Адаптивна інтелектуалізація інформаційно-аналітичної технології з безпеки руху високошвидкісних транспортних засобів

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти і науки, Молоді та спорту України

Національний транспортний університет

УДК 681.518:629.1

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

Адаптивна інтелектуалізація інформаційно-аналітичної технології з безпеки руху високошвидкісних транспортних засобів

05.13.06 - інформаційні технології

Міронова Вікторія Леонідівна

Київ - 2011

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана на кафедрі інформаційних систем і технологій Національного транспортного університету Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України.

Науковий керівник доктор технічних наук, професор

Баранов Георгій Леонідович,

Національний транспортний університет, професор кафедри інформаційних систем і технологій

Офіційні опоненти:

член кореспондент НАН України, доктор технічних наук, професор

Васильєв Всеволод Вікторович,

керівник Відділення гібридних моделюючих та керуючих систем в енергетиці Інституту проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є.Пухова НАН України

Доктор технічних наук, професор

Воронін Альберт Миколайович,

професор кафедри комп'ютерних інформаційних технологій інституту комп'ютерних технологій

Національного авіаційного університету

Захист відбудеться 19.10.2011 р. о _14_ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.059.01 при Національному транспортному університеті, за адресою: 01010, м. Київ, вул. Суворова, 1, ауд. 333.

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Національного транспортного університету, за адресою: 01103, м. Київ, вул. Кіквідзе, 42.

Автореферат розісланий 16.09. 2011 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради

кандидат технічних наук, професорМельниченко О.І.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

транспортний інформаційний модель динамічний

Актуальність теми. В усіх розвинених країнах світу за багатьма причин, включаючи значне зростання щільності транспортних потоків та підвищення частки високошвидкісних транспортних засобів (ВТЗ), фактично збільшується кількість дорожньо-транспортних пригод (ДТП). Значне розмаїття конкретних початкових порушень правил дорожнього руху (ПДР) вимагає застосування різних засобів щодо форм реальних шляхів забезпечення безпеки руху ВТЗ класу AVL на ділянках транспортно-дорожнього комплексу (ТДК). Безумовно, слід реалізовувати увесь спектр різних напрямків, які цілеспрямовано впливають на кінцевий показник зниження кількості ДТП в реальних умовах ризику та невизначеності.

Одним із таких напрямків є шлях інформатизації та широкого впровадження інформаційних технологій з розвиненою інформаційно-аналітичною частиною для моделювання складних динамічних ситуацій та логічного виводу при прийнятті рішення стосовно вибору найкращого варіанту з множини ситуативно можливих.

В сучасній науці вже досягненні значні успіхи у сфері інформатизації транспорту та транспортних систем управління. З метою підвищення рівня управління рухом транспортних потоків майже одночасно в Європі, США, Японії ведуться розробки інформаційних систем підтримки прийняття рішень у складних динамічних ситуаціях транспортної галузі. Піонерні результати отриманнo іноземними фахівцями Gloger R, Drane Ch, Rizos Ch, ZhaoY, Hurst G.C., Haapaniemi P., Lalonde M., Li Y., Toledo F., Moreno S., Jurgen R.K., радянськими вченими Банін В.Б., Васильєв А.П., Волошин Г.Я., Горєв А.Є., Кочерга В.Г., Конопляненко В.І., Печерський М.П., Соколовський В.С., Сільянов В.В., Хілажев Е.Б. В Україні лідируючі позиції з розробки проблем інформатизації та інтелектуалізації кібернетичних засобів займають праці Бідюка П.І., Бєляєвського Л.С., Кліменко В.П., Літвінова В.А., Морозова А.О., Палагіна О.В., Тесляра В.С. та багато інших, які сприяють інтелектуалізації засобів управління рухом транспортних потоків.

Але на жаль не вирішеним залишається питання цілеспрямованої взаємодії усіх цих ергатичних вирішувальних систем (ЕВС) як єдиної інтелектуальної транспортної системи (ITС). Наприклад, на рівні окремих технологічно єдиних транспортних організацій (ТЄТО) та їх диспетчерських центрів (ДЦ) у вигляді транспортних інформаційно-управляючих систем (ТІУС), а також бортових багатофункціональних комплексів (ББК), які працюють на борту ВТЗ класу AVL. Кожен рівень ієрархічної транспортної організації повинен сприяти усуненню предаварійних та аварійних поточних ситуацій.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами та темами. Дисертаційну роботу виконано за планом наукових досліджень у рамках бюджетних науково-дослідних робіт Національного транспортного університету:

«Теоретичні основи багатокритеріального управління режимами роботи адаптивного радіолокаційного комплексу для наземних високошвидкісних транспортних засобів» (НДР №36 Держреєстрація 0107U009612), 2007 р., з Міністерством освіти і науки України; «Інформаційно-аналітичне забезпечення рухомих транспортних засобів» (НДР №53 Держреєстрація 0107U002999), 2007-2009 рр., з Міністерством освіти і науки України; «Інформаційні технологій на транспорті» (К 04-27-01) 2008 - 2010 р., з кафедрою інформаційних систем і технологій Національного транспортного університету.

Мета і завдання досліджень. Метою роботи є розробка технології адаптивної інтелектуалізації інформаційно-аналітичного забезпечення з безпеки руху ВТЗ, яка у межах єдиної ІТС, здатна сприяти процесам підвищення безпеки руху в умовах ризику та недосконалості відомих інформаційних систем.

Для досягнення мети необхідно розв'язати наступні задачі:

· проаналізувати сучасний стан розвитку інформаційних технологій ІТС у сфері забезпечення безпеки руху на ТДК України;

· розробити теоретичні основи побудови інформаційно-аналітичного забезпечення (ІАЗ) рухомих транспортних засобів на базі єдиної інформаційної моделі системного опису складних динамічних ситуацій, що змінюються та варіюються під час виконання перевезень;

· розробити методологію адаптивної інтелектуалізації шляхом побудови для інтелектуальних агентів системи (IAS) спеціалізованого ядра інформаційно-аналітичної технології, що за допомогою служби обміну повідомленнями дозволить скоротити час обробки потоків даних у розподіленій інтегрованій системі підвищення безпеки руху;

· розробити алгоритмічне та програмне забезпечення адаптивної інформаційно-аналітичної технології, яка включає отримання, обробку, збереження, копіювання, моделювання, прийняття рішення, формування завдань та обмін даними у мережі розподілених баз даних та знань спеціалізованої ITС;

· провести експериментальні дослідження показників ефективності інформаційно-аналітичної технології гарантоздатного адаптивного управління (ГАУ) у порівнянні з існуючими та розробити пропозиції стосовно впровадження у ІТС.

