CC BY
10
нлты
УКРЛ1НИ
wi/ган
Науковий bIch и к НЛТУУкраТни Scientific Bulletin of UNFU
http://nv.nltu.edu.ua https://doi.org/10.15421/40280126 Article received 07.02.2018 р. Article accepted 28.02.2018 р.
УДК 681.51
ISSN 1994-7836 (print) ISSN 2519-2477 (online)
1 ЁЕЗ Correspondence author N. K. Lysa [email protected]
Н. К. Лиса1, Л. С. Сжора1, Ю. Г. Мтшкович1, Р. С. Марцишин1, Б. В. Дурняк2
1 Нацюнальнийутверситет "Львiвська полтехтка", м. Львiв, Украша 2 Украшська академiя друкарства, м. Львiв, Украша
1НТЕГРАЦ1Я СИТУАЦ1ЙНИХ I ПРИЧИННО-НАСЛ1ДКОВИХ Д1АГРАМ У КАТЕГОРНО-ФУНКТОРН1Й СТРУКТУР1 ПРЕДСТАВЛЕННЯ СИСТЕМ
Проведено системний аналДз агреговано! структури енергоактивного об'екта, з багаторiвневою складтстю опису систе-ми. Обгрунтовано складнiсть задач функцюнування, управлiння режимом. Важливою проблемою е розв'язання задач вденти-фжаци рДвня ризикiв i причин виникнення кризових та аваршних ситуацiй оперативним персональним АСУ-ТП. ВДдповДдно така проблемна задача потребуе певного рiвня адекватного мислення, яке забезпечило б оператору уявити в полД свого зору схему взаемоди всДх агрегатiв об'екта вiд входу до виходу, фiзичнi й енергетичнi перетворення пiд час технологiчного про-цесу, здатшсть оцiнити змiст ситуацп i сформувати базис прийняття ршень. Сформовано шформацшний образ, ситуацп та причинно-наслДдкову дiаграму впливу управлiнських дш i факторiв збурення на режим функцюнування об'екта. Розглянуто базовi моделi опису систем, яю грунтуються на концепцшх опису та вiдображення зв'язкiв мiж об'ектами i компонентами: структурного аналДзу; теоретико-множиннi представлення; категорно-функторнi моделi. У цих моделях базовими е множи-ни компонент i вiдношення мiж ними, що вiдображають органiзацiю системи загалом, яку повинен сприйняти оператор у процеа виконання службових завдань управлiння агрегованим об'ектом згiдно з цшьовим завданням логжо-графовим та ал-гебра!чним. Сформовано структурнi образи в понятшному базисi, в якому видшено найiстотнiшi аспекти структури i функцюнування об'екта, параметри, характеристики, зв'язки, областi впливу ресурсних факторiв, дц на конструкци агрегатiв, що повинно бути освоено i вiдображено в полi уваги i пам'ятi (оперативны, глибиннiй) когштивно! системи оператора з ввд-повiдною пiдготовкою i базою знань, необхiдних для виконання управлшських дш пiд час оперативного управлшня енерго-активним об'ектом у структурi теплово! електростанци. Розглянуто пiдходи, методи, моделi подання знань про структуру системи з енергоактивними об'ектами, яю е носiями забруднення екологiчного середовища. Обгрунтовано схему штерпрета-ци термшальних дiаграм, категорних та 1касави для аналiзу стадiй фiзико-хiмiчних процесiв у технолопчному агрегатi, водному середовищД, атмосферi Д групп, екологiчного середовища енергоактивних об'ектiв. Це е шформацшною Д системною пiдставою для створення структури системи мониторингу навколишньо! екосистеми, яка повинна враховувати особливостД технолопчних процесДв, хДмДю реагенпв, режими функцюнування об'ектв зпдно з державними директивами Д законами.
Ключовi слова: об'ект; параметри; структура; режим; управлшня; аварДя; шформащя.
Вступ. Для виробничих i техногенних комплекав, як1 характеризуються набором рiзного типу фiзико-хi-мiчних, енергетичних та термодинамiчних перетворень, важливою проблемою е побудова ряду моделей структури i динамши об'ектiв, яш можна описати на пiдставi методiв системного аналiзу, логiко-лiнгвiстичних та ал-гебрачних пiдходiв до опису структурних зв'язк1в i динамши перетворення ресурав у ходi технологiчних енергоактивних об'екпв та !х впливу на еколопчне се-редовище (Bolshakova, 2006; Abartculiian, Mekne, & Shtoian, 1989; Drahan et al., 2016).
