой специализации.

23. ОДЗ (личный состав) = {w: (х ВСЕ СПЕЦИАЛИЗАЦИИ. R0, да.)}

24. Областью допустимых значений сущности средства ПТ ПТВ является множество 3-х-местных кортежей, 1-м элементом которых является экземпляр сущности ВСЯ ПОЖАРНАЯ ТЕХНИКА И ПТВ. 2-м его количество, а 3-м - единица измерения.

25. ОДЗ (средства ПТ ПТВ) = {w: (х ВСЯ ПОЖАРНАЯ ТЕХНИКА И ПТВ. R0, °о.), {}N}

26. ОДЗ (треб количество сил и средств, факт количество сил и средств) =

27. X ВСЕ СПЕЦИАЛИЗАЦИИ. R0, <».)}U{(x ВСЯ ПОЖАРНАЯ ТЕХНИКА И ПТВ, R[0,»],1. N)}

28. ОДЗ (ВСЕ СПЕЦИАЛИЗАЦИИ) = {начальниккараула, начальн/ккараулз, ког/аид,'ротделени.я, начал ьн;*.кКППГДЗС, постовойГДЗС, командирГДЗС, газоду/озащитн.'*,ствольщик, связной, водитель, боец-пожарный}

29. ОДЗ (ГДЗС, приуенениеСИ30Д, среданепригоднаядлядыхания) ={}L

30. Логико -математическая модель причинно-следственных отношений, влияющих на выбор управленческих решений при тушении пожаров

31. Характеристики, описывающие оперативную обстановку на пожаре, условно разделяются на внешние по отношению к системе управления (наблюдения) и внутренние, которые являются предметом планирования.

32. Основным типом связей, характеризующими ситуацию на пожаре, являются причинно-следственные связи (ПСС) между рассмотренными выше понятиями.

33. Оперативная обстановка на пожаре характеризуется:признаками (атрибутами объектов ПрО);событиями;процессами;обобщениями

34. Решающая система характеризуется:действиями участников тушения пожара.

35. В роли воздействующих факторов (и необходимых условий), выступают атрибуты, обобщения, процессы и действия подразделений ГПС.

36. Для построения логической модели процесса боевых действий при тушении пожара используются следующие типы причинно-следственных связей, представленные в табл. 2.1.23.2. Базовые понятия и определения