Об'єкт дослідження - процеси, що впливають на якість функціонування інформаційних технологій у межах ІТС на ділянках ТДК.

Предмет дослідження - моделі, методика та інструментальні засоби, що сприяють адаптивній інтелектуалізації інформаційно-аналітичних технологій з безпеки руху високошвидкісних транспортних засобів.

Методи досліджень. Методологічною основою виконаного дисертаційного дослідження є системний підхід та комплексне використання методів: системного аналізу, теорії графів, комбінаторної топології, математичної логіки, алгебри множин, теорії прийняття рішень, математичного моделювання, методів формалізації описів шаблонів, алгоритмічних перетворень.

Наукова новизна одержаних результатів дисертаційної роботи полягає в тому, що:

1. вперше розроблено єдину інформаційну модель інформаційно-аналітичної технології з безпеки руху ВТЗ, яка на відміну від існуючих відрізняється системно-онтологічним відображенням цілісності складних динамічних систем (СДС), елементи яких активно впливають на рівень безпеки руху ВТЗ на шляхах ТДК України;

2. вперше розроблено методику побудови ІАЗ, яка відрізняється від існуючих додатковими засобами адаптивної інтеграції базових інформаційних технологій інтелектуальних агентів транспортної системи, що підвищують рівень безпеки руху;

3. набула подальшого розвитку методологія адаптивної інтелектуалізації мультиагентного діалогу шляхом побудови спеціалізованого ядра інформаційно-аналітичної технології, що в умовах невизначеності у поточній ситуації за допомогою служби обміну координаційними повідомленнями у розподіленій інтегрованій системі дозволяє IAS приймати участь у корпоративному розв'язку конфліктних задач з оперативного підвищенні рівня безпеки руху ВТЗ.

Обгрунтованість і достовірність наукових положень та висновків обумовлюється коректністю здійснених у дисертаційній роботі аналітичних досліджень, що базуються на апробованих фундаментальних наукових теоріях. Ефективність запропонованих методик та інструментальних засобів та їх переваги, у порівнянні з відомими аналогами, підтверджені результатами імітаційного моделювання.

Практичне значення одержаних результатів полягає у тому, що застосування у ТІУС запропонованої технології у вигляді методики, методології та інструментальних засобів IAS, що взаємодіють за допомогою телекомунікаційних мереж у межах зони обслуговування ділянки ТДК дозволить:

· підвищити рівень безпеки руху на ділянках ТДК у складних динамічних ситуаціях, що змінюються та варіюються під час виконання перевезень пасажирів та вантажів;

· знизити у розподіленій інтегрованій системі з безпеки руху мінімальний час обробки потоків даних між IAS та диспетчерськими центрами ТІУС;

· підвищити в умовах невизначеності кількість одночасного врахування альтернативних рішень, що надають у центр обробки різноманітні IAS;

· підвищити у аварійних та предаварійних ситуаціях швидкість обміну повідомленнями між розподіленими IAS з природним та штучним інтелектом, що в цілому знижує ризики неадекватного реагування, шляхом зниження обсягів передач даних або кількості ресурсів та витрат часу необхідного для прийняття рішення з запобігання зіткнень у поточній ситуації.

Результати дисертаційної роботи використані у виробничому процесі центру контролю космічного простору Національного центру управління та випробування космічних засобів, ПАТ "Луганськдіпрошахт", ДП «Райське Джерело», ТОВ «Девелопекс» та в навчальному процесі Національного транспортного університету.

Результати дисертаційних досліджень включені у матеріали звітів НДР №53 «Інформаційно-аналітичне забезпечення рухомих транспортних засобів» (Держреєстрація 0107U009612) та навчального посібника «Інтеграція інформаційних технологій на транспорті» рекомендованого МОН для студентів ВНЗ.

Матеріали дисертаційної роботи також можуть бути корисними для науково-дослідних і проектних організацій транспортної галузі при створенні перспективних інформаційно-управляючих транспортних систем.

Особистий внесок здобувача. Усі результати дисертаційної роботи одержані здобувачем самостійно. У роботах [1-3] здобувачем виконаний системологічний аналіз проблеми та визначені основні напрямки дослідження; [4-6] постановка задач та методологія розробки ІАЗ. У роботі [7] розроблені принципи створення шаблонів повідомлень діалогового режиму спілкування IAS у знакових системоаналогових моделях. У роботах [8-11] виконано обгрутування структури та класифікації баз даних та знань, як єдиного ІАЗ ІТС, що є необхідноим для функціонування IAS. У роботах [12-16] визначена онтологія мови засобів адаптивної інтелектуалізації технології підвищення безпеки руху та описана концепція побудови комплексів телекомунікаційного забезпечення ІТС. В роботах [17-21] виконана структуризація та визначення перспективних шляхів розвитку адаптивно розподіленого сервісу інтегрованого надання інформаційних послуг ІАЗ ІТС.

Апробація результатів дисертації. Результати наукових розробок, що виконані у процесі виконання дисертаційної роботи, доповідалися на 11 наукових конференціях: на 64-й - 67-й Наукових конференціях професорсько-викладацького складу і студентів Національного транспортного університету (м. Київ, 2007 - 2011 рр.); 3-й науково-практичній конференції з міжнародною участю «Математична та імітаційні моделювання систем. МОДС 2008» (м. Київ 2008 р.); Міжнародній науковій конференцій «Інтелектуальні системи прийняття рішень та проблеми обчислювального інтелекту» (м. Євпаторія 2009 р.); Міжнародній науково-технічній конференції «Сучасні методи, інформаційне, програмне та технічне забезпечення систем управління організаційно-технологічними комплексами» (м. Київ 2009 р.); Науково-практичній конференції «Інформаційна безпека» (м. Київ, 2009 р.); 5-й міжнародній науково-практичній конференції «Розвиток наукових досліджень 2009» (м. Полтава 2009 р.); 8-й міжнародній науково-практичній конференції «Математичне та програмне забезпечення інтелектуальних систем» (м. Дніпропетровськ 2010 р.).

Публікації. За тематикою дослідження опубліковано 21 наукова праця, з яких: 1 монографія, 9 статей у виданнях, що входять до переліку фахових видань, затверджених ВАК України, з них 2 одноосібно, 11 тез доповідей.

Структура й обсяг роботи. Дисертаційна робота складається із вступу, 4 розділів, списку використаних джерел і додатків, загальний обсяг роботи 145 сторінок, з яких основний зміст викладено на 120 сторінках друкованого тексту, містить 32 рисунків і 11 таблиць, які повністю займають площу сторінки. Список використаних джерел складається з 105 найменувань. Додатки містять результати експериментальних досліджень і акти впровадження результатів роботи.

