Система поддержки принятия решений по звуковым сигналам при ограниченной видимости

Размещено на http://www.allbest.ru/

Система поддержки принятия решений по звуковым сигналам при ограниченной видимости

Технические науки

Седов В.А.

В работе представлен фрагмент системы поддержки принятия решений для судоводителей, представляющий собой модуль для содействия в определении звуковых сигналов при плавании морских судов при ограниченной видимости. Демонстрируются сформированные вопросы, задаваемые пользователю, а также варианты заключений, выдаваемые системой. Показаны правила, по которым система принимает решения, а также соответствующее дерево принятия решений.

Система поддержки принятия решений (СППР) для судоводителей [1], состоящая из пяти модулей, заключенных в единый графический пользовательский интерфейс, предназначена для содействия судоводителю или другому лицу, принимающему решение, в принятии решений в различных ситуациях, возникающих в море.

При разработке первого модуля СППР для судоводителей, представляющего собой подсистему СППР при плавании судов при любых условиях видимости, использовались Международные правила предупреждения столкновений судов в море (МППСС) [2] №4-10, а также комментарии к указанным правилам [3, 4] и рекомендации «хорошей морской практики».

При разработке второго модуля, представляющего собой подсистему СППР при плавании судов на виду друг у друга, использовалась информация о правилах МППСС № 11-18 [5, 6].

Разработка третьего модуля «Огни и знаки» потребовала информацию о правилах МППСС № 20-31 [7, 8], а также использовалось приложение I МППСС [2].

Разработка четвёртого модуля «Звуковые и световые сигналы» - правила МППСС № 32-37, а также приложения II-IV МППСС [2].

Для разработки пятого модуля, представляющего собой подсистему СППР при плавании судов в условиях ограниченной видимости [9], использовалось, главным образом, правило № 19 МППСС [2] и комментарии к нему.

Настоящая работа представляет собой фрагмент четвёртого модуля, представляющий собой подсистему поддержки принятия решений по определению звуковых и световых сигналов, фрагмент основан на правиле МППСС № 35 и комментариях к нему.

Описание системы поддержки принятия решений по звуковым сигналам при ограниченной видимости

Все понятия и отношения между ними, связанные с правилом МППСС № 35, на основе которого разработан фрагмент четвёртого модуля для принятия решений по звуковым сигналам при ограниченной видимости, сведены в единую семантическую сеть, состоящую из 50 понятий. Используя семантическую сеть правила МППСС № 35, для представляемого фрагмента сформирован перечень вопросов на естественном языке, показанный ниже, благодаря которым СППР «общается» с пользователем.

Вопрос 1: Имеет ли судно ход относительно воды? (правило 35, пункт (a)).

Вопрос 2: Находится ли у данного судна механический двигатель в состоянии работы? (правило 35, пункт (b)).

Вопрос 3: Является ли судно судном, лишенным возможности управляться или ограниченным в возможности маневрировать, судном, стесненным своей осадкой, парусным судном, судном, занятым ловом рыбы, или судном, буксирующим или толкающим другое судно? (правило 35, пункт (c)).

Вопрос 4: Имеет ли судно брошенный якорь? (правило 35, пункт (d)).

Вопрос 5: Является ли судно буксируемым? (правило 35, пункт (e)).

Вопрос 6: Является ли судно жестко соединенным в сочлененное судно с судном, толкаемым вперед? (правило 35, пункт (f)).

Вопрос 7: Имеет ли судно длину 100 м или более? (правило 35, пункт (g)).

Вопрос 8: Имеет ли судно длину менее 12 м? (правило 35, пункт (i)).

Вопрос 9: Является ли судно лоцманским судном, находящемся при исполнении своих лоцманских обязанностей? (правило 35, пункт (j)).

Одновременно для фрагмента четвёртого модуля сформирован перечень заключений, которые должна выдавать система поддержки (в скобках указан использующийся пункт правила МППСС № 35).

Заключение 1: Судно с механическим двигателем, имеющее ход относительно воды, должно подавать через промежутки не более 2 мин один продолжительный звук. (правило 35, пункт (а)).

