Моделі, метод та програмно-апаратні засоби первинної обробки даних за фактом пожежі

Размещено на http://allbest.ru

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Моделі, метод та програмно-апаратні засоби первинної обробки даних за фактом пожежі

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

пожежа обчислювальний управління

Актуальність теми. Серед надзвичайних ситуацій природного та техногенного характеру особливе місце посідають пожежі, які найчастіше призводять до значних матеріальних збитків та загибелі людей.

Одним із шляхів запобігання пожежам є їх прогнозування і профілактика. Для забезпечення ефективного прогнозування необхідно вдосконалювати існуючі системи моніторингу пожеж та уникати умов, що можуть призвести до їхнього виникнення. Ефективність моніторингу значною мірою залежить від якості й оперативності інформації, на основі якої формуються прогнози та приймаються рішення.

Значний внесок у розвиток інформаційно-аналітичних систем із питань цивільного захисту і пожежної безпеки зробили такі науковці, як: О.Г. Додонов, О.В. Коваль, О.Ю. Петропавловський.

Підвищення ефективності інформаційно-аналітичних систем можливе за рахунок своєчасного їх забезпечення достовірними даними. Як наслідок, стає актуальною задача автоматизації первинної обробки даних на основі системи підтримки прийняття рішень.

Розробці та вдосконаленню систем підтримки прийняття рішень присвячено ряд праць вітчизняних і зарубіжних науковців, таких як: Д.А. Поспєлов, Е.В. Попов, В.Н. Вагін, А.П. Єремєєв, Г.С. Плесневич, Е.Г. Петров, І.Б. Сіроджа, І.В. Шостак, J. Allen, P. van Beek, L. Vila, A. Galton, E. Schwalb, P. Ladkin, D. McDermott, Y. Shoham, G. Ferguson та ін.

Однак на сучасному етапі залишається невирішеним завдання з автоматизації підтримки прийняття рішень щодо організації оброблення, фіксації та аналізу інформації для визначення причин і наслідків пожеж державними інспекторами з пожежного нагляду. Професійна діяльність, пов'язана з прийняттям рішень, характеризується такими факторами: наявністю великої кількості змін до чинної нормативно-правової бази, що регламентує цей напрямок службової діяльності; відсутністю засобів обчислювальної техніки під час обробки й аналізу даних; наявністю великої кількості осіб, відомств, установ, організацій, що залучаються до встановлення причин і наслідків пожеж тощо. При розробці програмно-апаратних засобів первинної обробки даних за фактом пожежі необхідно враховувати їх майбутню експлуатацію в критичних умовах розвитку та ліквідації пожежі.

Таким чином, в дисертаційній роботі ставилася важлива науково-технічна задача - підвищення ефективності та достовірності первинної обробки даних для визначення причин і наслідків пожеж, а також зменшення часу підготовки звітності за рахунок створення програмно-апаратних засобів підтримки прийняття рішення під час первинної обробки даних інспектором держпожнагляду. Вирішення цієї задачі забезпечить підвищення достовірності моніторингу причин і наслідків пожеж, що, в свою чергу, приведе до зменшення кількості загиблих, травмованих та матеріальних збитків від пожеж. Виходячи з цього, тема дисертаційної роботи «Моделі, метод та програмно-апаратні засоби первинної обробки даних за фактом пожежі» є актуальною.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. У дисертаційній роботі вирішено ряд науково-технічних задач, які пов'язані з Постановою Кабінету Міністрів України від 25.02.2009 р. № 55 «Основні напрямки та найважливіші проблеми фундаментальних досліджень у галузі природничих, технічних і гуманітарних наук на 2009 - 2013 роки», п. 1.2.3.3. Розробка теорій інтелектуального управління, п. 1.2.5.9. Методи та системи підтримки прийняття рішень, п. 4.11.5. Розробка та впровадження новітніх інтелектуальних інформаційних технологій для забезпечення потреб державного управління, а також з Концепцією наукового забезпечення діяльності Міністерства з питань надзвичайних ситуацій та у справах захисту населення від наслідків Чорнобильської катастрофи та Концепцією наукової діяльності Черкаського інституту пожежної безпеки ім. Героїв Чорнобиля МНС України на 2005 - 2010 роки. Результати дисертаційної роботи включені до науково-дослідних робіт «Метод синтезу швидкодіючих систем захисту інформації на основі спеціалізованих логічних функцій» (ДР № 0108U000506) та «Метод синтезу механізмів захисту інформації в спеціалізованих автоматизованих системах» (ДР № 0108U000508), у яких автор брав участь як виконавець.