Розв'язання задач, наведеного вище типу, на пiдставi
системних i алгебро-логiчних моделей забезпечило б единий пвдхвд до щентифжацп структури i режиму на-явних систем та створення нових на базi iнформацiйних технологiй (Azizov, 1983; Alpandze, et al., 1988).
Структура проблеми. Техногенш системи, як об'екти дослщження, мiстять так1 компоненти структурно! оргашзацп:
1) вузли, агрегати, вимiрювальнi пристро!;
2) блоки, технолопчш лшп, системи управлiння;
3) функцюнально повнi технологiчнi структури (енергоб-локи, ресурсопiдготовчi) виробничi процеси;
4) виробничi комплекси з певною шфраструктурою приз-
1нформащя про aBTopiB:
Лиса Нaтaлiя Корнелпвна, канд. техн. наук, асистент кафедри шформацШних систем та технолопй. Email: [email protected] CiKopa Любомир Степанович, д-р техн. наук, професор кафедри автоматизованих систем управлшня. Email: [email protected] Марцишин Роман Степанович, канд. техн. наук, доцент кафедри автоматизованих систем управлшня. Email: [email protected]
Мтшкович Юлiя Георгпвна, канд. техн. наук, доцент кафедри шформацШних технолопй видавничо' справи.
Email: [email protected] Дурняк Богдан Васильович, д-р техн. наук, професор, ректор. Email: [email protected]
Цитування за ДСТУ: Лиса Н. К., Окора Л. С., Мтшкович Ю. Г., Марцишин Р. С., Дурняк Б. В. 1нтегра^я ситуацШних та причинно-наслщкових даграм у категорно-функторнiй струю^ представлення систем. Науковий вiсник НЛТУ Укра'ни. 2018, т. 28, № 1. С. 131-135.
Citation APA: Lysa, N. K., Sikora, L. S., Martsyshyn, R. S., Miyushkovych, Yu. G., & Dyrnak, B. V. (2018). Integration of Situational and Cause and Effect Diagrams in Category - Functor Structure of System Representation. Scientific Bulletin of UNFU, 28(1), 131-135. https://doi.org/10.15421/40280126
начення для виготовлення певно1 продукцil та ix вплив
на еколопю;
5) сощотехногенш кластернi структури i регюни.
Ус1 вони характеризуються: структурою, яка описуе схему оргашзацп функцiональним призначенням (енер-гоактивнi, енергопасивнi), згiдно з яким реалiзуються технологiчний процес, параметри; конструктивними (геометрiя, надiйнiсть, мiцнiсть) та параметрами дина-мiки технологiчного процесу (стан, режим, мета фун-кцюнування).
Мета дослiдження. На пiдставi системного аналiзу та алгебри категорiй проаналiзувати особливостi подан-ня структурно1 оргашзацп агрегованих систем з iерар-хiею для опису техногенних, екологiчних та сощальних середовищ. Розглянемо описи ситуацш, як1 складають на об'ектi управлшня та вiдображають через всi основш параметри зв'язки, необхiднi для 11 класифшацп та прийняття рiшень.
Анал1з динам1ки i ситуацп складних систем з 1ерарх1ею. У процесi розвитку технолопчного процесу в часi (в агрегатах, блоках, технолопчних лiнiях, системах) стан кожно1 компоненти визначаеться параметрами: ZS - стану, ZR - режим, ZC - положения у цшьо-вому просторi згiдно з прив'язкою до репера часу (He-rasymov, et al., 2007; Holubets, 2000).
У просторi (RZ x Rt) - (параметри - час); ZSi e Щ;
тодi маемо вщповшне подання просторiв стану (nS), просторiв режиму (nR), простору цiлей (ПС):
Zri e URi; (Za, Zrh Zc ) с (ГО, ® nR,- ® ПС,) ;
Za e ПС,; де ГО, = [l'z x T}, nR- = [l'r x T}.