Основний зміст роботи

У вступі на основі проведених досліджень і порівняльного аналізу відомих публікацій обґрунтовано актуальність вибраної теми і поставлено наукове завдання, показано зв'язок роботи з науковими програмами, планами і темами. Визначено предмет, об'єкт та задачі дослідження, визначено методи їх рішення. Наводиться наукова новизна, практична значимість отриманих результатів та відомості про публікації і апробації результатів дослідження.

Перший розділ присвячений аналізу існуючих інформаційних технологій, що використовуються для забезпечення безпеки руху на транспорті. Виконано огляд літературних джерел. У розділі визначено головні напрями підвищення ефективності безпеки руху ВТЗ. Визначено, що розвиток інформаційно-комунікаційних технологій на базі електронного документообігу та широким впровадженням комп'ютеризованих автоматизованих робочих місць (КАРМ) на сучасному етапі дає можливість інтегрувати інформаційно-аналітичні технології. Зазначено роль розподілених у транспортній сфері баз знань та даних (БЗ та БД) різноманітних КАРМ. Запропоновано єдину інформаційну модель (ЄІМ) для ГАУ у межах захищених задачних систем, метою яких є запобігання ДТП, аварій та катастроф на ТДК.

Проаналізовано основні етапи адаптивної інтелектуалізації засобів ГАУ та інтеграції інформаційно-аналітичних технологій у межах ІТС. Визначено етап активної участі IAS з природним (ПІ) та штучним інтелектом (ШІ) в розв'язанні поточних задач з безпеки руху ВТЗ. Показано роль ІАЗ в службі обміну своєчасними повідомленнями у межах професійної організації розподілених інтелектуальних систем (DIS). В роботі розглянуто особливості функціонально-архітектурної побудови ІАЗ, а також ЄІМ щодо зміни подій у зоні підвищеного ризику аварій з транспортними засобами.

Показано, що можливості існуючих методів і засобів автономної інтелектуалізації з безпеки руху ВТЗ не задовільняють вимогам багатьох учасників транспортної галузі. Це особливо відчутно при розв'язках поточних ситуативних задач адаптації у реальному часі до змін у зовнішньому природно-соціальному середовищі. На основі проведеного аналізу сформульовано мету і задачі даного дослідження.

У другому розділі дані теоретичні засади з методики побудови аналітично-інформаційного забезпечення ГАУ для підвищення ефективності руху ВТЗ, що дозволяють уникнути традиційних недоліків та підвищити ефективність роботи цілісних ІТС. Визначено концепцію побудови та системні принципи гарантування функціональної стійкості ITС для зниження ризиків у аварійних та предаварійних ситуаціях зі значним ризиком ДТП.

Обґрунтовано функції кожного IAS у межах життєвого циклу розв'язання практичних задач професійної діяльності, які необхідні для виконання наступних етапів: формування внутрішньої мотивації та інтересу до активних дій, згідно ідеї, яка оголошена у отриманому запиті; збору, накопичення та конкретизації будь-яких даних необхідних для подолання існуючої невизначеності; розв'язання поточної задачі з використанням спеціально організованих та наявних або запозичених програмно-апаратних комплексів (ПАК); контролю і оцінок отриманих результатів інтелектуальної діяльності (природної та штучної) за узгодженими планами; прийняття рішення за допомогою експертних систем та засобів підтримки прийняття оптимального рішення; активації зовнішнього спілкування з іншими IAS, які оцінюють отримані результати, щоб ініціювати подальші цільові дії у межах спільної програми. Запропонований перелік базових для IAS етапів фіксує внутрішні та зовнішні робочі процеси єдиної ТІУС.

Стабільність виробничої функції ТІУС задовільна лише в тих умовах, коли коефіцієнт корисної дії (ККД), що характеризує рівень ефективності та пов'язує кількість отриманої продукції з кількістю спожитих для цього речовинних, енергетичних та інформаційних (РЕІ) ресурсів, практично не змінюється, тобто знаходиться у межах допуску. Але при порушеннях зовнішніх умов можливі більші коливання ККД та суттєве його зменшення. Оцінки ризику відображають ймовірність ситуацій, коли зменшення ККД обумовлює суттєві втрати будь-яких ресурсів. Щоб управляти ризиками будь-якого виду запропонована спеціалізована підсистема, яка реалізує функції ідентифікації ситуацій, контролю за рідкими подіями та факторами, що є причинами порушення стійкості функціонування певних фрагментів або системи в цілому. Можливі причини та їх наслідки кількісно та якісно оцінюються. За результатами аналізу робиться синтез конкретного плану необхідних корегувань програмних фрагментів для запобігання ризиків та небажаних інцидентів.

Знання ситуацій, подій, явищ та відповідно ним реальних ризиків є належністю конкретних IAS_i.. Вони можуть передати ці знання (моделі, варіанти проекту, опис процесу або тенденції тощо) іншому IAS_j, що приймає участь у спільному керуванні рухом ВТЗ. Для обмінів повідомленнями між IAS_i запропоновані шаблони.

Розподіл функцій відповідно ризиків втрат певних ресурсів здійснюється між IAS_і та IAS_j добровільно за згодою. Кількість кроків декомпозиції залежить від складності функцій та задач (рис.1). Межі локальних зон взаємодії визначають самі IAS, як учасники добровільної інтеграції конкретної ІТС та ТІУС.

Рис. 1. Концептуальна схема багатоаспектного й множинного розподілу функцій та ризиків IAS_і постачальника та IAS_j споживача у інтегрованому процесі узгодженого обміну знаннями реальних фактів у цільовому напряму

Зміни зовнішнього середовища, у якому рухається об'єкт класу AVL, обумовлюють зростання кількості параметрів, які треба вимірювати, а також ускладнення процедури оцінювання та підготовки даних для IAS, що здійснюють вибір найкращого варіанту (альтернативи) реалізації виробничих процесів ITС за ПДР. При наявності багатьох варіантів кожну альтернативу треба конкретно описувати за допомогою стандартизованого набору значень, включаючи функції та дії IAS в дискретні моменти часу, а саме:

(1)

Розроблена класифікація зовнішніх відношень СДС, за схемою <причина-наслідок>. Інструмент ІАЗ дозволяє фіксувати, нормувати та стандартизувати фактори розвитку динаміки подій згідно наступних класів:

К1 - фізичні природні процеси real-time у конкретних зонах простору, де відбуваються реакції ВТЗ на відповідні впливові дії;

К2 - процеси керування ВТЗ шляхом зміни значень поточних параметрів руху до еталонних - нормованих рівнів згідно завдання на якість руху у поточній ситуації;

К3 - процеси коригування органами настроювання контурів стабілізації ключових параметрів при періодичних змінах факторів впливу на технологічні процеси функціонування ТІУС та ББК ВТЗ;

К4 - процеси оптимізації та покращення якості за алгоритмами найкращого стану функціонування СДС шляхом запобігання зіткнень;

К5 - процедури запобігання лиха, захисту функціонування та життя, попередження аварій шляхом реорганізації попередніх відношень за рахунок витрат наявних, накопичених ресурсів IAS та ДЦ ТІУС.