Мета і завдання дослідження. Метою дисертаційної роботи є створення програмно-апаратних засобів первинної обробки даних за фактом пожежі, які забезпечать зменшення часу і підвищення достовірності підготовки звітної документації інспектором держпожнагляду.

Для досягнення зазначеної мети необхідно вирішити такі задачі:

1. Провести аналіз існуючих методів і засобів інформаційного моніторингу причин і наслідків пожеж та обґрунтувати задачі дисертаційної роботи.

2. Розробити модель процесу первинної обробки даних за фактом пожежі.

3. Удосконалити технологію автоматизації процесу кваліфікації класифікаторів надзвичайних ситуацій та ймовірних причин виникнення пожеж.

4. Удосконалити знанняорієнтований метод підтримки прийняття рішень інспектором держпожнагляду для забезпечення оперативності і достовірності первинної обробки даних за фактом пожежі.

5. Виконати технічну реалізацію програмно-апаратних засобів автоматизованого мобільного робочого місця інспектора держпожнагляду з урахуванням часових і причинно-наслідкових залежностей, що мають місце у процесі первинної обробки даних за фактом пожежі.

Об'єктом дослідження є процеси первинної обробки даних за фактом пожежі.

Предмет дослідження - моделі, методи та програмно-апаратні засоби підтримки прийняття рішень у процесі первинної обробки даних за фактом пожежі.

Методи дослідження. При вирішенні поставлених задач використовувався математичний апарат, який базується на: розділах теорії ймовірності та математичної статистики (для визначення показників і критеріїв оцінювання результатів досліджень); теорії класифікації (для удосконалення класифікатора надзвичайних ситуацій та розробки класифікатора ймовірних причин виникнення пожеж); методах дискретної математики та математичної логіки, ситуаційного управління (для побудови моделі знань з урахуванням часових і причинно-наслідкових залежностей); методах теорії множин, графів і сіток Петрі (для розробки методу підтримки прийняття рішень при організації первинної обробки даних державним інспектором з пожежного нагляду); методах теорії складних систем (для побудови загальної структури системи підтримки прийняття рішень державним інспектором з пожежного нагляду).

Наукова новизна отриманих результатів.

1. В результаті аналізу існуючих методів і засобів інформаційного моніторингу причин і наслідків пожеж вперше одержано модель процесу первинної обробки даних інспектором держпожнагляду на основі структури взаємодії організацій, служб та відомств, пов'язаних з розслідуванням причин та наслідків пожеж за рахунок використання засобів ситуаційного управління, адаптованих до предметної галузі, що дало можливість сформулювати концепцію розробки програмно-апаратних засобів автоматизованого мобільного робочого місця інспектора держпожнагляду.

2. Удосконалено знанняорієнтований метод підтримки прийняття рішень інспектором держпожнагляду, який базується на темпорально-каузальній логіці, шляхом його адаптації до предметної галузі, що забезпечує підвищення оперативності та достовірності первинної обробки даних за фактом пожежі.

3. Удосконалено технологію автоматизації процесу кваліфікації класифікаторів надзвичайних ситуацій та ймовірних причин виникнення пожеж, що базується на статистичних даних і експертних оцінках, шляхом визначення вагових коефіцієнтів, що дало змогу зменшити час прийняття рішення.

4. Набули подальшого розвитку методи і засоби проектування надійних, придатних до контролю пристроїв обчислювальної техніки шляхом впровадження вдосконалених моделей ситуаційного управління, що забезпечило побудову комплексу уніфікованих пристроїв контролю реалізації методу підтримки прийняття рішення інспектором держпожнагляду для забезпечення достовірності первинних даних за фактом пожежі.

Практичне значення отриманих результатів.

1. Практична цінність роботи полягає в доведенні здобувачем отриманих наукових результатів до конкретних інженерних методик, алгоритмів, програм і типових функціональних схем, що забезпечило побудову дослідного зразка автоматизованого робочого місця інспектора держпожнагляду для первинної обробки даних за фактом пожежі.

