CC BY
123
т
ПРОБЛЕМЫ И ОПЫТ РАЗРАБОТКИ ПРОГРАММНЫХ ИЗДЕЛИЙ ДЛЯ АСУ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНУЮ ПОДДЕРЖКУ ПРИНЯТИЯ И РЕАЛИЗАЦИИ РЕШЕНИЙ КОМАНДИРАМИ
КОРАБЛЕЙ И ТАКТИЧЕСКИХ ГРУПП В РАЗЛИЧНЫХ МОРСКИХ МЕЖДУНАРОДНО-ПРАВОВЫХ СИТУАЦИЯХ
Смышников Виталий Васильевич,
д.в.н., профессор, филиал Военно-научного центра ВМФ "Военно-морская академия имени адмирала флота Советского Союза Н.Г.Кузнецова, Балтийский военно-морской институт имени адмирала Ф.Ф.Ушакова. Начальник научно-исследовательской лаборатории
проблем тактики ВМФ и международного морского права, Ключевые слова: экспертная система,
профессор кафедры № 503, г. Калининград, Россия интеллектуальная поддержка, решение,
smishvv@yandex.ru проблема, международно-правовая ситуация.
В развитии современных АСУ специального назначения основной проблемой является создание программного обеспечения, которое должно осуществлять интеллектуальную поддержку принятия и реализации решений лицами обязанными принимать решения и руководить их реализацией. Рассматривается опыт разработки таких программных изделий для АСУ кораблей и тактических групп ВМФ на примере создания в научно-исследовательской лаборатории Балтийского военно-морского института комплекса экспертных систем по международно-правовым вопросам (КЭС МПВ) "Выработка рекомендаций командиру надводного корабля (тактической группы) для принятия решений по действиям в различных морских международно-правовых ситуациях" (ММПС).
Цель исследования - существенное повышение вероятности принятия правильных решений в различных ММПС, независимо от уровня подготовки по международному морскому праву лиц их принимающих. Путь достижения цели - разработка КЭС МПВ. Сформулированы принципы создания КЭС МПВ. Рассмотрены проблемы, выявленные в процессе разработки КЭС МПВ. Результаты исследования:
• за период от 1996 до 2014 г. разработаны 24 версии (от 1.0 до 3.2) КЭС МПВ, проведена опытная эксплуатация всех версий на кораблях и пунктах управления (ПУ) Балтийского, Черноморского, Тихоокеанского и Северного флотов;
• получены свидетельства о Государственной регистрации на базу знаний версии 2.2 в 2005 г. и программы для ЭВМ версии 2.7 в 2008 г.;
• включена в Центральный фонд алгоритмов и программ ВМФ версия 2.2 в 2005 г.
В настоящее время КЭС МПВ версия 3.2 включает управляющую программу, 3 поисковых подсистемы, 21 экспертную систему, охватывающую 55 ММПС, а также автоматизированную систему корректуры базы знаний. КЭС МПВ может применяться, как в составе программного обеспечения АСУ так и в автономном варианте на ПЭВМ, время выработки рекомендаций 1.5-2.5 минуты, при распечатке рекомендаций 5-15 минут.
Для цитирования:
Смышников В.В. Проблемы и опыт разработки программных изделий для АСУ специального назначения, обеспечивающих интеллектуальную поддержку принятия и реализации решений командирами кораблей и тактических групп в различных морских международно-правовых ситуациях // Т-Сотт: Телекоммуникации и транспорт. - 2015. - Том 9. - №4. - С. 36-39.
For citation:
Smyshnikov V.V. Problems and experience of working out of the programmed articles for the automated control system (ACS) of the special purpose, providing the intellectual support of adoption and realization of captains' and tactical groups' decisions in different naval international legal situations. T-Comm. 2015. Vol 9. No.4, pp. 36-39. (in Russian).
