Экспертные системы прогнозирования чрезвычайных ситуаций Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №9/2015 ISSN 2410-6070

6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Следует отметить, что доказанная выше теорема дает аналитическую оценку снизу области притяжения устойчивой неподвижной точки точечного отображения (2) и может применяться в задачах определения момента окончания переходного процесса в системе, описываемой системой вида (1). Однако полученное значение Vq для ее границы V = Vq может быть существенно занижено в сравнении со

значением Vq для сечения, реально вписанного в область притяжения. При необходимости для

расширения полученной оценки можно применять численные методы, отображая точки границы полученной области обратным ходом траекторий системы.

Список использованной литературы

1. Андронов А.А., Витт А.А., Хайкин С.Э. Теория колебаний. М.: Физматгиз, 1959. 916 с.

2. Косякин А.А., Шамриков Б.М. Колебания в цифровых автоматических системах. М.: Наука, 1983. 336 с.

3. Барбашин Е.А. Функции Ляпунова. М. Наука, 1970. 240 с.

4. Горбунов А.В. Методы построения областей притяжения для нелинейных динамических систем. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. М., 2009. 19 с.

5. Зубов В.И. Устойчивость движения (методы Ляпунова и их применение). М.: Высшая школа, 1981. 241 с.

6. Четаев Н.Г. Устойчивость движения. М.: Наука, 1965. 207 с.

7. Антоновская О.Г. О построении квадратичной функции Ляпунова с заданными свойствами // Дифференциальные уравнения. Т.49, № 9. С. 1220-1224.

8. Антоновская О.Г., Горюнов В.И. О выборе параметров квадратичной функции Ляпунова при решении динамических задач // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. Н. Новгород: Изд -во ННГУ, 2014, 3(1). С. 103-108.

© Антоновская О.Г., 2015

УДК 614

Е.Г.Ковалева

к.т.н., ст. преподаватель кафедры «Защита в чрезвычайных ситуациях»

С.А.Кеменов

доцент кафедры «Защита в чрезвычайных ситуациях» Белгородский государственный технологический университет

им. В.Г. Шухова

А.И.Кудинова

преподаватель кафедры «Огневая подготовка» Белгородский юридический институт МВД России имени И.Д. Путилина

г. Белгород, Российская Федерация

ЭКСПЕРТНЫЕ СИСТЕМЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ

Аннотация

Прогноз и предупреждения чрезвычайных ситуаций в настоящее время осуществляется в значительной мере на основе плохо формализуемых и вообще неформализуемых знаний, которые являются результатом многолетних наблюдений, опыта работы и интуиции специалистов.

В статье рассматривается блок-схема типичной экспертной системы и возможность её применения для прогнозирования чрезвычайных ситуаций.

15

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №9/2015 ISSN 2410-6070

Ключевые слова

Безопасность, риск, стоимость, авария, теория игр, оптимизация

Знания, которыми обладает специалист, работающий в любой предметной области, можно разделить на формализуемые и плохо формализуемые [1, с.177]. Формализуемые знания излагаются в пособиях, справочниках, руководствах, нормативных документах в виде определений, положений, таблиц, формул, алгоритмов и т.д.

Неформализуемые знания в виду их нечеткости, субъективности, приблизительности и вообще невербальности, как правило, на носителях не фиксируются, но в неявном виде безусловно используются при принятии решений.

Прогноз и предупреждение ЧС в настоящее время осуществляется в значительной мере на основе плохо формализуемых и вообще неформализуемых знаний, которые являются результатом многолетних наблюдений, опыта работы и интуиции специалистов [2, с. 42]. В этих условиях важным инструментом решения задач моделирования и предсказания опасных событий являются экспертные системы [3, с. 36].

Экспертные системы представляют собой сложные программные комплексы собирающие, обрабатывающие и обобщающие плохо формализуемые знания специалистов - экспертов и предоставляющие их менее подготовленным пользователям. Блок-схема типичной экспертной системы приведена на рис. 1.