Інтелектуалізація дій (у кожному з означених класів) передбачає знання онтологічних понять СДС <простір , час Т, вхід Z, вихід-наслідок Y, функція перетворення F, фазовий простір Х, стан і, цільові стани S> Ці поняття для розв'язку задач ІТС, ТЄТО, ТІУС визначено у вигляді ієрархічної парадигмальної системи з лінгвістичних змінних:

(2)

де: - конкретний терм з множини К_і класу, який характеризується певною кількістю термів, що встановлюють різні градації поняття цього класу.

- використовується як символ послідовного набору складових,

які називаються синглтонами;

- синглтон, який характеризує зв'язну пару чисельних значень;

- конкретний елемент повної множини , яка складається з упорядкованих елементів від до , а також характеризується конкретною шкалою та мірою на ній, окрім порядкового значення місцезнаходження на шкалі виміру;

- значення функції належності при встановленні відображення для кожного елемента на базовому інтервалі відносної шкали характеризації терма властивостей цілісного класу .

Будь який об'єкт природи або оригінал СДС для розв'язків практичних задач запропоновано заміщувати конкретною моделлю:

,(3)

де: - множина елементів відповідно до цілі моделювання за допомого моделі;

- область визначення перетворень подібності, як двобічного зв'язку між оригіналом - об'єктом та зображенням - моделлю зони підвищеного ризику у просторі моделювання;

- множина правил, які встановлюють зв'язки на структурі типів поєднань (взаємодії за ПДР) між базовими елементами обмеженої множини.

Розроблено ІАЗ кожного IAS будь-якої ІТС, що має уніфіковану технологію інтелектуалізації та індивідуальну спеціалізацію, в залежності від діяльності ЕВС. Внаслідок цього для підвищення ефективності оперативного розв'язку задач кожний IAS формує власні фрагменти ІАЗ, відповідно індивідуальному життєвому циклу та ролі у ієрархічній мережі взаємодії різних ІТС. Внутрішні головні функції інтелектуального агента системи надано в таблиці 1, як відповідна ієрархічна реакція на зовнішні форми повідомлення, яке отримується на мові HML (MML) у вигляді стандартних пакетів вхідних даних.

Таблиця 1

Напрямки індивідуальної інтелектуалізації агентів при обробці отриманих повідомлень.

Зовнішні форми отриманого повідомлення	Внутрішні функції інтелектуального агента системи
	Управління процесами	Види робіт за етапами	Форми відображення у пам'яті	Схеми результатів навчання
1	Пакет вхідних даних	Цільове спрямування інтерфейсу	Початок повної обробки	Відмітка рівня активності комунікантів	Кодова орієнтація обмінів
2	Семантика даних	Визначення станів подій, ситуацій	Виділення об'єктів та їх властивостей при взаємодіях	Активізація відповідних СУБД	Кодові типові списки
3	Функції даних	Визначення обставин та обмежень	Уточнення межи та форм впливу	Актуалізація фрагментів БЗ і БД	Структури нейромереж та пошукових графів
4	Граматика задачної організації	Визначення задач та механізмів їх розв'язку	Реалізація функцій перетворень	Використання робочих оперативних моделей	Алгебраїчні структури моделей
5	Контекст прагматики даних	Керування оперативними процесами	Підтримка прийняття оперативних рішень	Оцінювання відстаней від цільових еталонів	Множина варіантів дії

Доведено, що довідково-інформаційний фонд (ДІФ) ядра ІАЗ ITС повинен таким чином відображати у знаковій системі сутність об'єктивних характеристик СДС, щоб вона була незмінною та незалежною від форм її представлення, яка може бути різною за потреб особи, що приймає рішення (ОПР). Інтерфейс ОПР -Human-Machine Interface (HМІ) має наступну множину 5 однорідних форм:

НМІ = {T, A, V, G, F},(4)

де Т - текстова лінгвістична форма документу на відомій мові;

А - акустична форма слухового сприйняття речень, звуків, шумів;

V - візуальна мультимедійна форма зорових зображень рухів, жестів, міміки, фото-кіно документів промислового телебачення тощо;

G - графічна мальовнича форма надання цілісних рисунків, діаграм, графіків, піктограм, малюнків, схем, карт тощо;

F - інтегроване відображення фізичної форми відчуття людиною ситуації, що відбувається на борту AVL, через особистий досвід знання фізичних явищ (наприклад: тяжіння->вага, теплота->температура, хитання->нахил, відхилення від норми->біль, прозорість-> об'єкт бачення, тиск->сила або момент, рух->швидкість та прискорення) природно-соціального буття.

Багатоканальність ПАК ІТС обумовлює комплексну інтегровану форму інформаційно-образних динамічних моделей (ІОДМ), що будуються як певна сукупність надходження декількох вище означених однорідних форм. Множина варіантів комплексних ІОДМ за допомогою операції прямого добутку між складовими множинами визначається аналітично

ІОДМ = НМІ⁵,(5)

Де НМІ² = {T, A, V, G, F}² = {(t,t),(t,a),(t,v),(t,g),(t,f),(a,t),(a,a),(a,v),(a,g),(a,f),(v,t),(v,a),(v,v),(v,g),(v,f),(g,t),(g,a),(g,v),(g,g),(g,f),(f,t),(f,a),(f,v),(f,g)(f,f)} - результуюча множина з бінарних форм взаємозв'язків між двома елементами відображення цілісності семантичних даних цілеспрямованих семантичних систем (GSS);

НМІ³ = {T, A, V, G, F}³ = {(t,t,t),(t,a,t),(t,v,t),(t,g,t),(t,f,t),…,(v,v,v),…,(g,g,g),…} - результуюча множина з тернарних форм взаємозв'язків між трьома елементами даних GSS; інші множини за аналогією.

Доведено, що ефективність функціонування ЕВС разом з ІАЗ ІТС суттєво залежить від комплексних інформаційних форм представлення адекватних ІОДМ. Визначено умови відображання реальних СДС у знакових кодах GSS. Головна їх функція - спілкування з ШІ на мові універсального семантичного коду.