У
В развитии современных АСУ специального назначения основной проблемой является создание программного обеспечения, которое должно осуществлять интеллектуальную поддержку принятия и реализации решений лицами обязанными принимать решения и руководить их реализацией [5].
Именно для этого и была создана Научно-исследовательская лаборатория (НИЛ) проблем тактики ВМФ и Международного морского права Балтийского ВМИ в 2002 г. по решению Главнокомандующего ВМФ, для реализации и дальнейшего развития задела научных разработок, выполнявшихся на кафедре тактики ВМФ и военной истории в период с 1972 по 2001 гг.
В НИЛ проводятся исследования по трем основным направлениям:
• разработка средств интеллектуальной поддержки командиров кораблей (летательных аппаратов) и тактических групп в принятии и реализации решений на действия по выполнению различных боевых задач на тактическом уровне;
• разработка средств интеллектуальной поддержки командиров кораблей (летательных аппаратов) и тактических групп в принятии и реализации решений на действия в различных морских международно-правовых ситуациях (ММПС);
• разработка автоматизированных обучающих курсов для обучения и выработки практических навыков у курсантов по действиям вахтенного офицера надводного корабля, подводной лодки при внезапном обнаружении противника и его оружия.
Все исследования в НИЛ проводятся по полному циклу - от выявления проблемы, зарождения идеи о её решении и до создания работающего программного комплекса (ПК) или комплекса тактических задач (КТЗ), разрешающих эту проблему.
При выполнении исследований выявился ряд проблем:
• определение заказчика и включение предлагаемой темы в план НИР ВМФ;
• взаимодействие со специалистами данной предметной области из других организаций;
• поддержание базы знаний на современном уровне;
• реализация результатов исследования.
Постараюсь показать это на примере процесса создания комплекса экспертных систем по международно-правовым вопросам "Выработка рекомендаций командиру надводного корабля (тактической группы) для принятия решений по действиям в различных морских международно-правовых ситуациях".
В Корабельном уставе ВМФ 2002 г. [1] обязанности командира корабля изложены на 25-и страницах в 56-и статьях. В ст.132 "командир корабля... отвечает..." содержится 11 пунктов от а) до л). В пункте к) записано на трех строчках: "за соблюдение действующего правового режима морских пространств и правил взаимоотношений с иностранными военными кораблями и властями". А этот режим и правила изложены на 6000 листов, содержащихся в более чем 400-х международно-правовых и руководящих документах.
Процесс принятия решений для действия в различных ММПС характеризуется:
• многообразием различных ММПС, которые могут возникнуть в ходе плавания и эксплуатации корабля;
• сложностью сопоставления развивающейся во времени ситуации с руководящими документами (ситуации в развитии могут переходить из одной в другую);
• дефицитом времени для оценки ситуации и принятия правильного решения;
• высокой ценой неправильных решений, влекущих за собой большие материальные, моральные и дипломатические потери для флота и страны.
Сложность принятия решений в различных ММПС подтверждается тем, что за период 1989-1998 гг. в зоне ответственности Балтийского флота произошло 40 нарушений режима морских пространств и правил взаимоотношений с иностранными кораблями и властями. Из них более половины по вине нашей стороны.
Выявилась проблема: необходимо существенно повысить вероятность принятия правильного решения в различных ММПС, не зависимо от уровня международно-правовой подготовки, эмоционального и физиологического состояния лица, принимающего решение [4].