Рисунок 1 - Блок-схема типичной экспертной системы

В состав экспертной системы по прогнозированию ЧС должны входить следующие связанные между собой модули [4, с. 84]:

- база знаний - совокупность основных знаний в области моделирования и прогнозирования ЧС;

- интеллектуальный редактор базы знаний - программа, позволяющая инженеру-когнитологу и программистам создавать, дополнять и корректировать базу знаний в диалоговом регионе;

- интерфейс пользователя - комплекс программ, поддерживающих диалог пользователя с экспертной системой в режимах ввода исходной информации и получения результатов;

- блок логического вывода - программа, моделирующая ход рассуждений экспертов;

- подсистема объяснений - программа, иллюстрирующая ход получения того или иного решения или рекомендации.

16

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №9/2015 ISSN 2410-6070

Экспертная система должна разрабатываться четырьмя взаимодействующими группами специалистов: эксперты; инженеры-когнитологи, специализирующиеся в области создания баз знаний; программисты; пользователи [5, с. 37].

Экспертная система может работать в двух режимах: приобретения знаний и решения задач, разработки рекомендаций, консультаций.

Наполнение и актуализация базы знаний происходит в результате работы группы экспертов. В настоящее время применяются несколько схем наиболее эффективного использования экспертного знания, в том числе и с применением нейронных сетей [6, с.152].

Разновидностью экспертных систем являются экспертные советы, применяемые для принятия решений по тем или иным вопросам безопасности. Особенностью и достоинством экспертных советов является то, что в них группа профессионалов, каждый из которых обладает опытом и знаниями в своей узкой области, вместе принимают решения в таких сложных ситуациях, анализ которых отдельному специалисту недоступен [7, с.64].

В экспертных советах решение, как правило, принимается большинством голосов, при этом голос каждого эксперта равнозначен. Однако, по отдельным вопросам компетентность экспертов в силу особенностей индивидуального опыта и узкой специализации, будет различной. Отсюда следует необходимость для повышения эффективности работы экспертного совета в целом учитывать компетентность каждого специалиста, участвующего в голосовании. Каких-либо методов оценки компетентности экспертов априори, т.е. до голосований не существует. Однако, такие оценки можно получить по мере работы совета сравнивая результаты голосований экспертов с достоверностью выработанных советом прогнозов. Это дает возможность в результате анализа серии экспертиз ранжировать экспертов и учитывать в будущем их мнения с различными весами.

Список используемой литературы:

1. Егоров Д.Е., Добровольский В.С., Северин Н.Н., Радоуцкий В.Ю. Методические основы формирования культуры безопасности жизнедеятельности // Вестник БГТУ им. В.Г.Шухова. 2011.№ 2. С. 175-178.

2. Шаптала В.Г., Радоуцкий В.Ю., Ветрова Ю.В. Мониторинг, прогнозирование, моделирование и оценка рисков чрезвычайных ситуаций в системе высшего профессионального образования: монография. Белгород: ООО «ЕвроПолиграф», 2012. 120 с.

3. Шаптала В.Г., Радоуцкий В.Ю., Шаптала В.В. Основы моделирования чрезвычайных ситуаций: учебное пособие для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению 280100 "Безопасность жизнедеятельности", специальности 280103 "Защита в чрезвычайных ситуациях". Белгород: БГТУ им. В. Г. Шухова, 2010. 165 с.

4. Шаптала В.Г., Радоуцкий В.Ю., Ветрова Ю.В. Системы управления рисками чрезвычайных ситуаций: монография. Белгород: ООО "Планета-Полиграф", 2010. 164 с.

5. Шаптала В.Г., Радоуцкий В.Ю., Добровольский В.С., Овечкин А.Н. Моделирование систем комплексной безопасности высших учебных заведений: монография. Белгород: ООО «Планета - Полиграф», 2009. 130с.

6. Радоуцкий В.Ю., Шаптала В.Г., Шаптала В.В. Применение нейронных сетей для прогнозирования количества пострадавших в высших учебных заведениях при чрезвычайных ситуациях техногенного характера // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2011. № 3. С. 152-154.

7. Шаптала В.Г., Шульженко В.Н., Радоуцкий В.Ю., Шаптала В.В. Математическое моделирование пожарной безопасности высших учебных заведений // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2008. №4. С. 63-65.

© Е.Г. Ковалева, С.А. Кеменов, А.И. Кудинова, 2015

17