CC BY
8Сарьян В.К.
д.т.н., академик Национальной академии наук Республики Армения, научный консультант НИИ Радио,
профессор МФТИ
sarian@niir.ru
Уманский Р.Ю.
к.э.н., доцент МТУСИ
rumanskiy@mail.ru
РОЛЬ РОССИЙСКИХ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В РАДИКАЛЬНОМ ПОВЫШЕНИИ УСТОЙЧИВОСТИ РАБОТЫ ОБЪЕКТОВ ЭКОНОМИКИ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ
Ключевые слова: инновации, информационные технологии, чрезвычайные ситуации, устойчивость объектов экономики.
Keywords: innovations, information technologies, emergency situations, sustainability of economic objects.
Современный этап развития России характеризуется не только ускоренным ростом цифровизации всех сфер жизни общества и объектов экономики, но и возникшей необходимостью в силу геополитических факторов создания и продвижения отечественных информационных технологий для решения проблем импортозамещения и технологического суверенитета, а также устойчивого социально-экономического развития России.
В силу сохраняющихся и даже усиливающихся тенденций роста количества возникающих чрезвычайных ситуаций (далее - ЧС) и масштабов их последствий, научное сообщество совместно с экспертами обязано реализовать все существующие возможности по решению проблемы защиты от рисков возникновения, мониторинга и предупреждения любых будущих угроз, а также своевременного массового информирования населения и предприятий о необходимых действиях в условиях ЧС в конкретной обстановке, и обеспечить каждого человека поддержкой, в том числе информационной, при эвакуации или безопасном поведении.
То есть фактически речь идет о необходимости разработки научных основ и последующей практической реализации отечественной единой информационной управляющей платформы, которая позволит организовать управление различными сложными системами в условиях ЧС как природного, так и техногенного характера, а впоследствии распространить полученный опыт на решение любых проблем, возникающих в условиях возникновения чрезвычайных и кризисных ситуаций на государственном уровне1, что приведет к созданию полностью отечественной единой государственной системы управления чрезвычайными и кризисными ситуациями. Данная платформа должна содержать в себе аппаратные, телекоммуникационные и программные (в том числе на основе методов интеллектуальной обработки информации, методов искусственного интеллекта) средства, в комплексе решающие указанную выше проблему.
Если посмотреть на последние события в Турции и Сирии, то становится очевидным, что ЧС подобного масштаба могут менять картину устойчивого развития государства и могут привести к катастрофическим последствиям в отраслях экономики и социальной сфере. Так, на сегодняшний день количество погибших в результате землетрясений на юго-востоке Турции достигло 48 тыс. человек, а число раненых превысило 115 тыс. Агентство Bloomberg со ссылкой на оценки Конфедерации предпринимателей и представителей деловых кругов Турции оценивает ущерб экономики Турции в размере $84 млрд, или 10% ВВП2, а в ООН считают, что ущерб Турции может превысить $100 млрд3.
Потенциальные масштабы таких катастроф, наряду с необходимостью повышения качества жизни путем создания, развития и распространения доступных высокотехнологичных решений, значительно предотвращающих ущерб жизни и здоровью граждан, окружающей среде, предприятиям, регионам и безопасности государства при возникновении ЧС природного и техногенного происхождения обусловливают необходимость реализации проекта по предоставлению массовой услуги по индивидуализированному управлению спасением абонента (далее - ИУСА) как части государственного проекта по предоставлению пользователям критически важных информационных услуг. А масштабы и последствия катастрофы, подобной той, которую мы видим в Турции и Сирии, выводят на новый уровень значимость и необходимость внедрения на практике концепции ИУСА, поскольку ее реализация позволит значительно снизить количество жертв среди населения и ущерб объектам экономики.
1 Сарьян В.К., Козлова Н.В., Чугунова А.А. Эффективность государственно-правовых решений в условиях цифровизации // Механизм обеспечения эффективности государственных управленческих решений в чрезвычайных ситуациях: монография / Под ред. Зубарева С.М. - М.: Проспект, 2023. - 7 гл.