Визначено форми реагування ОПР (ПІ) та РТА (ШІ) на базі стійких категорій онтологічної структури GSS. Кожна категорія, як узагальнене відображення об'єктивної реальності, характеризує відповідні семантичні інструменти: мета (цілі), проблема (засоби), об'єкт (модель), властивості (відношення), структура (функції) та інші атрибути поточної задачі.

ДІФ для ITС за проблемою підвищення безпеки руху ВТЗ на ділянках ТДК реалізовано у формі таблиць, де відображені базові єдині знання транспортної галузі. Кожна таблиця, як категорія інформаційної технології, має наступну уніфіковану структуру:

ТАБЛ = (N, E, SM, IF, П),(6)

де N - назва та номер таблиці, що фіксують головні семантичні питання, щодо теми, ситуації, цілі, задачі, очікує мого результату;

Е - базова множина матроїду, що відображає склад елементів та організаційно-композиційні їх типові угруповання за тематичної класифікації;

SM - структурна матриця, що фіксує R - головні суттєві взаємозв'язки та взаємовідношення, які існують на базі визначених Р - властивостей елементів базової множини;

IF - інформаційний файл - матричної структури, що на перетині рядка е_і та стовпчика p_j у відповідній клітині надає значення даного параметру, яке визначено згідно зафіксованій системі мір, шкали та одиниць виміру.

П - примітки (пояснення), службові посилання, що необхідні ІАЗ ІТС для прискорення перетворень за правилами, які дозволені на заданій ТАБЛ N у межах GSS.

Покращення результуючої ефективності досягається шляхом накопичення знань про зовнішнє середовище та правил взаємодії, з його об'єктами. Тому до складу ІАЗ IAS входять наступні компоненти:

- формалізований опис особливостей вхідних, проміжних та вихідних мов класу MML, для спрощення та підвищення ефективності використання природних професійних мов та документів, які викладені відповідною мовою;

- формалізований опис онтологічної будови проблемно-професійних знань, без яких не можлива адаптивна інтелектуалізація процесу обміну повідомленнями у виробничих технологічних процедурах управління у складних динамічних ситуаціях ІТС;

- глосарії, які тлумачать та надають еталонний науковий коментар або пояснення для розуміння типових виразів у конкретному контексті;

- ДІФ або предметно-тематичні визначники фактів якісного та кількісного змісту про конкретні ситуації, події, стани, переходи, які контролює ТІУС;

- бібліотеки типових програмних модулів (ТПМ), шаблонів, протоколів, форматів їх вхідних та вихідних даних разом з визначенням умов їх ефективного застосування, включаючи ПАК ББК;

- формалізовані методи та моделі, що використовуються для підтримки прийняття рішень у складних динамічних ситуаціях розв'язку критичних задач практики для запобігання зіткнень й ДТП;

- алгоритмічні правила ситуаційного управління, оперативної діагностики, поточного контролю, які наближають ІАЗ до цільових станів та задовольняють критеріям якості перехідних процесів з витратами ресурсів.

Третій розділ присвячений адаптивній інтелектуалізації інформатики організаційних, технологічних, логістичних та управлінських структур ITС що спрямовані на розв'язки поточних експлуатаційних задач, які виникають за потреб змін станів СДС в навколишньому середовищі ТДК.

Формалізовано процес перетворення проблемної ситуації у поточну задачну систему (ПЗС) та перехід до покрокового розв'язку часткових задач у межах ПЗС пов'язаний з використанням різноманітних складних знакових систем (СЗС) або знакових системоаналогових моделей. Кожен знак (код, символ, піктограма) заміщує реальні або ідеальні об'єкти, властивості, відношення цілісних СДС. Доцільний знак оптимізує процедури прийому, зберігання, перетворення, обробки, синтезу, генерування, передачі та використання даних повідомлень у межах відкритої соціо-технічної інформаційної системи, якими є ІТС з ВТЗ. Онтологічні взаємні відображення між СДС, яка функціонує у реальному просторі оригіналу, та СЗС, що описує задачні зв'язки кодованих компонентів у просторі динамічних зображень, надано на рис.2.

Відповідні перетворення з простору оригіналу x(t) у простір зображень X(k) забезпечуються згідно знань прямої процедури та зворотної , якими володіють як ПІ так й ШІ єдиної ЕВС. Реальний простір оригіналу СДС у навколишньому середовищі значно складніше алгебраїчного формалізованого простору зображень. Тому розв'язок задач практики здійснюють за допомогою гомоморфних моделей, які мають визначену міру наближення до ізоморфних моделей дійсного простору оригіналу.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис.2. Онтологічні взаємні відображення між СДС ТІУС

Запропоновано тематичну та задачну стратифікацію, що дозволяють зафіксувати доцільні знання соціуму у вигляді лінгвістичного графу понять предметної області , де вершини та гілки . Формалізовані моделі визначають відповідно онтологічний базис елементів множини та взаємовідношення типу тематичного зв'язку між визначеною парою вершин за допомогою гілки певного класу. Граф є початковим для ПІ та ШІ тому, що опис ЄІМ простору оригіналів фіксується за допомогою єдиної мови спілкування для розв'язків ПЗС.

Розроблена детальна декомпозиція визначеного класу задач дозволяє зафіксувати повну множину знань також у вигляді графу ЄІМ . Опис даного графу виконується на рівні категорій, функторів, що відображає досягнутий рівень знань визначеного класу об'єктів транспортної галузі.

Надано приклад формального опису об'єктів СДС, коли потрібно визначити найбільш суттєві структурно-функціональні властивості. Читання з гори дозволяє отримати наступні формальні композиційні конструкції:

На практиці виникають потреби введення нових додаткових понять. Можливо реалізувати шляхи розширення (надбудови), або добудови проміжного рівня (встановлення, або подальша деталізація на більш елементарні частки). В цих випадках записано наступні формальні конструкції.

Для опису зв'язків розроблені єдині синтаксичні конструкції виду

В залежності від мети ТІУС базова модель відображає усю структуру взаємозв'язків та необхідні параметри що фіксують у вигляді графа . Ця базова модель дозволяє за допомогою графу отримати граф часткової задачі , за допомогою якого визначають повністю параметризовану робочу модель або вхідний файл даних для проведення розрахунків з використанням типового програмного модуля (ТПМ) КАРМ конкретного IAS.