Ввдповвдно до задачi простори цiлей задаються, за означенням, для кожно1 функцюнально! компоненти:
ГО, = {Iz = {maxZSbmmZs^VZ, e Iz, Vt e Tm} ;
ПЙ,- = {E[Zri,t,] с (Ir x Tm),Ir = {maxZ„-,mmZro}} ;
ПС, = {R x Tm\ LaLA |i|L+|,Lmin} •
У межах системного аналiзу, ситуацiя визначаеться набором параметрiв (ts,ZF,ZC\tt), у момент часу t,, на iнтервалi (t, + А, ) = Tm термiну спостереження Tm i фор-
муеться згiдно з дiаграмою зв'язком мiж ресурсними i структурными компонентами (рис. 1).
Рис. 1. Блок-схема структурних зв'язкш
Вiдповiдно концентращя шк1дливих викидiв зале-жить ввд значень таких параметрiв:
Ск(t, /Tm) = f (Zl,ZS,Fu,Fr\Q e ПС,), де Zl = Zr (t,, Vti eTm) - режим; Z's = Zs (t,, Vt,- eTm) - стан.
Зпдно з наведеною блок-схемою структурних зв'яз-к1в i системного пiдходу видiлимо означення ситуацш у
просторах сташв, режимiв та цшьовому (Gorskii, 1978; Sikora, et а1., 2013). Введемо означення.
Означення 1. Поточною ситуащею на об'екп управ-лiння буде опис вах вiдомостей про структуру об'екта управлшня i його функцiонування в цей момент часу в цшьовому просторi системи
Sitp (1С с ПС,,V/ £ Тт) ^ 1с (t) с Ус (О),
П
де: Ус (О, )с Уа; У^ = \JVci (О,) - розбиття цiльового
,=1
простору на альтернативш областi.
Означення 2. Повною ситуащею на об'екп управлшня буде сукупшсть поточних ситуацп на iнтервалi часу Тт з урахуванням знань про стан, режим, положения в цшьовому просторi системи (yt е Тт, е ПС2):
Т, 1С (, ) , 1, (, ) , 1, (, ),. .{Тт х^, | ,
де: Я2 - параметр; ПС .(Я2 х Тт); Тт - iнтервал часу, sitDSр - ситуащя в динамiчнiй ситуацп ^1кога, Lysa, & Miiushkovych, 2009). Проведено статистичш оцiнки змiни 1х траекторiй за управлiнських дiй и1:
иС: 1с (/,■) ^ 1с (/,+1), V/, е Тт ; и,: 1, (г,-) ^ 1Г (г,.+1);
и, : 1, (/, (/,+1) ,
за 1с (/,) е Ус (о,) ,{и,} е strat(U / С),
де: 1, (г,)еУпг, 1, (г,)е Уш - область нормованого стану i
режиму об'екта; Упг е (I, х Тт) - область простору.
Означення 3. Вшношення, як математичний струк-турний елемент, формуе зв'язки мiж поняттями, об'екта-ми, функцiональними групами компонент об'екпв мови опису системи, лопки, фактами.
На пiдставi системного аналiзу задачi iдентифiкацi1 вiдповiдно до означення, можна видiлити так1 класи вщношень у структурi (Pospe1ov & Gaaze-Rappoport, 1987; Sikoгa, 2009):
1. Вгдношення класифжаци - визначае класифкащю еле-менлв систем на групи \ класи з под1бними властивос-тями \ структурою;
2. Ознаковг вгдношення - приписують р1зш яюсш ознаки поняттям [ об'ектам [ е визначальними для вид1лення класу елемент1в з однаковими властивостями;
3. Кшътст вгдношення - визначають квантитативш характеристики понять [ будуються на шдстав1 означення м1ри;
4. Вгдношення поргвняння - з1ставляють за ознаковим [ к1льк1сним в1дношеннями двох характеристик понять, яке представляе об'екти або ситуацп.
5. Вгдношення належностг - пов'язують два елементи, яю пов'язаш ситуативно [ е компонентою процедури кла-сифжацп.
6. Вгдношення часовг - визначають часов! характеристики: одночасшсть, Бути рашше, п1зн1ше, тепер, час ди.
7. Просторовг вгдношення - ф1ксують м1сце об'екта та його зв'язки з шшими у просторовш структур1 реального св1ту.
8. Каузуалът в1дношення - ввдображають причинно-нас-л1дков1 зв'язки, яю визначають мету, мотивац1ю, переваги тд час прийняття р1шень, пов'язують 1х насл1дки за дИ управлшь [ фактор1в збурень.