2 Ларина А. Bloomberg оценил ущерб экономике Турции от землетрясений в $84 млрд. - https://www.kommersant.ru/doc/ 5824988
3 Кагалтынов Э. Число погибших в землетрясениях в Турции достигло 48 тыс. - https://www.kommersant.ru/doc/5873542
Следует также отметить, что проект ИУСА согласуется с рядом программ и постановлений Правительства Российской Федерации (далее - РФ), регламентирующих развитие и определяющее тренды научно-технического потенциала РФ, обороноспособности страны. В частности, необходимость создания системы управления ИУСА подтверждается соответствием Программы фундаментальных научных исследований в РФ на долгосрочный период (20212030 годы), утвержденной распоряжением Правительства Российской Федерации от 31 декабря 2020 г. № 3684-р, а также является важным результатом, подтверждающим эффективность развития российских информационных технологий, и потенциальным интеллектуальным продуктом для экспорта на международные рынки, что подтверждается поручением Президента В.В. Путина о создании более благоприятных условий для экспорта отечественной продукции, созданной с использованием технологий искусственного интеллекта1.
Цель создания системы ИУСА состоит в формировании массовой информационной услуги, позволяющей управлять спасением людей при возникновении ЧС природного и техногенного происхождения. Ключевыми элементами концепции системы ИУСА являются:
- постоянный мониторинг текущего состояния окружающей абонента среды и на основе этих данных с использованием встроенной экспертной системы определение даже маловероятных ЧС природного и техногенного происхождения;
- построение сценариев прогнозирования территориального и временного развития ЧС от момента начала до начала катастрофической фазы;
- формирование на основании построенного сценария и фиксации текущего положения на объекте по навигатору текущего состояния здоровья абонента по данным абонентской системы е-Иеа1Ш и его статуса на объекте на экране терминала индивидуализированного управляющего сообщения по его действиям в данный момент развития ЧС;
- информирование об индивидуальном маршруте самоэвакуации из данного места до зоны безопасности на этом объекте или вблизи его с учетом времени до начала катастрофической фазы.
Если рассмотреть фазы существующих систем предупреждения и протекания ЧС, представленные на рис. 12, то в начале ЧС система информирует людей о наступлении и типе ЧС, далее наступает промежуток времени, когда после такого информирования у человека происходит осознание значимости ЧС и оценки уровня опасности.
После осознания уровня опасности человек начинает действовать согласно инструктажу или пребывая в шоковом состоянии, покидает зону ЧС самостоятельно и двигается в безопасную (по его представлению) зону, а до момента катастрофической фазы остается все меньше времени.
Рисунок 1.
Фазы чрезвычайных ситуаций. Существующие системы
После завершения катастрофической фазы наступает фаза начала работ спасателей по поиску погибших и пострадавших, а также проведения возможных мер по локализации и ликвидации последствий разрушений и причиненного ущерба.
На рис. 2 приводится принципиальная схема системы ИУСА3, когда массовые услуги по спасению в условиях ЧС обеспечивают почти мгновенное уведомление людей и ценных объектов (например, гуманоидных роботов) управляемой информацией самоэвакуации с использованием повсеместно собираемых данных в различных фазах ЧС. И в
Путин поручил улучшить условия для экспорта продукции, созданной с ИИ. - https://ria.ru/20230131/poruchenie-1848702836.html
2 Sarian V. Emergency and disaster rescue / V. Sarian, A. Nazarenko // Additional representative use cases and key network requirements for Network 2030: Technical Report, Pt I.3: ITU-T, Focus Group on Technologies for Network 2030. 2020. - Р. 16-19.
3 Ibid.
условиях применения системы ИУСА, как показывают проведенные расчеты и исследования, количество жертв среди населения может быть снижено на 90%.
Принципиальное различие между двумя вариантами ЧС естественного и техногенного происхождения заключается в том, что фиксация начала ЧС и наступление его катастрофической фазы или совпадают, или не совпадают. Эти два случая подробно описаны ниже для двух разных катастрофических фаз.