2. Розроблено типові апаратні модулі для реалізації методу підтримки прийняття рішень, які забезпечують побудову систем первинної обробки даних.

3. Побудовано апаратні засоби контролю реалізації методу підтримки прийняття рішень інспектором держпожнагляду.

4. Розроблено автоматизований класифікатор ймовірних причин і наслідків пожеж, адаптований до державного класифікатора надзвичайних ситуацій.

5. Практична цінність роботи підтверджена актами впровадження в практичних підрозділах Міністерства України з питань надзвичайних ситуацій та у справах захисту населення від наслідків Чорнобильської катастрофи і в навчальних закладах, зокрема в: Черкаському міському управлінні ГУ МНС України в Черкаській області, Черкаському районному відділі ГУ МНС України в Черкаській області; Черкаському державному технологічному університеті на кафедрі комп'ютерних систем в матеріалах лекційних курсів «Захист інформації в комп'ютерних системах», «Прикладна теорія цифрових автоматів»; Академії пожежної безпеки ім. Героїв Чорнобиля МНС України в матеріалах лекційного курсу з дисципліни «Організація пожежно-профілактичної роботи».

Особистий внесок здобувача. Уci практичні результати дисертаційної роботи отримано автором самостійно. У наукових працях, опублікованих у співавторстві, з питань, що стосуються цього дослідження, авторові належать: обґрунтування проблеми забезпечення підтримки якісного функціонування урядової аналітично-інформаційної системи з питань надзвичайних ситуацій [1]; формування моделі підтримки прийняття рішень інспектором державного пожежного нагляду МНС України [2]; формулювання і доведення коректності моделі та математичного забезпечення підтримки прийняття рішень інспектором держпожнагляду [2, 3]; вибір показників оцінювання якості інформаційних технологій для моніторингу причин та наслідків пожеж [4]; розробка алгоритмічного та програмного забезпечення підтримки прийняття рішень інспектором держпожнагляду та визначення задач прийняття рішень і моделювання процесів управління пов'язаних з надзвичайними ситуаціями [5, 6]; розробка інформаційних технологій моніторингу причин та наслідків пожеж [7]; визначення задач та теоретичне обґрунтування алгоритму роботи програмного забезпечення [8]; впровадження інформаційної технології в структурах державної служби [9, 10]; обґрунтування підходів щодо забезпечення пожежної безпеки енергооб'єктів [11]; визначення критеріїв щодо вирішення проблеми безперешкодної евакуації людей з будинків на випадок пожежі [14]; особливості системи пожежної безпеки об'єктів транспортування газу [15];

Апробація результатів дисертації. Результати дисертаційного дослідження доповідалися й обговорювалися на міжвузівській науково-практичній конференції «Пожежна безпека об'єктів різних форм власності» (Черкаси, 2006), Міжнародній науково-практичній конференції «Пожежна безпека - 2007» (Черкаси, 2007), Міжнародній науково-технічній конференції «Інтегровані комп'ютерні технології в машинобудуванні ІКТМ - 2008» (Харків, 2008), другій Міжнародній науково-практичній конференції «Природничі науки та їх застосування в діяльності служби цивільного захисту» (Черкаси, 2008), постійно діючому науково-технічному семінарі «Проблеми інформатизації» (Черкаси, 2008), наукових сесіях Осередку Наукового товариства Шевченка в Черкасах (Черкаси, 2008), міжвузівській науково-практичній конференції «Актуальні проблеми технічних та природничих наук у забезпеченні цивільного захисту», другій Міжнародній науково-практичній конференції «Інтегровані інтелектуальні робототехнічні комплекси (ІІРТК-2009)» (Київ, 2009), дев'ятій Міжнародній науково-технічній конференції «АВІА-2009» (Київ, 2009).

Публікації. Основні результати дисертаційного дослідження викладено в 15 друкованих працях, у тому числі 6 статтях у наукових журналах та збірниках наукових праць, які внесено до переліку ВАК України, а також у 9 тезах доповідей на наукових конференціях та семінарах.

Структура й обсяг дисертації. Дисертація складається зі вступу, чотирьох розділів, висновків, списку використаної літератури, додатків. Загальний обсяг дисертації становить 174 сторінки в тому числі 139 сторінок основної частини, 43 рисунки, 9 таблиць. Список використаної літератури складається зі 112 найменувань.