9. 1нформацшт вiдношення - описують процеси прийому, передачi даних, !х 3míct i iнтерпретацiю пiд час класи-фжацп ситуацп у системi.
10. Порядковi вiдношення - описують сшввщношення мiж елементами реального свiту та 1х порядок у ходi подш та просторовi структури.
Динамiка систем описуеться дiями i процесами, яш у нiй вiдбуваються та ввдповвдно класифiкуються на:
A) iMnepamueu - прямi вказiвки на дИ певного класу для змiни стану агрегату, об'екта;
Б) процеси - описують змши стану об'екта, лопку ршень, оброблення даних i можуть протжати в керованому об'ектц
B) стани - фжсують певну ситуацiю в об'ект управлiння згiдно з описом його параметрiв i структури.
Г) позици - фжсують положення об'еклв управлiння в термiнальному часi i просторовому базис системи. На пiдставi проведеного вище аналiзу (Dragan, Hrytsiuk & Palianytsia, 2016) можна сформувати метод подання схеми (дiаграми) активно! взаемоди управлш-ня з об'ектом та вплив факторiв у виглядi термшально! дiаграми активних впливiв на структуру i хвд техноло-пчного процесу (рис. 2).
Рис. 2. Ситуацшна д1аграма з паралельно-послщовною структурою
Модель 1: (и,,Fi) - активш ди; (Аг\,Аг2) - активш
перетворення.
Згiдно з викладеним вище побудуемо дiаграми змь ни стану за ди управлiния и, i послвдовних у часi
факторiв впливу, що приводить до послвдовно! змiни ситуацп.
Модель 2. Ситуац,йна д,аграма. Ситуацшна дiагра-ма подання змши ситуацп за ди факторiв , на штер-валi термiнального часу для кожного моменту г1 е Тт i розгортае лаицюг подш (рис. 3).
Рис. 3. Ситуацшна д1аграма у вигляд1 ланцюга розгортання подш
Модель 3. Дгаграми впливгв фактор1в на агреговану структуру енергоактивного об'екта управлгння з ак-тивним i пасивним перетворенням ресурсгв. Енергоак-тивний агрегований об'ект з комплексним перетворенням ресурав за рахунок термодинамiчних перетворень, мае в сво!й структурi рiзного типу функцiональнi бло-
ки, на яш впливають управлшсьш та збурювальш фак-тори по вщповщних каналах передач! !х д!й на режим. Вщповвдно вид!лимо ресурсн! агрегати - енергоактивш, продуктивш (рис. 4).
Рис. 4. Ситуацшна д1аграма категорного подання ди фактор1в на активш 1 пасивш агрегати
Дiаграму впливу факторiв на режим та стан агрего-ваного об'екта, при означеному комплекс вх!дних пара-
метрiв {zгi| ?=1} - стану, {ц,^} - управлiнських дiй та
факторiв впливу Еи,} на режим i управлшня агрегатом, динамiки технологiчних енергоактивних перетворень подано через оператора АТ, = АТ, (г,,и,F, 1,, 1,, 1С).
Дiаграма е пiдставою для оцшки ситуацi1 та змiни сце-нарiю подiй у цiльовому просторi системи та просторах стану i динамiчного енергоактивного режиму функць онування об'екта технологiчно1 системи за ди факторiв i управлiнських дiй (Sikoгa, et а1., 2013; Sikoгa, Lysa & Miiushkovych, 2009; Sikoгa, 2009).
Наведет дiаграми згiдно з моделями представляють змiну стану об'екта зпдно з позицiями часу {гь-Л} с Тт , на термiнальному iнтервалi при змiнi способу впливу факторiв збурень.
Модель 4. Термталъна д,аграма фактор,в впливу. СпоСб ди на iнтервалi часу т факторiв i мультиплша-тивна структура ввдображаеться через сценарiй розвит-ку подш i на термiнальнiй дiаграмi причинно-наслщко-вих зв'язшв змiни ситуацiй в об'екп управлiння. Дiагра-ма ввдображае структуру процесу змiни ситуацi1 на ш-тервалах часу {/,, /,+т} за ди комплексу факторiв активного впливу на стан i режим агрегатiв {А,} об'екта (рис. 5).