В случае, если Т3-Т0 > = 10 минут, можно с помощью организованного взаимодействия абонентского терминала и датчиков на основе широко развернутого Интернета вещей организовать индивидуальное управление спасением людей из определенного места, внутри или поблизости от которого произошла ЧС. Таким образом, система ИУСА будет способствовать самоэвакуации с объекта в безопасное место, уведомляя находящихся на нем людей.
Рисунок 2.
Фазы чрезвычайных ситуаций. Система ИУСА
В случае же, если Т3-Т0, что, как правило, происходит во время землетрясения или взрыва, описанные выше решения не подходят. В результате необходимо иметь предупреждающие сигналы не менее чем за 10 минут до ЧС. Это можно на сегодняшний день реализовать с помощью использования в рамках системы ИУСА Интернета вещей и чувствительных датчиков с предикативными сигналами от естественных объектов.
Благодаря массовому внедрению Интернета вещей живые и косные объекты окружающей среды, оснащенные сенсорными датчиками, могут стать более чувствительными к сигналам-предвестникам будущих ЧС. Гибридная система мониторинга обрабатывает как сигналы, полученные от естественных объектов Интернета вещей, так и сигналы от существующих датчиков в традиционных сетях мониторинга. Такая совместная обработка показаний датчиков разной физической природы позволяет обнаруживать даже очень слабые сигналы-предвестники, например, землетрясения.
После того как система мониторинга обнаружила приближение ЧС, экспертные системы на основании выработанных регламентов организуют взаимодействие с абонентскими терминалами и почти мгновенно уведомляют людей и ценных объектов (например, роботов) управляемой индивидуализированной информацией о путях и механизмах самоэвакуации с использованием повсеместно собираемых данных зондирования в локальном (объектовом), региональном и глобальном масштабах в различных фазах ЧС.
На рис. 3 представлен пример когнитивной системы, которая реализует механизмы мониторинга ЧС и услугу ИУСА при возникновении ЧС1. Ее основными составляющими являются трехуровневая (глобальная, региональная и объектовая) экспертная система и инфраструктура связи, которая должна обеспечивать надежную доставку сообщений от экспертной системы с необходимыми (по объему и скорости доставки) параметрами на абонентское устройство пользователя2. При этом индивидуальная экспертная система при возникновении ЧС начинает управлять самоэвакуацией абонента в ближайшую безопасную зону.
Важно также отметить, что с точки зрения защиты интеллектуальной собственности разработок информационных систем все созданные системы мониторинга и экспертные системы являются отечественными разработками и
1 Sarian V. Emergency and disaster rescue / V. Sarian, A. Nazarenko // Additional representative use cases and key network requirements for Network 2030: Technical Report, Pt I.3: ITU-T, Focus Group on Technologies for Network 2030. 2020. - Р. 16-19.
2
Сарьян В.К., Парамонов А.И., Викулов А.С., Якубовский Р.М. Беспроводные локальные вычислительные сети в системе индивидуализированного управления спасением людей при ЧС // Электросвязь. 2021. - № 1. - С. 47-55.
закрыты патентами. Вся работа по созданию системы ИУСА была проведена в междисциплинарном взаимодействии и технологическом партнерстве с ведущими отечественными учеными и специалистами НИИР, МТУСИ, ГЕОХИ РАН, ИПУ РАН, ИФЗ РАН, ИСПИ РАН, МГЮА, ИСП РАН, ИЭ РАН и др. и может стать одним из направлений развития систем обеспечения безопасности, которое, наряду со снижением рисков и угроз, приведет к развитию значимых для государства составляющих телекоммуникационной системы, таких как системы персональной спутниковой связи, которые способны обеспечить доступность как услуг ИУСА, так и услуг связи на всей территории планеты, включая приполярные территории, где доступность современных систем спутниковой связи ограничена. Кроме этого, безусловно, создание системы ИУСА позволит снизить риски и угрозы жизни и здоровью людей за счет применения современных и перспективных телекоммуникационных технологий.