ОСНОВНИЙ ЗMICT РОБОТИ

У вступі обґрунтована актуальність теми, формулюється мета дослідження і визначаються завдання для її реалізації, підтверджується наукова новизна і викладається практичне значення результатів роботи.

У першому розділі проведено аналіз актуальних задач оброблення, аналізу та прийняття рішень інформаційного моніторингу причин і наслідків виникнення пожеж. Визначено ряд науково-технічних задач, які на цей час ще не вирішені.

На основі аналізу нормативних документів діючої системи первинної обробки даних і прийняття рішень із питань пожежної безпеки та цивільного захисту населення запропонована концепція створення мобільних автоматизованих робочих місць працівників МНС. Результати аналізу дали змогу систематизувати розглянуті підходи до побудови системи підтримки прийняття рішень і визначити основні етапи створення мобільного автоматизованого робочого місця інспектора держпожнагляду, а також окреслити основні проблемні завдання дисертаційного дослідження (рис. 1).

При обробці первинних даних для визначення причин та наслідків пожеж необхідно забезпечити мінімальний час і максимальну достовірність підготовки звітної документації інспектором держпожнагляду за рахунок створення системи підтримки прийняття рішень на основі спеціалізованих засобів обчислювальної техніки мобільного зв'язку. Сформульовано завдання, які необхідно вирішити для досягнення поставленої мети.

У другому розділі на основі моделювання етапів процесу первинної обробки даних було визначено параметри, які найбільш суттєво впливають на підвищення ефективності підготовки звітної документації державним інспектором з пожежного нагляду, зокрема: час первинної обробки даних для підготовки рішення (Т); кількість затрачених ресурсів для підготовки рішення; достовірність отриманої інформації (D); імовірність підготовки правильного проекту рішення тощо.

Рис. 1. Етапи розробки програмно-апаратних засобів первинної обробки даних за фактом пожежі

Серед вибраних показників для забезпечення автоматизації процесу підготовки проекту рішення найбільш доцільно використати час первинної обробки даних та достовірність її отримання.

Виходячи з аналізу етапів, можна стверджувати, що для підвищення ефективності підготовки документації для інспектора важливими є такі параметри: ймовірність помилки інспектора до прибуття на місце пожежі, ймовірність помилки інспектора після прибуття на місце пожежі, час роботи інспектора після гасіння пожежі, ймовірність помилки після гасіння пожежі та час роботи інспектора під час підготовки звітної документації.

На основі вивчення нормативно-правових актів побудована схема обробки та передачі інформації про пожежу інспектором держпожнагляду в процесі дізнання. Для оцінювання можливості реалізації інформаційної технології моніторингу причин і наслідків пожеж спеціалізованими засобами обчислювальної техніки мобільного зв'язку розроблена модель процесу обробки даних на основі графів. Подамо систему первинної обробки даних інспектором держпожнагляду з урахуванням таких особливостей: схема складається з мережі територіально розподілених об'єктів збирання, оброблення і передачі інформації (S_i), кожен з яких має власну продуктивність. Кожний територіально розподілений об'єкт обслуговує велику кількість інспекторів держпожнагляду, які формують запити на сервери (л_i,j); взаємозв'язок між серверами й інспекторами держпожнагляду (у цьому випадку - інспектор держпожнагляду, що проводить розслідування на місці виникнення пожежі) здійснюється через GSM-канал; кількість заявок у мережі не обмежена і зумовлена тим, що інспектор може кілька разів звертатися до серверної системи для одержання яких-небудь даних. Структурну модель взаємозв'язків джерел інформації з інспектором подано на рис. 2.

Оскільки процес первинної обробки даних інспектором держпожнагляду рознесений у часі, то для оцінювання можливості реалізації автоматизованого мобільного робочого місця були використані засоби ситуаційного управління. Ситуаційна модель роботи інспектора держпожнагляду у процесі дізнання за фактом пожежі подана на рис. 3.