Рис. 5. Термшальна дiаграма впливу факторiв на режим об'екта
Модель 5. Стушнь впливу факторiв на управляючi Aii та режими об'екта з агрегованою структурою на ш-тервалах {Тi}.
Рис. 6. Дiаграми змiни iнтенсивностi факторiв впливу
Для оцшки надшносп функцюнування (модель 4) агрегапв Д систем енергоактивних блошв необхДдно створювати методи подання процедур накопичення факторДв впливу на шдсташ адитивно-мультиплДкатив-них (порогових дш) моделей (рис. 6).
Модель 6. Накопичення активностг фактор1в дИ на ос1 часу. За комплексно! дп управлшських стратегш та факторДв впливу режимних, стану, шформацшних), яш мають негативний характер з рДзним ступенем штен-сивностД, режим об'екта залежить вДд ймовДрностД переходу через рДвень ризику режимних параметрДв об'екта управлшня зпдно з гшотезою
SIT1
Н,: (I
( i (2
F/ljLj t e Tm )>
arisk
) ■
ALARM AVAR SIT 2
тобто, якщо (Prob (2Fi11n=i) > arisk) ^ (sih).
10 h к г
Рис. 7. Дiаграма термiнального накопичення факторiв ризику аваршно'' ситуаци
Компоненти фактор1в впливу за своею д1ею компо-нуються зпдно з умовами: UFKi, Vi e m - [або будь-який
m
Fk ]; п FKj - [або ва разом FK ]; {Fn_b..Fnk\ - [або кож-
i=1
ний послвдовно].
Вщповвдно до проведеного вище причинно-наслщ-кового анал1зу фактор1в впливу з накопиченням !нген-сивносп, яка перевищуе пори аР зпдно з правилом:
Якщо
2 Pi (Fi )> ар
то
иF:Sit (ti Sit (ti+i)
i=i
р1в; {FSi} - адитивна структура дп фактор1в; {FRi} -послвдовна потокова структура дй' фактор1в.
то в1д-
будеться змша ситуаци в об'екп управлшня на Днтерва-лД термшального часу функцюнування енергоактивного об'екта.
Розглянемо модель формування дДаграми причинно-наслДдкових зв'язшв, яш приводять до ланцюпв послД-довно! змши ситуацш в об'екп управлДння з енергоак-тивною структурою та активними управлшськими дь ями та факторами впливу на його стан Д режим. Змша ситуаци вДдбуваеться на термшальних циклах {Т,} = и+я}»=1, тд впливом факторДв з накопиченням !х штенсивносп ди на управлшня (рис. 8).
Позначення на дДаграмД змши стану об'екта: {Sгtt¡} -
ситуащя режимна об'екта в момент часу и; {д} - опе-ратори переходу при змш стану; {Т,} - термшальш ча-совД цикли; {tS¡} - початок часу накоплення дп факто-
Рис. 8. Дiаграма ситуацiйних змiн стану за дй факторiв впливу на енергоактивний об'ект з керованою структурою
1нтеграц!я (рис. 8) даграм 1касави i причинно-нас-лщкових i категорних на циклах термшального часу е тдставою для розроблення щентифшацшних д1агнос-тичних процедур для виявлення агрегапв з високим р1внем шк1дливих викид1в в еколопчне середовище, при змш режиму функцюнування об'екта тд впливом фактор1в.
Зпдно з цими концепц!ями, розроблено шформа-цшну технолопю штеграцп системних та категорних моделей та метод1в щенгифшацд загроз i вплив1в на екосистему.
Висновок. Для забезпечення протиаваршно" безпе-ки техногенних енергоактивних систем та можливого забруднення еколопчного середовища, на тдсгаш системно' та шформацшно" технологи, обгрунтовано схему штерпретацп термшальних д1аграм, категорних та 1ка-сави для анал1зу стадш ф1зико-х1м1чних процеав у тех-нолопчному агрегат!, водному середовищ1, атмосфер! i грунт!, еколог!чного середовища енергоактивних об'екпв. Це е шформацшною i системною п!дставою для ство-рення структури системи мон!торингу навколишньо' екосистеми, яка повинна враховувати особливосп тех-нолог!чних процес!в, х!м!ю реагенпв, режими функць онування об'ект!в.