Інструментально забезпечено скоординовану обробку потоків даних для зниження ризику ДТП. Діалог IAS потребує знання не тільки первинних властивостей та відношень у області оригіналу, а також знання сутностей відображень у просторі зображень, включаючи особливості організації збереження даних в пам'яті ЕОМ. Високий рівень інтелектуалізації та комп'ютерної технології у межах запропонованої системи дозволяє з високою якістю реалізовувати режими: накопичення знань про дорожньо-транспортні пригоди та умови їх запобігання у вигляді концептуальних семантично-цільових моделей (КСЦМ) та тематично згрупованих даних; активізації дій за напрямами адаптації, самоорганізації, реконфігурації множини СУБД; розв'язку експлуатаційних типових задач з забезпечення безпеки руху ВТЗ на ризикованих ділянках ТДК.

Розроблені блоки контролю для уникнення лінгвістичних помилок у зв'язках між блоками та його елементами Усі об'єкти бази даних зв'язані між собою по коду, який має цифровий формат. Тобто кожна характеристика об'єкта, що використана в побудові системоаналогової моделі, представлена в базі у вигляді пари <Код властивості - назва властивості> адекватних відображень.

Пошук оптимального реагування на загрозливу ситуацію з метою запобігання катастроф, аварій та значної витрати ресурсів ІТС здійснюється у мультиагентному просторі з урахуванням ієрархічних взаємовідношень між IAS ІТС. Емержентність оперативно синтезованого закону управління забезпечується за рахунок оптимальних стратегій поведінки кожного IAS. Вони входять до складу віртуальної (тимчасової) організації. Своєчасна та з раціональними втратами ресурсів їх спільна дія у конкретній зоні ТДК унеможливлює розвиток ситуації з високошвидкісними транспортними засобами (ВТЗ) до стану кризового.

Інтеграція часткових рішень експертів в єдине скоординоване рішення потребує образної ідеалізації знакових динамічних моделей у єдині спеціалізовані КСЦМ. Гармонізація цілісного знакового образу у вигляді КСЦМ забезпечує керованість, швидкодію конкретних IAS з їх ресурсами, які одночасно й разом забезпечують функціональну стійкість ІТС в екстремальних ситуаціях. КСЦМ на рівні категорій узагальненої семантики складних об'єктів дозволяє у стислій формі математичних моделей фіксувати знакові конфігурації стосовно складу елементів та відношень між ними у цілісній СДС, яка ситуативно змінюється у наслідок впливу на неї всіх зовнішніх факторів включаючи дії всіх IAS.

Ефект корпоративної мультиагентної взаємодії забезпечують запропоновані принципи: раціонального розподілу функцій між IAS; професіональної спеціалізації процесів розв'язання часткових задач; поглибленого аналізу та точного прогнозу майбутніх подій й ризиків; оптимального синтезу законів оперативного управління на кожному контурі реагування; швидкої своєчасної деталізації будь-яких необхідних компонентів робочих моделей; оптимального управління, включаючи реалізації прийнятих рішень на базі наявних ресурсів й досвіду їх використання; накопичення знань та різноманітних корисних знакових моделей, які апробуються та верифікуються на паралельних попередніх етапах їх життєвого циклу; постійного контролю коректності вимог щодо процедур, операцій та процесів їх корисного застосування.

У четвертому розділі наведено модельні експериментальні дослідження працездатності запропонованих методів інтелектуалізації ІТС. Для розподіленої системи підвищення безпеки руху розроблено спеціалізоване ядро інформаційно-аналітичної технології та методи обміну повідомленнями. Згідно методології розроблено алгоритмічне та програмне забезпечення інформаційно-аналітичної технології, що дозволяє скоротити часові та матеріальні ресурси підчас отримання, обробки, збереження, копіювання, моделювання, прийняття рішень, формування завдань та обмінів даними у розподілених базах даних та знань спеціалізованої ІТС.

Один з прикладів, що розглядається в роботі - моделювання предаварійної ситуації на ділянці траси Київ-Ковель (рис. 4). Динамічні дані руху транспортних засобів були отримані від IAS_i (ББК ВТЗ) та збережені у розподіленому просторі даних (рис. 5) з різними раціональними сховищами ПАК.

За допомогою запропонованих шаблонів повідомлень дані, які необхідні для запобігання аварійної ситуації, були перетворені до загального вигляду та направлені на IAS_j (сервер, що містить фрагменти (рис. 6) розрахункових базових моделей та за інтервал часу ?_ПАК генерує рекомендації щодо усунення аварійної ситуації). При використанні існуючої технології часу ?_В залежить суто від індивідуальної реакції кожного з двох водіїв.

Примітка: * - дані отримуються з бази даних диспетчерського центру; ** - з ББК; *** - зовнішній IAS.

Рис. 6. Фрагмент шаблону повідомлення з поточними даними знання орієнтованих моделей, необхідними для прийняття рішення щодо ситуативного маневрування.

У таблиці 2 наведено узагальнений порівняльний аналіз за результатами імітаційного моделювання аварійної ситуації.

Таблиця 2

Порівняльна таблиця результатів моделювання ефективності використання розробленої технології з запобігання зіткнень.

Погодні умови в зоні	Час до зіткнення	Існуюча технологія без координації аварійних рухів	Запропонована технологія з адаптивною координацією
		?В	Ймовірність зіткнення	?ПАК	Ймовірність зіткнення
Ясна, суха погода	4,7с	2,7с	80%	0,95с	65%
Ожеледиця	4,9с	2,9с	95%	0,9с	82%
Обмежена видимість (туман)	4,8с	2,8с	94%	0,82с	79%
Обмежена видимість дощ)	4,7с	2,75с	85%	0,78с	68%

ВИСНОВКИ

У роботі сформульована й вирішена актуальна науково-практична задача пов'язана з розробкою теоретичних та практичних засад технології інтелектуальної інтеграції інформаційно-аналітичного забезпечення з підвищення безпеки руху. Головним результатом дисертації є розробка адаптивної технології. Вона дозволяє об'єднувати інтелектуальних агентів. Узгоджена та скоординована взаємодія їх у межах єдиної ІТС, здатна сприяти процесам вирішення конкретних питань підвищення безпеки руху ВТЗ у реальному (квазіреальному) часі в поточних умовах розподілення у просторі, розрізнення за технологіями, за різними станами та функціональними можливостями. Отримано наступні результати.

1. Виконано аналіз розвитку сучасних інформаційних технологій та відомих систем у сфері забезпечення безпеки руху на ТДК України. Показано, що можливість існуючих методів і засобів автономної інтелектуалізації з безпеки руху ВТЗ не задовольняють вимогам багатьох учасників транспортної галузі, що дозволяє стверджувати про необхідність розробки технологій інтеграції та інформаційно-телекомунікаційних технологій для вирішення актуальних задач ITС.

2. Вперше визначено теоретичні основи та розроблено методику побудови ІАЗ рухомих ВТЗ та інтеграції базових модулів інформаційних технологій підвищення рівня безпеки руху за рахунок єдиної інформаційної моделі системного опису складних динамічних ситуацій, що змінюються та варіюються під час виконання перевезень пасажирів та вантажів.