Побудована модель процесу первинної обробки даних за фактом пожежі мовою ситуаційного управління:

(е₁^і r₂₂ е₂^і); (е₃^і r₂₉ е₂^і); (е₄^і r₂₉ е₂^і); (е₅^і r₂₉ е₂^і); (е₆^і r₂₉ е₂^і); (е₇^і r₂₉ е₂^і); (е₁^і r₂₂ е₂^і);

(е₂^і r₂₆ е₈^і); (е₃^і r₂₆ е₄^і); (е₃^і r₂₂ е₆^і); (е₃^і r₂₂ е₇^і); (е₂^і r₂₆ е₃^і); (м_к² ф t_l); (м_к⁸ ф t_l+3ч10);

де e₁^і - e₇^і - часові інтервали, протягом яких черговий інспектор держпожнагляду прямує до місця виникнення пожежі та фіксує основні дані обліку пожеж; е₈^і - часовий інтервал, протягом якого інспектор держпожнагляду залишає місце пожежі, досліджує причини і кінцеві наслідки пожежі та протягом трьох робочих днів готує звітну службову документацію; r_n - відношення між часовими інтервалами; м_п¹ - м_к¹ - маркери початку і закінчення події; м_п² - м_к² - маркери прибуття інспектора держпожнагляду на пожежу та її ліквідації; м_п⁸ - м_к⁸ - маркери закінчення роботи інспектора держпожнагляду на пожежі та підготовки службової документації за результатами пожежі; t_l - нормативний час підготовки картки обліку пожежі; ф - фактичний час підготовки картки обліку пожежі.

Рис. 2. Структурна модель взаємозв'язків джерел інформації з інспектором

Размещено на http://allbest.ru

Рис. 3. Ситуаційна модель роботи інспектора ДПН у процесі дізнання за фактом пожежі

На основі сіток Петрі побудовано модель системи підтримки прийняття рішень, у якій відображена темпорально-каузальна логіка причин і наслідків пожеж.

Визначення напрямків удосконалення системи первинної обробки даних, а також створення моделей системи первинної обробки даних та підтримки прийняття рішення послужили теоретичною базою для побудови мобільних автоматизованих робочих місць працівників МНС.

Третій розділ присвячено технології автоматизації процесу кваліфікації класифікаторів надзвичайних ситуацій та ймовірних причин виникнення пожеж, сутність якої полягає в наступному:

1. На основі сітки Петрі побудувати об'єкти класифікації та визначити складність класифікатора

де - кількість рівнів класифікації; - кількість класифікованих груп на

рівні ; за наявності класифікованого об'єкта в групі на рівні.

2. Проранжувати об'єкти класифікації на основі виразу

,

де і - імовірності класифікації об'єкта - по Україні та в підрозділі в l групі на рівні n;

і - коефіцієнти важливості, отримані шляхом експертних оцінок.

При виконанні умови перебудови класифікації - перейти до п. 2.

3. При класифікації об'єкта на конкретній пожежі визначити час класифікації об'єкта на конкретній пожежі , змінити ймовірність класифікації об'єкта в підрозділі та перехід до п. 2.

4. Теоретичний час класифікації визначається

,

де - час прийняття рішення при класифікації об'єкта в групі на рівні; - кількість об'єктів, за якими приймається рішення, щодо класифікації в групі на рівні.

5. Класифікатор забезпечує мінімальний час класифікації за умови .

Схему роботи системи підтримки прийняття рішень на основі запропонованого класифікатора подано на рис. 4.

Розроблено класифікатор імовірних причин і наслідків пожеж, який адаптований до державного класифікатора надзвичайних ситуацій та підтримується Урядовою інформаційно-аналітичною системою.

Четвертий розділ присвячено побудові та реалізації методу підтримки прийняття рішень інспектором держпожнагляду.

Для побудови технології процесу первинної обробки та фіксації даних за фактом пожежі використовуємо сітку Петрі, що має вигляд , де - множина всіх запланованих завдань, що надсилаються програмним забезпеченням; - кінцева непуста множина елементів, яка складається з ряду множин.

Множина складається з множин усіх завдань, що заповнюються автоматично , та множин усіх завдань, які потребують уточнення : .

Сутність методу підтримки прийняття рішення інспектором держпожнагляду у загальному вигляді можна виразити в такий спосіб:

1. Формування множини завдань, які не вимагають додаткового уточнення та прийняття рішень і виконуються автоматично, :

,

.