Перелш використаних джерел
Abartculiian, R. V., Mekne, I., & Shtoian, D. (1989). Vvedenie v stok-
hasticheskuiu geometriiu. Moscow: Nauka. 400 p. [In Russian]. Alpandze, G. E., Romanov, L. G., Chervonnyi, A. A., & Shakhtarin, F. K. (1988). Garantiinyi nadzor so slozhnymi tekhnicheskimi siste-mami. Moscow: Mashinostroenie. 232 p. [In Russian]. Azizov, A. M. (1983). Informatcionnye sistemy kontrolia parametrov tekhnologicheskikhprotcessov. Leningrad: Khimiia. 328 p. [In Russian].
Bolshakova, A. A. (Ed.). (2006). Intelektualnye sistemy upravleniia organizatcionno-tekhnicheskimi sistemami. Moscow: Goriachaia li-niia. Telekom. 160 p. [In Russian]. Dragan, Ya. P., Hrytsiuk, Yu. I., & Palianytsia, Yu. B. (2016). System-nyi analiz statystychnoho otsiniuvannia staniv stokhastychnoi vib-ratsiinoi systemy i pryntsypu shuntuvannia. Scientific Bulletin of UNFU, 26(1), 395-402. https://doi.org/10.15421/40260161 Drahan, Ya. P., Hrytsiuk, Yu. I., Sikora, L. S., Yavorskyi, B. I., & Palianytsia, Yu. B. (2016). Klasy variantnosti syhnaliv i yikh liniinykh peretvoren ta chyselni metody - vyslidy systemnoho analizu riadu Teilora. Obchysliuvalni metody i systemy peretvorennia informat-sii: mater. IV-oi nauk.-tekhn. konf., prysviachenii pamiati profesora B. O. Popova, 28-30 veresnia 2016 r., m. Lviv, Ukraina, (pp. 3035). Lviv: Vyd-vo FMI im. H. V. Karpenka. [In Ukrainian].
i=1
Gorskii, Iu. M. (1978). Informatcionnye aspekty upravleniia i modeli-rovaniia. Moscow: Nauka. 2012 p. [In Russian].
Herasymov, B. M., Lokaziuk, V. M., Oksiiuk, O. H., & Pomorova, O. V. (2007). Intelektualni systemy pidtrymky pryiniattia rishen. Kyiv: Vyd-vo Evropeiskoho universyte tu. 335 p. [In Ukrainian].
Holubets, M. A. (2000). Ekosystemolohiia. Lviv: Polli. 299 p. [In Ukrainian].
Pospelov, D. A., & Gaaze-Rappoport, M. G. (1987). Ot ameby do ro-bota: modelipovedeniia. Moscow: Nauka. 297 p. [In Russian].
Sikora, L. S. (2009). Kohnityvni modeli ta lohika operatyvnoho uprav-linnia v iierarkhichnykh intehrovanykh systemakh v umovakh ryzyku. Lviv: TsSD "EBTES". 432 p. [In Ukrainian].
Sikora, L. S., Lysa, N. K., & Miiushkovych, Yu. H. (2009). Komplek-suvannia informatsiino-vymiriuvalnykh system, SPPR ta modelei ekspertnykh znan dlia operatyvnoi pidtrymky pryiniattia rishen v umovakh nadzvychainykh sytuatsii na potentsiino-nebezpechnykh obiektakh. Instytut problem modeliuvannia v enerhetytsi: zb. nauk. prats, 52,166-175. [In Ukrainian].
Sikora, L. S., Lysa, N. K., Martsyshyn, R. S., & Miiushkovych, Yu. H. (2013). Informatsiino-vymiriuvalni lazerni systemy otsinky kontsentratsii zabrudnen tekhnohennoho seredovyshcha z ekspertnoiu pidtrymkoiu. Modeliuvannia ta informatsiini tekhnolo-hii, 65,133-140. Kyiv IPME. [In Ukrainian].