Заключение 2: Судно с механическим двигателем на ходу, но остановившееся и не имеющее хода относительно воды, должно подавать через промежутки не более 2 мин два продолжительных звука с промежутком между ними около 2 с. (правило 35, пункт (b)).

Заключение 3: Судно, лишенное возможности управляться или ограниченное в возможности маневрировать, судно, стесненное своей осадкой, парусное судно, судно, занятое ловом рыбы, и судно, буксирующее или толкающее другое судно, должны подавать через промежутки не более 2 мин три последовательных звука, а именно - один продолжительный и вслед за ним два коротких (правило 35, пункт (c)).

Заключение 4: Буксируемое судно, а если буксируется больше одного судна, то последнее из них, если на нем находится команда, должно через промежутки не более 2 мин подавать четыре последовательных звука, а именно - один продолжительный и вслед за ним три коротких. По возможности, этот сигнал должен быть подан немедленно после сигнала буксирующего судна (правило 35, пункт (e)).

Заключение 5: Судно на якоре длиной более 12 м и менее 100 м должно через промежутки не более 1 мин учащенно звонить в колокол в течение приблизительно 5 с. Такое судно может для предупреждения приближающихся судов о своем местонахождении и о возможности столкновения дополнительно подавать три последовательных звука свистком, а именно - один короткий, один продолжительный и один короткий (правило 35, пункт (g), пункт (i)).

Заключение 6: Судно на якоре длиной 100 м и более должно через промежутки не более 1 мин учащенно звонить в колокол в течение приблизительно 5 с. Такой сигнал должен подаваться на носовой части, и немедленно вслед за ним на кормовой части должен подаваться учащенный сигнал гонгом в течение приблизительно 5 с. Такое судно может для предупреждения приближающихся судов о своем местонахождении и о возможности столкновения дополнительно подавать три последовательных звука свистком, а именно - один короткий, один продолжительный и один короткий (правило 35, пункт (g)).

Заключение 7: Судно на мели длиной более 12 м и менее 100 м должно через промежутки не более 1 мин учащенно звонить в колокол в течение приблизительно 5 с. Такое судно может для предупреждения приближающихся судов о своем местонахождении и о возможности столкновения дополнительно подавать три последовательных звука свистком, а именно - один короткий, один продолжительный и один короткий. Дополнительно такое судно должно подавать три отдельных отчетливых удара в колокол непосредственно перед каждым учащенным звоном в колокол и после него (правило 35, пункт (h), пункт (g), пункт (i)).

Заключение 8: Судно на мели длиной 100 м и более должно через промежутки не более 1 мин учащенно звонить в колокол в течение приблизительно 5 с. Такой сигнал должен подаваться на носовой части, и немедленно вслед за ним на кормовой части должен подаваться учащенный сигнал гонгом в течение приблизительно 5 с. Такое судно может для предупреждения приближающихся судов о своем местонахождении и о возможности столкновения дополнительно подавать три последовательных звука свистком, а именно - один короткий, один продолжительный и один короткий. Дополнительно такое судно должно подавать три отдельных отчетливых удара в колокол непосредственно перед каждым учащенным звоном в колокол и после него (правило 35, пункт (h), пункт (g)).

Заключение 9: Судно длиной менее 12 м должно подавать любой эффективный звуковой сигнал через промежутки не менее 2 мин (правило 35, пункт (i)).

Заключение 10: Лоцманское судно, находящееся при исполнении своих лоцманских обязанностей и имеющее ход относительно воды, должно подавать через промежутки не более 2 мин один продолжительный звук, а также может подавать опознавательный сигнал, состоящий из четырех коротких звуков (правило 35, пункт (а), пункт (j)).

Заключение 11: Лоцманское судно, находящееся при исполнении своих лоцманских обязанностей и имеющее механический двигатель на ходу, но остановившееся и не имеющее хода относительно воды, должно подавать через промежутки не более 2 мин два продолжительных звука с промежутком между ними около 2 с, а также может подавать опознавательный сигнал, состоящий из четырех коротких звуков (правило 35, пункт (b), пункт (j)).