Анализ проблемы привёл нас к мысли о том, что надо создавать программные средства интеллектуальной поддержки командиров кораблей и тактических групп в принятии и реализации решений на действия в различных ММПС. Впервые официально наши предложения были изложены в докладе В.В.Смышникова и П.С.Однопозова на сборе преподавателей международного морского права всех высших военно-морских учебных заведений страны, проводившегося на базе Калининградского ВВМУ в феврале 1986 г. [2] Проблема "определения заказчика" заключается в следующем:
• если заказчиком является представитель органа военного управления, то в настоящее время задание, во многих случаях, формулируются в самом общем виде, например "Функциональная подсистема международно-правового обеспечения корабля". А какие ПК или КТЗ эта подсистема должна содержать и какой конкретный результат должна выдавать АСУ, как правило, не указывается или указывается в нечётких формулировках. Т.е. определение содержания подсистемы возлагается на разработчика, который должен либо осваивать данную предметную область, либо искать специалистов имеющих значительный опыт и теоретические знания в этой области;
• если инициативную тему предлагает разработчик, да ещё если эта тема новая, то приходится искать орган военного управления, который может выступать в роли заказчика и убеждать представителей этого органа в необходимости и полезности предлагаемой темы, а это требует серьёзных усилий и, как показывает опыт, значительного времени.
Когда такие предложения с показом фрагментов работающей программы демонстрируются людям, имеющим опыт взаимоотношений с иностранными кораблями и властями, то они сразу оценивают полезность предлагаемой темы, причем на всех уровнях управления от командира корабля до Главнокомандующего военно-морским флотом.
Т-Сотт Уо!.9. #4-201 5
У
Когда эти же предложения обсуждались с учеными-специалистами в области международного морского права, то зачастую мы встречались с отрицательной позицией, основным аргументом которой являлось утверждение, что "международное морское право - это область политической деятельности, а она не может быть классифицирована и структурирована". На преодоление такого мнения потребовалось около трех лет.
Работу по созданию комплекса экспертных систем по международному морскому праву мы начали в 1985 году, обсудив со специалистами Международно-правовой службы (МПС) ВМФ перечень ММПС и какие из них должны рассматриваться в первую очередь. МПС и стала заказчиком научно-исследовательских работ по этой теме. В то время планированием и созданием программного обеспечения (ПО) БИУС и АСУ для кораблей и пунктов управления всех уровней ВМФ занимался 24 ЦНИИ МО. Он поддержал нашу инициативу, включил нас в 1987-1988 гг. соисполнителями по двум направлениям КНИР о разработке системы специального математического ПО АСУ оперативного соединения разнородных сил. Одним из направлений была - выработка рекомендаций по действиям в различных ММПС. Затем, по заказу головного разработчика ПО АСУ - НПО "Марс", в 1989 г. мы выполнили НИР "Кашалот - ПР", часть первая этого НИР была посвящена разработке экспертной системы по международно-правовым вопросам. В 1991 г. была выполнена ОКР "Эскизный проект КЭС МПВ" и мы приступили к техническому проектированию КЭС МПВ.
К сожалению, в 1992 г. ОКР была закрыта в связи с прекращением строительства ТАКР "Варяг". Мы решили продолжить работу инициативно.
Были сформулированы рабочие принципы создания КЭС МПВ:
• пользователь не обязан знать какие-либо международно-правовые документы, законы и правила;
• интерфейс должен быть удобным для человека, умеющего читать на русском языке;
• в процессе уточнения признаков и факторов, характеризующих складывающуюся ситуацию, программа должна задавать вопросы, ответы на которые пользователь знает из навигационной прокладки, полученных указаний и сообщений от пункта управления, показаний корабельных приборов и средств наблюдения;
• вырабатываемые рекомендации должны быть исчерпывающими, однозначно понимаемыми и не отсылающими пользователя к каким либо другим источникам информации;
• программа должна работать автономно на любой ПЭВМ, имеющей определённые технические характеристики;
• программа должна позволять осуществлять поддержание базы знаний на современном уровне.
За период от 1996 до 2014 года разработаны 24 версии КЭС МПВ (от 1.0 до 3.2).