Рис. 4. Схема роботи інспектора держпожнагляду на основі автоматизованого класифікатора під час розслідування причин пожежі

2. Формування множини завдань, які потребують уточнення та додаткового дізнання, :

- перехід до наступного кроку.

Якщо , - формування підказки.

3. Перевірка:

якщо то задовольняється умова формування рішення , якщо ні - перехід до наступного кроку, де - сукупності допоміжних заходів для конкретної пожежі.

Результат використання методу інформаційної підтримки прийняття рішення інспектором держпожнагляду полягає у формуванні множини завдань щодо заповнення картки обліку пожеж , що в загальному вигляді матиме вигляд:

.

Було розроблено алгоритм дослідного зразка. Цей алгоритм був реалізований мовою програмування Java для мобільних телефонів (рис. 5).

Класифіковано події розширеними правилами ситуаційного управління:

1. Незалежна подія : (T_N(поч.) E_N T_N(кін.)).

2. Залежна подія : E_M (T_N(поч.) E_N T_N(кін.)) E_V.

3. Частково залежна подія з передумовою: E_M(T_{N (поч.)} E_N T_N(кін.)).

4. Частково залежна подія з післяумовою: (T_N(поч.) E_N T_N(кін.)) E_V.

Доведено можливість реалізації методу підтримки прийняття рішень на основі першої та третьої класифікованих подій. Запропоновано типові модулі для апаратної реалізації методу залежно від вимог за достовірністю (рис. 6, 7).

Размещено на http://allbest.ru

Рис. 5. Послідовність функціонування дослідного прототипу автоматизованого мобільного робочого місця інспектора



Рис. 6. Вбудований контроль

Рис. 7. Вбудований самоконтроль

Один із варіантів апаратного контролю реалізації методу підтримки прийняття рішень інспектором держпожнагляду при організації моніторингу пожеж представлено на рис. 8.

Рис. 8. Пристрій апаратного контролю реалізації методу підтримки прийняття рішень інспектором держпожнагляду при організації моніторингу пожеж.

Технічна реалізація запропонованого пристрою (рис. 6) виконується на основі логічних структур, що програмуються.

Для оцінювання ефективності розробленої системи автоматизованого мобільного робочого місця було визначено достовірність зібраної інформації за фактами пожеж. На основі зібраних статистичних даних побудовано чотирипільну таблицю (табл. 1), результати використання якої дали змогу констатувати, що при рівні надійності оцінки частка карток обліку пожеж, заповнених без помилок, збільшилася, що вплинуло на якість роботи інспектора держпожнагляду.

Оцінювання часу прийняття рішень інспектором держпожнагляду проводилося на основі експертних і статистичних даних, отриманих під час провадження. Проведено моделювання часу прийняття рішень за умови забезпечення СППР відповідних служб та відомств. Характеристики оцінювання часу прийняття рішень інспектором держпожнагляду зображені на рис. 9.

Таблиця 1. Чотирипільна таблиця якості використання АМРМ інспектора держпожнагляду

Картки обліку Методика заповнення	Заповнені без помилки	Заповнені з помилкою	Загальна кількість карток обліку
Без використання АМРМ	392	105	497
З використанням АМРМ	174	29	203
Сума	566	134	700



Рис. 9. Характеристики оцінювання часу прийняття рішень інспектором держпожнагляду

Функціональна структурна схема системи підтримки прийняття рішень (рис. 10) включає: інспектора держпожнагляду (ЛПР); органи внутрішніх справ (1); керівника гасіння пожежі (2); фінансові служби (3); медичні служби (4); житлово-комунальні господарства за місцем виникнення пожежі (5); соціальні служби та місцеві органи виконавчої влади (6); матеріальну бухгалтерію об'єкта, що постраждав від пожежі (7); дослідно-випробувальну лабораторію з дослідження речовин і матеріалів, зібраних на пожежі (8); закріплених за об'єктом пожежі фахівців з державного пожежного нагляду, що здійснювали планові профілактичні заходи (9); державний гірничопромисловий нагляд (10); урядову інформаційно-аналітичну систему з питань надзвичайних ситуацій МНС України (11); Український науково-дослідний інститут пожежної безпеки МНС України (12); відділ дізнання управління з питань наглядово-профілактичної діяльності головного управління МНС України в області (13); Державний департамент пожежної безпеки МНС України (14).