Заключение 12: Лоцманское судно, находящееся при исполнении своих лоцманских обязанностей и бросившее якорь, должно через промежутки не более 1 мин учащенно звонить в колокол в течение приблизительно 5 с. Такое судно может для предупреждения приближающихся судов о своем местонахождении и о возможности столкновения дополнительно подавать три последовательных звука свистком, а именно - один короткий, один продолжительный и один короткий, а также может подавать опознавательный сигнал, состоящий из четырех коротких звуков (правило 35, пункт (g), пункт (j)).

Далее представлен соответствующий фрагменту четвёртого модуля перечень правил, каждое из которых составляется по принципу: Если (посылка), то (заключение).

Правило 1: Если (судно имеет ход относительно воды), то (оно должно подавать через промежутки не более 2 мин один продолжительный звук.).

Правило 2: Если (у данного судна механический двигатель находится в состоянии работы, но судно стоит и не имеет хода относительно воды), то (оно должно подавать через промежутки не более 2 мин два продолжительных звука с промежутком между ними около 2 с).

Правило 3: Если (судно является судном, лишенным возможности управляться или ограниченным в возможности маневрировать, судном, стесненным своей осадкой, парусным судном, судном, занятым ловом рыбы, или судном, буксирующим или толкающим другое судно), то (оно должно подавать через промежутки не более 2 мин три последовательных звука, а именно - один продолжительный и вслед за ним два коротких).

Правило 4: Если (судно является буксируемым), то (оно, а если буксируется больше одного судна, то последнее из них, если на нем находится команда, должно через промежутки не более 2 мин подавать четыре последовательных звука, а именно - один продолжительный и вслед за ним три коротких. По возможности, этот сигнал должен быть подан немедленно после сигнала буксирующего судна.).

Правило 5: Если (судно имеет брошенный якорь; длина судна более 12 м и менее 100 м), то (оно должно через промежутки не более 1 мин учащенно звонить в колокол в течение приблизительно 5 с. Такое судно может для предупреждения приближающихся судов о своем местонахождении и о возможности столкновения дополнительно подавать три последовательных звука свистком, а именно - один короткий, один продолжительный и один короткий).

Правило 6: Если (судно на якоре; судно длиной 100 м и более), то (оно должно через промежутки не более 1 мин учащенно звонить в колокол в течение приблизительно 5 с. Такой сигнал должен подаваться на носовой части, и немедленно вслед за ним на кормовой части должен подаваться учащенный сигнал гонгом в течение приблизительно 5 с. Такое судно может для предупреждения приближающихся судов о своем местонахождении и о возможности столкновения дополнительно подавать три последовательных звука свистком, а именно - один короткий, один продолжительный и один короткий).

Правило 7: Если (судно на мели; судно длиной более 12 м и менее 100 м), то (оно должно через промежутки не более 1 мин учащенно звонить в колокол в течение приблизительно 5 с. Такое судно может для предупреждения приближающихся судов о своем местонахождении и о возможности столкновения дополнительно подавать три последовательных звука свистком, а именно - один короткий, один продолжительный и один короткий. Дополнительно такое судно должно подавать три отдельных отчетливых удара в колокол непосредственно перед каждым учащенным звоном в колокол и после него).

Правило 8: Если (судно на мели; судно длиной 100 м и более), то (оно должно через промежутки не более 1 мин учащенно звонить в колокол в течение приблизительно 5 с. Такой сигнал должен подаваться на носовой части, и немедленно вслед за ним на кормовой части должен подаваться учащенный сигнал гонгом в течение приблизительно 5 с. Такое судно может для предупреждения приближающихся судов о своем местонахождении и о возможности столкновения дополнительно подавать три последовательных звука свистком, а именно - один короткий, один продолжительный и один короткий. Дополнительно такое судно должно подавать три отдельных отчетливых удара в колокол непосредственно перед каждым учащенным звоном в колокол и после него). звуковой сигнал плавание судно

Правило 9: Если (судно длиной менее 12 м), то (оно должно подавать любой эффективный звуковой сигнал через промежутки не менее 2 мин).

Правило 10: Если (судно является лоцманским судном, находящемся при исполнении своих лоцманских обязанностей; судно имеет ход относительно воды), то (оно должно подавать через промежутки не более 2 мин один продолжительный звук, а также может подавать опознавательный сигнал, состоящий из четырех коротких звуков).