Н. К. Лиса1, Л. С. Сикора1, Р. С. Марцишин1, Ю. Г. Миюшкович1, Б. В. Дурняк2
1 Национальный университет "Львовская политехника", г. Львов, Украина Украинская академия книгопечатания, г. Львов, Украина
ИНТЕГРАЦИЯ СИТУАЦИОННЫХ ПРИЧИННО-СЛЕДСТВЕННЫХ ДИАГРАММ В КАТЕГОРНО-ФУНКТОРНОЙ СТРУКТУРЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ СИСТЕМ
Проведен системный анализ агрегированной структуры энергоактивного объекта, с многоуровневой сложностью описания системы. Изложена проблема сложности решения задач функционирования, управления режимом. Важной проблемой является решение задач идентификации уровня рисков и причин возникновения кризисных и аварийных ситуаций оперативным персональным АСУ-ТП. Поэтому решение данной задачи требует определенного уровня адекватного мышления, которое обеспечило бы оператору представить в поле его зрения схему взаимодействия всех компонентов объекта от входа к выходу, физические и энергетические трансформации в ходе технологического процесса, способность оценить ситуацию и сформировать базу принятия решений. Для решения задачи сформированы информационный образ ситуации и причинно-следственная диаграмма влияния на функционирование объекта. Рассмотрены основные модели для описания системы, которые основаны на концепции описания и отображения отношений между объектами и компонентами с использованием структурного анализа. В этих моделях в качестве базовых выступают множество компонент и отношения между ними, которые представляют организацию системы в целом, и которые должны воспринять операторы при выполнении служебных задач управления объектом. Сформированы структурные образы в понятийном базисе, в котором выделены наиболее важные аспекты структуры и функционирования объекта, параметры, характеристики, связи, области влияния ресурсных факторов, действия на конструкции агрегатов, что должно отразиться в памяти когнитивной системы оператора с соответствующей подготовкой и базой знаний, необходимых для выполнения операций управления при оперативном управлении энергоактивным объектом в структуре тепловой электростанции. Рассмотрены также подходы, методы, модели, представляющие знания о структуре системы энергоактивного объекта, которые являются носителями загрязнения окружающей среды. Обоснована схема интерпретации терминальных диаграмм, категорных и Икасави для анализа этапов физических и химических процессов в технологическом агрегате, водной среде, атмосфере и почве экологического энергоактивного объекта. Это является информационным и системным основанием для создания структуры системы мониторинга экосистемы, которая должна учитывать особенности технологи, химию реагентов, режим функционирования объекта в соответствии с государственными законами.
Ключевые слова: объект; параметры; структура; управление; информация об авариях.
N. K. Lysa1, L. S. Sikora1, R. S. Martsyshyn1, Yu. G. Miyushkovych1, B. V. Dyrnak2
1 Lviv Polytechnic National University, Lviv, Ukraine 2 Ukrainian Academy of Printing, Lviv, Ukraine
INTEGRATION OF SITUATIONAL AND CAUSE AND EFFECT DIAGRAMS IN CATEGORY - FUNCTOR STRUCTURE OF SYSTEM REPRESENTATION
The authors have analysed the aggregated structure of energetic object that showed the difficulty of describing the system, its functioning, management regime, the identification of the level of risks and causes of the crisis and emergency operational personal ACS-TP. Therefore, the problem requires a certain level of adequate thinking that would have provided the operator present in the box with his view of the scheme of interaction of all components of the object from the entrance to the exit, the physical and energy transformation in the course of technological process, and the ability to evaluate the matter of the situation and form the basis of decision-making. In the course of research we formed an information image and cause and effect diagram of the impact of management actions and factors of disturbance to the functioning of the object. We reviewed basic models to describe systems that are based on the concepts of the description and display the correlation between objects and components: structural analysis; theoretical - multiple representations; category-functor. In the models such as the Basic Act set the component and the correlation between them, representing the organization of the system as a whole, which the operator must accept during execution of official tasks of managing the aggregate object. Furthermore, we formed structural images on the conceptual basis, where we selected the most significant aspects of the structure and function of the object, parameters, features, links, area of influence, and resource factors of influence on the design of the units should be developed and reflected in the attention and memory (ROM, deep) cognitive system operator with appropriate training and knowledge base necessary to perform management actions control actions at the operational management of the energetic object in the structure of thermal power plant. The paper considers the approaches, methods, models representing knowledge about the structure of the system of energetic objects, which are the carriers of environmental pollution. We have also grounded circuit interpretation of terminal, category, and Icosawe chart diagrams to analyse the stages of physical and chemical processes in the technological unit, water, and atmosphere and soil environmental energetic objects. Thus, it is informational and systemic basis for creating the structure of the system of monitoring of the ecosystem, which should take into account the peculiarities of technological processes, chemistry reagents, and modes of functioning.
Keywords: object; options; structure; management; accident; information.