За результатами впровадження було встановлено, що запропоновані моделі та метод первинної обробки даних, реалізовані в автоматизованому робочому місці інспектора держпожнагляду, дали змогу на 27 % зменшити час на підготовку картки обліку пожежі. На 12-15 % підвищилася достовірність обробки первинних даних на всіх етапах пожежно-технічного розслідування за фактом пожежі. Комплексне використання автоматизованих робочих місць дає можливість оперативно забезпечувати підрозділи МНС України статистичною інформацією.

Рис. 10. Функціональна структурна схема системи підтримки прийняття рішень

ВИСНОВКИ ТА ОСНОВНІ РЕЗУЛЬТАТИ РОБОТИ

Наукова новизна отриманих результатів полягає в тому, що вперше розв'язано важливу науково-технічну задачу підвищення ефективності та достовірності первинної обробки даних для визначення причин і наслідків пожеж, зменшення часу підготовки звітності за рахунок розроблення системи підтримки прийняття рішення інспектором держпожнагляду. Вирішення цієї задачі забезпечить підвищення достовірності моніторингу причин і наслідків пожеж, підвищить ефективність профілактики пожеж, приведе до зменшення кількості загиблих і травмованих та матеріальних збитків.

1. В результаті аналізу існуючих методів і засобів інформаційного моніторингу причин і наслідків пожеж вперше одержано модель процесу первинної обробки даних інспектором держпожнагляду на основі структури взаємодії організацій, служб та відомств, пов'язаних з розслідуванням причин та наслідків пожеж, за рахунок використання засобів ситуаційного управління, адаптованих до предметної галузі, що дало змогу сформулювати вимоги до програмно-апаратних засобів автоматизованого мобільного робочого місця інспектора держпожнагляду.

2. Удосконалено знанняорієнтований метод підтримки прийняття рішень інспектором держпожнагляду, який формалізовано згідно з темпорально-каузальною логікою до фактичного стану з більш детальним урахуванням поточних обставин розслідування пожежі, що забезпечило підвищення оперативності та достовірності первинної обробки даних за фактом пожежі.

3. Удосконалено технологію автоматизації процесу кваліфікації класифікаторів надзвичайних ситуацій та ймовірних причин виникнення пожеж, що базується на статистичних даних і експертних оцінках, шляхом визначення вагових коефіцієнтів. Запропонована технологія дає змогу зменшити час підготовки рішення щодо класифікації конкретної події як за рахунок автоматизованої системи підтримки прийняття рішень, так і за допомогою вдосконаленого класифікатора надзвичайних ситуацій на паперових носіях.

4. Набули подальшого розвитку методи і засоби проектування надійних, придатних до контролю пристроїв обчислювальної техніки шляхом впровадження вдосконалених моделей ситуаційного управління, що забезпечило побудову комплексу уніфікованих пристроїв контролю реалізації методу підтримки прийняття рішення інспектором держпожнагляду для забезпечення достовірності первинних даних за фактом пожежі.

5. Реалізовані в автоматизованому робочому місці інспектора держпожнагляду моделі та метод первинної обробки даних за фактом пожежі дали можливість на 27 % зменшити час на підготовку картки обліку пожежі та на 12-15 % підвищити достовірність обробки первинних даних на всіх етапах пожежно-технічного розслідування. Кількісні оцінки отримано за результатами впровадження в практичні підрозділи МНС України.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Рудницький В. М. Проблема забезпечення підтримки якісного функціонування урядової аналітично-інформаційної системи з питань надзвичайних ситуацій / В. М. Рудницький, О. О. Дядюшенко, О. В. Міненко // Пожежна безпека. Теорія і практика : зб. наук. праць. - Вип. 3. - Черкаси, 2009. -С. 173-177.

2. Рудницький В. М. Модель підтримки прийняття рішень інспектором держпожнагляду / В. М. Рудницький, І. В. Шостак, О. О. Дядюшенко // Системи управління, навігації та зв'язку : зб. наук. праць. - Вип. 1 (9). - Київ, 2009. - С. 109-111.

3. Рудницький В. М. Математичне забезпечення підтримки прийняття рішень інспектором державного пожежного нагляду при проведенні збору інформації по пожежі / В. М. Рудницький, І. В. Шостак, О. О. Дядюшенко // Системи обробки інформації : зб. наук. праць. - Вип. 3 (77).- Харків, 2009. - С. 150-152.