Правило 11: Если (судно является лоцманским судном, находящемся при исполнении своих лоцманских обязанностей; судно имеет механический двигатель на ходу, но является остановившимся и не имеющим хода относительно воды), то (оно должно подавать через промежутки не более 2 мин два продолжительных звука с промежутком между ними около 2 с, а также может подавать опознавательный сигнал, состоящий из четырех коротких звуков).

Правило 12: Если (судно является лоцманским судном, находящемся при исполнении своих лоцманских обязанностей; судно бросило якорь), то (оно должно через промежутки не более 1 мин учащенно звонить в колокол в течение приблизительно 5 с. Такое судно может для предупреждения приближающихся судов о своем местонахождении и о возможности столкновения дополнительно подавать три последовательных звука свистком, а именно - один короткий, один продолжительный и один короткий, а также может подавать опознавательный сигнал, состоящий из четырех коротких звуков).

Дерево принятия решений для фрагмента четвёртого модуля представлено на рис. 1. Дерево принятия решений включает все возможные случаи, которые могут возникнуть при принятии решений, однако некоторые вопросы или ответы, имеющие лингвистическую неопределенность, в дальнейшем планируется уточнить и ввести в СППР для судоводителей дополнительные уточняющие модули.

Рис. 1. Дерево принятия решений для правила 35 МППСС

Тестирование представленного фрагмента СППР по звуковым сигналам при ограниченной видимости несколькими экспертами показало его работоспособность и адекватность тестовым примерам.

Заключение

В перспективе СППР для судоводителей будет способна автоматически определять параметры сложившейся ситуации, что минимизирует необходимость отвечать на её вопросы, при этом в случае наличия лингвистической неопределённости система будет выдавать несколько возможных выходов из текущей ситуации, при этом судоводитель или другое лицо, принимающее решение, либо согласится с рекомендованным и обоснованным СППР для судоводителей решением, либо предложит свой вариант. Если по критериям качества новый вариант, предложенный судоводителем или лицом, принимающим решение, превосходит решение, выданное СППР для судоводителей, то последняя запомнит параметры текущей ситуации и новое решение, т.е. дообучится.

Дальнейшие исследования будут направлены на учет имеющихся в правилах МППСС лингвистических неопределенностей, а также наполнению СППР для судоводителей знаниями других экспертов и нормативных документов для судоводителей.

Список литературы

1. Седова Н.А. Формализация Международных правил предупреждения столкновений в море с помощью логических систем // Бюллетень транспортной информации. - 2013. - №. 6 (216), с. 10-12.

2. Международные правила предупреждений столкновений судов в море, 1972 г. / Под ред. Н.А. Долотова, Н.А. Паламарчука. - Издание Главного управления навигации и океанографии Министерства обороны союза ССР, 1982. - 87 с.

3. Яскевич А.П., Зурабов Ю.Г. Комментарии к МППСС-72: Справочник. - М.: Транспорт, 1990. - 479 с.

4. Коккрофт А.Н., Ламейер Дж. Н.Ф. Толкование МППСС-72. Пер. с англ. Н.Я. Брызгина и Н.Т. Шайхутдинова. под. ред. Н.Я. Брызгина. М.: Транспорт, 1981. - 280 с.

5. Седова Н.А. Система поддержки решений для привилегированных судов // Мир транспорта. - 2013. - №3(47). - С. 110-115.

6. Седова Н.А. Система поддержки принятия решений при плавании судов на виду друг у друга // Современная наука: актуальные проблемы теории и практики. Серия «Естественные и технические науки», 2013, № 11-12, с. 29-32.

7. Седова Н.А. Система поддержки принятия решений для определения навигационных огней // Информационные технологии. Радиоэлектроника. Телекоммуникации. 2013. № 3. С. 268-271.

8. Седова Н.А. Система поддержки принятия решений для определения дальности видимости огней // В сборнике: Информационные технологии XXI века материалы международной научной конференции. 2013. С. 98-101.

9. Седов В.А., Седова Н.А. Система поддержки принятия решений при плавании судов в условиях ограниченной видимости // Современная наука: актуальные проблемы теории и практики. Серия: Естественные и технические науки. 2016. № 1. С. 53-58.

Размещено на Allbest.ru