Рисунок 3.
Трехуровневая экспертная система ИУСА
В течение последних лет система ИУСА была апробирована на таких авторитетных площадках как АТЭС, ООН и ЭСКАТО и различных международных конференциях. В начале 2023 года предложенная концепция индивидуализированного управления спасением абонента была одобрена в качестве Рекомендаций Международным Союзом Электросвязи Y. smart-evacuation «Структура интеллектуальной эвакуации во время чрезвычайных ситуаций в умных городах и сообществах» на заседании исследовательской комиссии ИК20, которое состоялось 9 февраля 2023 года. В принятой Рекомендации описываются концепции и функции интеллектуального управления эвакуацией в случае стихийных бедствий и/или чрезвычайных ситуаций, а также определяются требования высокого уровня, инфраструктура ИКТ для интеллектуальной эвакуации и варианты использования в случае стихийных бедствий и/или чрезвычайных ситуаций. В Рекомендациях подчеркивается, что внедрение такой системы позволит сохранить достигнутый в умном городе уровень комфорта для населения даже при возникновении чрезвычайной ситуации природного или техногенного характера, что принципиально для оправдания огромных материальных затрат на стремительное развитие умных городов по всему миру на фоне участившихся во всех уголках мира чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера.
В то же время следует отметить, что несмотря на наличие четко проработанных технологических основ системы ИУСА, существует целый комплекс проблем и задач, которые необходимо решить в ближайшее время для ее полноценного развертывания:
1. Реализация данного проекта должна рассматриваться в качестве одного из важнейших национальных приоритетов развития России.
2. Провести оценку готовности всех участников (государственные и отраслевые организации, операторы связи и т.д.) к реализации такой массовой услуги на территории РФ, включая наличие технологического оборудования, программного обеспечения для разработки экспертных систем.
3. Оценить уровень технической обеспеченности пользователей для возможности пользования данной услугой.
4. Оценить потребности в финансовых ресурсах и источниках финансирования для реализации проекта на федеральном, региональном и локальном уровнях.
5. Оценить кадровый потенциал для решения задач такого уровня.
Таким образом, можно сформулировать тезис о наличии существующих российских информационных технологий, которые позволят радикально повысить устойчивость работы всех объектов экономики в условиях чрезвычайных ситуаций:
1. В существующих условиях глобальных вызовов и потрясений формируется объективная потребность в ускоренной разработке и внедрений отечественных масштабных цифровых разработок и решений, которые обеспечат эффективное построение и функционирование единой управляющей системы, в которой ключевую роль будут играть государственные органы власти, что позволит эффективно решать любые задачи при возникновении ЧС любого происхождения (природного, политического, социального, техногенного и др.) в любом месте страны и в любое время.
2. Учитывая, что значительная часть территории России может быть подвержена угрозе сейсмической опасности, а также тот факт, что существенное количество стратегически значимых для государственной и экономической безопасности инфраструктурных объектов расположено на территориях, чувствительных к движениям земной коры, следует признать, что формирование такой единой управляющей системы с использованием отечественных разработок является на современном этапе чрезвычайно актуальным.
3. Построение инфраструктуры системы ИУСА является неотъемлемой частью формирующейся на современном этапе единой управляющей системы, требующей использования новейших российских информационных технологий, и затрагивает использование производственных мощностей всех российских операторов связи. Данный подход согласуется с общими глобальными тенденциями развития телекоммуникаций, которые состоят в построении и развитии гетерогенной сети связи.
4. Внедрение системы ИУСА является важным шагом развития инфокоммуникационной системы России, направленной на обеспечение безопасности жизненного пространства и отвечает современным тенденциям развития информационного общества.
5. Необходимость реализации отечественной системы ИУСА, а впоследствии и единой государственной системы управления чрезвычайными и кризисными ситуациями, должна быть учтена при реализации проектов в рамках национальной программы «Цифровая экономика Российской Федерации» и Федерального закона «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера».