3. Вдосконалено методологію адаптивної інтелектуалізації шляхом побудови спеціалізованого ядра інформаційно-аналітичної технології, яке за допомогою служби обміну повідомленнями скорочує час обробки потоків даних на 45% у розподіленій інтегрованій системі підвищення безпеки руху.

4. Вперше розроблено алгоритмічне та програмне забезпечення адаптивної інтелектуалізації у межах запропонованої інформаційно-аналітичної технології, яка за рахунок отримання, обробки, збереження, копіювання, обміну даними у мережі розподілених баз даних та знань, підвищує працездатність мультиагентной роботи спеціалізованої ТІУС неперервного обслуговування зони підвищеного ризику подій на ділянках ТДК. Набула подальшого розвитку технологія інтеграції програмно-інформаційних інструментів, які забезпечують функціонування програмно-апаратних комплексів розподіленої інтегрованої системи ІТС. Вона за рахунок адаптивного інтелектуального інформаційно-аналітичного ядра, на порядок підвищує кількість одночасного врахування альтернатив, які для підвищення рівня безпеки руху ВТЗ надають різноманітні IAS в умовах природної невизначеності.

5. Проведено комплексні експериментальні дослідження показників ефективності адаптивної інформаційно-аналітичної технології у порівнянні з автономними існуючими. Результати моделювання підтверджують ефективність розробленої інтелектуальної системи, яка за рахунок більшої степені автоматизації, підвищує на 26% швидкість обміну повідомленнями між розподіленими IAS з природним та штучним інтелектом, що в цілому сприяє зниженню ризиків в середньому на 10% у аварійних та предаварійних ситуаціях шляхом інтелектуального кодування ресурсів та параметрів ситуативної динаміки необхідних для прийняття рішення з запобігання зіткнень.

Здійснено впровадження розробленої адаптивної технології у виробничому процесі центру контролю космічного простору Національного центру управління та випробування космічних засобів, ПАТ "Луганськдіпрошахт", ДП «Райське Джерело», ТОВ «Девелопекс» та в навчальному процесі Національного транспортного університету, а також сформульовані пропозиції та рекомендації на подальші дослідження з безпеки руху високошвидкісних транспортних засобів.

ПУБЛІКАЦІЇ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Баранов Г.Л. Система інформаційно-аналітичного забезпечення технологій підвищення безпеки руху транспорту / Г.Л. Баранов, В.Л. Артеменко, А.А. Чака // Вісник Національного транспортного університету. - К.: НТУ, 2008. - Випуск 16. - С. 70 - 77.

2. Баранов Г.Л. Класифікація елементів інформаційно-аналітичного забезпечення безпеки руху високошвидкісних транспортних засобів / Г.Л. Баранов, В.Л. Артеменко // Управління проектами, системний аналіз і логістика: Науковий журнал. Вип. 5. - К.: НТУ, 2008. - С.19-26.

3. Баранов Г.Л. Інтелектуалізація інформаційно-аналітичного забезпечення системи навчання та тестування знань водіїв високошвидкісних транспортних засобів / Г.Л. Баранов, В.Л. Артеменко // МНТК «Сучасні інформаційні технології на транспорті, в промисловості та освіті» 15-16 травня 2008р. Дніпропетровськ.- С.47-48.

4. Баранов Г.Л. Інформаційно-аналітичні моделі в інтелектуальних транспортних системах запобігання дорожньо-транспортних пригод / Г.Л. Баранов, В.Л. Артеменко // третя науково-практична конференція з міжнародною участю «Математична та імітаційні моделювання систем. МОДС 2008». Тези доповідей. - Київ, 2008.- С.78-82

5. Баранов Г.Л. Система управління базами даних для інформаційно-аналітичного забезпечення безпеки руху наземних високошвидкісних транспортних засобів /Г.Л. Баранов, В.Л. Артеменко // 64 науково-практична конференція науково-педагогічних працівників, аспірантів, студентів та структурних підрозділів університету. - К:НТУ, 2008. - С. 308

6. Баранов Г.Л. Штучний інтелект в системах інформаційно-аналітичного забезпечення підвищення безпеки руху транспорту / Г.Л. Баранов, В.Л. Міронова // Вісник Національного транспортного університету. вип. 17 - К.: НТУ, 2008. - С. 313-319.

7. Баранов Г.Л. Двобічні відображення у знакових системноаналогових моделях складних динамічних систем транспорту / Г.Л. Баранов, В.Л. Міронова // Управління проектами, системний аналіз і логістика: Науковий журнал. Вип. 6. - К.: НТУ, 2009. - С. 38-44.

8. Інформаційно-аналітичне забезпечення інтелектуальних транспортних систем. Інтеграція інформаційних технологій на транспорті. Монографія. / Г.Л. Баранов, С.А. Банішевський, В.Л. Міронова, Д.В. Пасечник. - К.: НТУ, 2009 - 198с.

9. Баранов Г.Л., Моделі системи навігаційного забезпечення управління маневрами у небезпечних ситуаціях для транспортних засобів на маршрутах їх руху / С.А. Банішевський, В.Л. Міронова // Системи управління, навігації та зв'язку. - К.: ЦНДІ навігації і управління, 2009. - Вип. 2(10). - С. 2-9.

10. Інтеграція інформаційних технологій на транспорті. Навчальний посібник / Г.Л. Баранов, С.А. Банішевський, В.Л. Міронова, Д.В. Пасечник. - К.: НТУ, 2009. - 197с.

11. Баранов Г.Л. Інтеграція інформаційних технологій для підвищення безпеки руху транспорту / Г.Л Баранов, В.Л. Міронова // Інформаційна безпека: матеріали наук.-практ. конф. (Україна, Київ, 26-27 березня 2009р.) - К.: ДУІКТ, 2009 - С.7-11.

12. Баранов Г.Л. Універсальний семантичний код аналітичних знань інтелектуальних агентів з безпеки руху транспортних засобів / Г.Л. Баранов, В.Л. Міронова // Интелектуальные системы принятия решений и проблемы вычеслительного интелекта: материалы международной научной конференции. - Херсон: ХНТУ, 2009 - Том 2. - С .541-544.

13. Баранов Г.Л.Онтологія мови засобів адаптивної інтелектуалізації технології підвищення безпеки руху високошвидкісних транспортних засобів / Г.Л. Баранов, В.Л. Міронова // Вісник ДУІКТ вип..7(4). - К.: ДУІКТ, 2009. - С. 289-297.