Во взаимодействии с международно-правовой службой ВМФ нам удалось организовать опытную эксплуатацию КЭС МПВ на кораблях и пунктах управления (ПУ) соеди-
нений и объединений ВМФ, начиная с первых готовых версий:
• версии 1.0-1.5 на Балтийском, Черноморском, Тихоокеанском и Северном флотах в 1996-2002 гг.;
• версия 2.7 на пяти кораблях и двух ПУ Черноморского флота в 2008 г.;
• версия 3.0 прошла опытную эксплуатацию на скр "Неустрашимый" в течение 7 месяцев 2013 г. на боевой службе в Атлантическом океане, Средиземном и Красном морях;
• версия 3.1 проходит опытную эксплуатацию на Главном командном пункте ВМФ в настоящее время;
• в 2005 г. на базу знаний версии 2.2 получено регистрационное свидетельство № 0220510199 Научно-технического центра "Информрегистр";
• версия 2.2 Директивой ГШ ВМФ от 29.07.2005 г. № 719/32/1810 включена в Центральный ФАП ВМФ под № 09.8101м;
• в 2008 г. на КЭС МПВ получено свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ в Федеральной службе по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам № 2008614074.
В отчетах и актах по результатам опытной эксплуатации даны только положительные оценки, высказан ряд пожеланий и советов, которые учитываются и реализуются в последующих версиях КЭС МПВ.
По результатам опытной эксплуатации время получения необходимых рекомендаций составляет от 1.5 до 2.5 минут, при распечатке рекомендаций - от 5 до 15 минут.
В настоящее время КЭС МПВ версия 3.2 включает управляющую программу, 3 поисковых подсистемы, 21 экспертную систему, охватывающую 55 ММПС, а также автоматизированную систему корректуры базы знаний.
В режиме "Выработка рекомендаций" вырабатываются конкретные рекомендации, что, когда и как необходимо делать в той или иной ММПС.
Фактически КЭС МПВ используется на флотах - на кораблях и пунктах управления, но в режиме "опытной эксплуатации".
Добиться включения КЭС МПВ в состав программного обеспечения АСУ, разработанных и разрабатываемых для строящихся кораблей, нам пока не удалось. В этом и заключается четвёртая проблема.
Проблему поддержания базы знаний на современном уровне пока что мы решаем самостоятельно, кустарным способом. Т.е. ищем в интернете сообщения о принятии новых правовых актов иностранными государствами, требующих внесения корректур в базу знаний и готовим извещения, в которых указывается, какие корректуры и куда вносятся в базу знаний с помощью АСК и что должно быть внесено в документацию. Если корректура большая, то исполняем её в НИЛ и высылаем пользователям откорректированные программы на компакт-дисках. Для сопровождения КЭС МПВ необходимо создание специальной группы, чтобы освободить опытных разработчиков для создания подобных комплексов на других направлениях деятельности ВМФ.
По нашему мнению, в организациях, для которых разрабатываются АСУ специального назначения необходимо [3]:
Т-Сотт Том 9. #4-2015
т
COMMUNICATIONS
• определить орган, в обязанности которого входит планирование и организация разработки программ интеллектуальной поддержки лиц принимающих решения, от которых зависит конечный результат ("тактический" уровень);
• при разработке проектов ТЗ на создание АСУ специального назначения в обязательном порядке включать перечень программных комплексов и задач для каждой подсистемы ПО;
• запланировать и выполнить серию НИР по разработке перечней и структур программных комплексов и задач для каждого вида деятельности данной организации. Такие перечни должны быть руководящим документом при определении очерёдности разработки каждой подсистемы ПО АСУ.
Литература
1. Корабельный устав военно-морского флота. - М.: Воениз-дат, 2002. - 511 с.
2. Смышников В.В., Однопозов П.С. Некоторые вопросы автоматизации выработки международно-правовых рекомендаций командиру корабля // Тезисы докладов IV методического сбора преподавателей ВВМУЗ 05.02. - Калининград КВВМУ, 1986. - С.14-19.
3. Воронков А.М., Звада В.А., Смышни-ков В.В. Применение информационных технологий в международно-правовом обеспечении ВМФ // Морской сборник. - 2004. - №5. - С.31-34.