4. Дядюшенко О. О. Вибір показників оцінки якості інформаційних технологій для моніторингу причин та наслідків пожеж / О. О. Дядюшенко, В. М. Андрієнко, В. О. Щерба // Вісник Харківського університету повітряних сил : зб. наук. праць. - Вип. 3 (21). - Харків, 2009. - С. 205-208.

5. Дядюшенко О. О. Алгоритмічне та програмне забезпечення підтримки прийняття рішень інспектором державного пожежного нагляду МНС України / О. О. Дядюшенко, І. С. Тіторенко, О. В. Міненко // Системи обробки інформації : зб. наук. праць. - № 4 (78). - Харків, 2009. - С. 174-177.

6. Киселёва Я. Г. Задачи принятия решений и моделирования процессов управления, связанных с чрезвычайными ситуаціями / Я. Г. Киселёва, А. А. Дядюшенко // Системи обробки інформації : зб. наук. праць. - № 6 (80). - Харків, 2009. - С. 223-228.

7. Рудницький В. М. Інформаційні технології моніторингу причин та наслідків пожеж / В. М. Рудницький, О. О. Дядюшенко // Міжнародна науково-технічна конференція «Інтегровані комп'ютерні технології в машинобудуванні ІКТМ-2009». - Харків : Нац. аерокосм. ун-т ім. М. Є. Жуковського «Харківський авіаційний інститут», 2009. - С. 107.

8. Дядюшенко О. О. Математичні і програмні засоби автоматизації робочих місць та особливості в мобільному зв'язку / О. О. Дядюшенко, І. С. Тіторенко // Друга міжнародна науково-практична конференція «Інтегровані інтелектуальні робототехнічні комплекси (ІІРТК-2009)». - Київ : НАУ ІАУ, 2009. - С. 383-384.

9. Дядюшенко О. О. Проблема застосування інформаційних технологій у системі державної служби України / О. О. Дядюшенко, О. В. Міненко // Друга міжвузівська науково-практична конференція «Актуальні проблеми технічних та природничих наук у забезпеченні цивільного захисту». - Черкаси : АПБ, 2009. - С. 13-15.

10. Дядюшенко О. О. Інформаційні технології в структурах державної служби / О. О. Дядюшенко, О. В. Міненко // Міжнародна науково-технічна конференція «Інтегровані комп'ютерні технології в машинобудуванні ІКТМ-2008». - Харків : Нац. аерокосм. ун-т ім. М. Є. Жуковського «Харківський авіаційний інститут», 2008. - С. 227-229.

11. Заїка П. І. Загальні положення забезпечення пожежної безпеки енергооб'єктів / П. І. Заїка, О. О. Дядюшенко // Друга міжнародна науково-практична конференція «Природничі науки та їх застосування в діяльності служби цивільного захисту». - Черкаси : Акад. пожеж. безпеки ім. Героїв Чорнобиля МНС України, 2008. - С. 126-127.

12. Дядюшенко О. О. Основні напрямки попередження пожежі та вибуху вугільного пилу / О. О. Дядюшенко // Вісімнадцята наукова сесія Осередку Наукового товариства Шевченка в Черкасах. - Черкаси : Осередок НТШ у Черкасах, 2008. - С. 206-208.

13. Дядюшенко О. О. Прогнозування основних показників статистики пожеж / О. О. Дядюшенко // Міжнародний науково-технічний семінар «Проблеми інформатизації». - Черкаси : ЧДТУ, 2008. - С. 423-424.

14. Дядюшенко О. О. Проблема безперешкодної евакуації людей з будинків, шляхи її вирішення і оцінки / О. О. Дядюшенко, Є. О. Тищенко // Міжнародна науково-практична конференція «Пожежна безпека - 2007». - Черкаси : ЧІПБ, 2007. - 234-235.

15. Заїка П. І. Особливості системи пожежної безпеки об'єктів транспортування газу / П. І. Заїка, О. О. Дядюшенко // Міжвузівська науково-практична конференція «Пожежна безпека об'єктів різних форм власності». - Черкаси : ЧІПБ, 2006. - С. 132-133.

Размещено на Allbest.ru

...