14. Баранов Г.Л. Підвищення рівня безпеки шляхом інтеграції інформаційних технологій на транспорті /Г.Л. Баранов, В.Л. Міронова // Захист інформації: Науковий журнал. Вип. 4(45). - К.: ДУІКТ, 2009. - С.74-79.

15. Баранов Г.Л. Концепція побудови комплексів телекомунікаційного забезпечення інтелектуальних транспортних систем / Г.Л. Баранов, В.В. Гавриленко, В.Л. Міронова // Сучасні методи, інформаційне, програмне та технічне забезпечення систем управління організаційно-технологічними комплексами: Прогр. і матеріали Міжнар. наук.-техн. конф., 26 - 27 листоп. 2009 р. - К.: НУХТ, 2009. - С.100-101.

16. Баранов Г.Л. Інтелектуальні засоби підвищення безпеки руху транспортних засобів / Г.Л. Баранов, В.Л. Міронова, С.М. Васько // Вісник Національного транспортного університету. вип. 19 - К.: НТУ, 2009. - С. 90-93.

17. Баранов Г.Л. Комплекс інтегрованої обробки багатоканальних даних спостереження руху автотранспортного потоку в умовах часткової невизначеності / Г.Л. Баранов, В.Л. Міронова, А.М. Сторчак // «Развитие научных исследований 2009»: Мтериалы пятой международной научно-практической конференции, г. Полтава, 23 - 25 ноября 2009 г. - Полтава: Изд-во «ІнтерГрафіка», 2009 - Т. 8. - С. 97-98.

18. Баранов Г.Л. Адаптивно розподілений сервіс інтегрованого надання інформаційних послуг інтелектуальними агентами системи / Г.Л. Баранов, В.Л. Міронова // Вісник ДУІКТ. - К.: ДУІКТ, 2010. - Т.8(№1). - С. 67-73.

19. Міронова В.Л. Онтологія аналітичних знань інтелектуальних агентів транспортних систем // LXVI наукова конференція професорсько- викладацького складу, аспірантів, студентів та працівників відокремлених структурних підрозділів університету. Тези доповідей - К.: НТУ, 2010. - С.307.

20. Міронова В.Л. Засоби адаптивної інтелектуалізації технології підвищення безпеки руху високошвидкісних транспортних засобів / В.Л. Міронова // Системи обробки інформації. Науковий журнал. Вип. 4(94). - Харків.: Харківський університет Повітряних Сил імені Івана Кожедуба, 2011. - с. 46-51.

21. Міронова В.Л. Адаптивна інтелектуалізації інформаційно-аналітичної технології з безпеки руху високошвидкісних транспортних засобів / В.Л. Міронова // Проблеми транспорту: Збірник наукових праць: Вип. 8. - К.: НТУ, 2011. - с. 187-193.

АНОТАЦІЯ

Міронова В.Л. Адаптивна інтелектуалізація інформаційно-аналітичної технології з безпеки руху високошвидкісних транспортних засобів. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидату технічних наук за спеціальність 05.13.06 - інформаційні технології. - Національний транспортний університет Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України, Київ, 2011.

Дисертаційна робота присвячена розробці технології адаптивної інтелектуалізації інформаційно-аналітичної технології підвищення безпеки руху високошвидкісних транспортних засобів.

В роботі виконано аналіз розвитку сучасних інформаційних технологій та систем у сфері забезпечення безпеки руху на транспорті. Показано доцільність використання принципів інтеграції та адаптації телекомунікаційних технологій для корпоративного вирішення задач інтелектуальних транспортних систем. На основі системного підходу щодо опису складних динамічних ситуацій визначено теоретичні основи та методику побудови інформаційно-аналітичного забезпечення високошвидкісних транспортних засобів. Інтеграція у межах єдиної інформаційної моделі базових модулів інформаційних технологій відображає ситуації, що змінюються та варіюються під час виконання перевезень. Вперше розроблені алгоритмічне та програмне забезпечення адаптивної інтелектуалізації інтелектуальних агентів системи, включаючи бортові багатофункціональні комплекси, диспетчерські центри, сервери запобігання зіткнень, сховища статистичних та динамічних даних. Вдосконалено методологію адаптивної інтелектуалізації учасників дорожнього руху, які оснащені спеціалізованим програмно-апаратним комплексом, що у розподіленій інтегрованій системі за допомогою служби обміну повідомленнями скорочує часові та економічні ресурси підвищення безпеки руху на небезпечних ділянках.

Проведено комплексні експериментальні дослідження показників ефективності адаптивної інформаційно-аналітичної технології у порівнянні з автономними існуючими аналогами.

Ключові слова: інформаційні технології, безпека руху транспортних засобів, адаптивне гарантоздатне управління, інтеграція інтелектуальних агентів, знання орієнтовані моделі, програмне забезпечення.

АННОТАЦИЯ

Миронова В.Л. Адаптивная интеллектуализация информационно-аналитической технологии безопасности движения высокоскоростных транспортных средств. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.13.06 - информационные технологии. - Национальный транспортный университет Министерства образования и науки, молодежи и спорта Украины, Киев, 2011.

Диссертация посвящена разработке технологии адаптивной интеллектуализации информационно-аналитической технологии повышения безопасности движения высокоскоростных транспортных средств.

В работе выполнен анализ сферы обеспечения безопасности движения на транспорте и тенденций развития современных информационных технологий и систем. Показана целесообразность использования технологий интеграции и адаптации телекоммуникационных технологий для корпоративного решения задач интеллектуальных транспортных систем. На основе системного подхода для описания сложных динамических ситуаций разработаны теоретические основы и методика построения информационно-аналитического обеспечения высокоскоростных транспортных средств. Интеграция в рамках единой информационной модели базовых модулей информационных технологий отражает ситуации, которые меняются и варьируются при выполнении перевозок. Впервые разработаны алгоритмическое и программное обеспечение адаптивной интеллектуализации в рамках предложенной информационно-аналитической технологии, которая за счет получения, обработки, хранения, копирования, обмена данными в сети распределенных баз данных и знаний, повышает работоспособность мультиагентной работы специализированной транспортной информационно-управляющей системы непрерывного обслуживания зоны повышенного риска событий на участках транспортно-дорожного комплекса. Получила дальнейшее развитие технология интеграции программно-информационных инструментов. Эффект обеспечивают взаимодействия программно-аппаратных комплексов распределенной интегрированной системы. За счет адаптивного интеллектуального информационно-аналитического ядра можно на порядок повысить количество одновременного учета главных альтернатив, которые в условиях естественной неопределенности предоставляют разнообразные интеллектуальные агенты системы для повышения уровня безопасности движения высокоскоростных транспортных средств.

...