4. Смышников В.В., Воронков А.М. Функциональные задачи функциональной подсистемы "Международно-правовое обеспечение ИАСУ ВМФ" // Автоматизация процессов управления. -2005ю - №2(6). - С.9-12.
5. Смышников В.В Информационные технологии в интегрированных АСУ // Сборник докладов Научно-технической конференции "Интегрированные автоматизированные системы управления". - Ульяновск. - 2011. - С.132-135.
PROBLEMS AND EXPERIENCE OF WORKING OUT OF THE PROGRAMMED ARTICLES FOR THE AUTOMATED CONTROL SYSTEM (ACS) OF THE SPECIAL PURPOSE, PROVIDING THE INTELLECTUAL SUPPORT OF ADOPTION AND REALIZATION OF CAPTAINS' AND TACTICAL GROUPS' DECISIONS IN DIFFERENT NAVAL INTERNATIONAL LEGAL SITUATIONS
Smyshnikov V.V., Kaliningrad, Russia, smishvv@yandex.ru
Abstract
The main problem in the development of modern automated control systems for special purposes is the creation of software which shall provide intellectual support making and realizing of decisions by persons in charge. The article focuses on the experience of such programs development for ACS of Navy ships and tactical groups on the basis of the complex of experts systems on international legal problems (CES ILP) creation in the scientific research laboratory of the Baltic Naval Institute "Drawing up recommendations" to a surface ship commander (tactical group) for making decisions on activities in different maritime international legal situations" (MILS). The aim of the research is substantial increase of correct solving probability in various maritime international legal situations irrespective to the competence level in international law of person who makes decisions. The method of achieving the aim is development of the expert system complex on international law problems. The basic items for creation of the expert system complex on international law problems are formulated. The problems revealed in the process of researching of the expert system complex on international law were analyzed. The results of the research: during 1996-2014 24 versions of the expert system complex on international law were drown up (from 1.0 to 3.2). All versions of the system were tested on ships and check points of the Baltic Sea Fleet, the Black Sea Fleet, the Pacific Fleet and the Northern Fleet; the certificate of state registration for version 2.2 was received in 2005, also the certificate for the computerized programs of version 2.7 was received in 2008; version 2.2 was included into the Russian Navy Central Fund of algorithms and programs in 2005. At present 3.2 version of the Expert System Complex includes controlling program, 3 search subsystems, 21 expert systems covering 56 MILS and automated knowledge base correction system. The Expert System Complex can be employed both as part of Automated Control System software and autonomously for personal computers. Time for making recommendations is 1.5-2.5 minutes, when printed - from 5 to 15 minutes.
Keywords: expert system, intellectual support, decision, problem, international legal situation. References
1. Ship service regulations of the Navy (2002). Voenizdat. Moscow, p. 511. (in Russian).
2. Smyshnikov V.V., Odnopozov P.S. (1986), "Some questions of automation of making international and legal recommendations to the captain of ship". [Thesis of reports. IV methodical meeting of lecturers]. Kaliningrad, pp.14-19. (in Russian).
3. Voronkov, A.M., Zvada, V.A., Smyshnikov, V.V. Applying of information technologies in international and legal software in the Navy (2004). ["Naval collection of articles"]. No.5. Moscow, pp.31-34. (in Russian).
4. Smyshnikov V.V., Voronkov A.M. Functional tasks of the functional subsystem "International and legal software IACS of the Navy". (2005). ["Control automation of processes"]. NO.2(6). Ulyanovsk, pp. 9-12. (in Russian).
5. Smyshnikov. V.V. Information technologies in integrated ACS (2011). ["A collection of reports. Scientific-technical conference "Integrated automatic control systems"], pp.132-135. (in Russian).
Information about author: Smyshnikov Vitaly Vasiljevich, doctor of military sciences, professor, the head of the scientific research laboratory, professor of the chair № 503, Naval Academy of the Navy Military Educational and Scientific Centre named after Soviet Union Fleet Admiral N.G. Kuznetsov (Kaliningrad branch), Kaliningrad, Russia
