CC BY
15
матричной универсальной объектно-реляционной базы данных// Объектные системы - 2014: материалы VIII Международной научно-практической конференции (Ростов-на- Дону, 10-12 мая 2014 г.) / Под общ. ред. П.П. Олейника. - Ростов-на-Дону: ШИ (ф) ЮРГПУ (НПИ) им. М.И. Платова, 2014. - С. 26-32
УДК 614.849
ПОДДЕРЖКА ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ В ОБЪЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННОЙ СТРУКТУРЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПОЖАРНЫМИ
РИСКАМИ
Хабибулин Ренат Шамильевич, канд. техн. наук, доцент, начальник кафедры информационных технологий, Академия Государственной противопожарной службы МЧС России,
[email protected] Гудин Сергей Витальевич, адъюнкт, Академия Государственной противопожарной службы МЧС
России, [email protected]
В рамках исследовательского проекта по созданию современных информационных систем управления пожарными рисками на территории производственных объектов предлагается использование объектно-ориентированного подхода (ООП) [1-4].
В результате анализа современных информационных систем по оценке пожарных рисков на производственных объектах (РУСЬ, ТОКСИ+Risk, Фогард, RISKCURVES, MERIT, Safeti, Phast) было выявлено, что они не обладают возможностью внедрения новых методов определения значений пожарных рисков, а также не включают в себя алгоритмы для их оптимизации. Таким образом, в настоящее время не существует программной платформы, позволяющей проводить оценку новых методов и алгоритмов, разрабатываемых учеными или специалистами.
В то же время, в связи с большим количеством исходных и промежуточных данных, необходимых для расчета пожарных рисков на территории производственных объектов, а также различных комбинаций возможных мероприятий, направленных на снижение этих рисков, эксперты и специалисты в области пожарной безопасности сталкиваются с проблемами их эффективного применения. В связи с этим актуальным является создание систем поддержки принятия решений (СППР) с использованием алгоритмов оптимизации и интеллектуальных алгоритмов, которые в настоящее время не реализованы в представленных системах.
«FireRisks» (www.firerisks.ru) - разрабатываемая web-ориентированная информационная система, предназначенная для проведения исследований в области пожарной безопасности производственных объектов, в частности, изучения алгоритмов управления пожарными рисками на территории производственных объектов различных отраслей промышленности. Основной её функцией в настоящее время является определение расчетных величин пожарных рисков, а также моделирования зон рисков с использованием интернет-картографических модулей (GoogleMaps). Структура данного программного модуля представлена на Рисунке 1.
Процедуру оценки пожарных рисков можно описать следующим образом:
1. Пользователь при помощи персонального компьютера заходит на специальный вебсайт, содержащий программу;
2. вводит информацию об объектах, содержащихся на территории нефтеперерабатывающего объекта, в блок ввода данных;
3. строит или загружает из базы сценарии развития возможных пожароопасных ситуаций для каждого объекта, присутствующего на территории;
4. устанавливает технологические установки и здания с людьми на карте территории;
5. введенная информация проверяется в блоке проверки введённых данных;
6. если веденные данные не содержат ошибок - выполняется расчет значений опасных факторов пожара, а также расчетных величин пожарных рисков на территории;
7. при необходимости рассчитанные данные обрабатываются в интеллектуальном модуле, для оптимизации значений риска на территории;
8. выводиться текстовый отчет о проведенном расчете в блоке вывода отчета;
9. Отображаются зоны распределения потенциального риска на территории объекта и прилегающей селитебной зоне в блоке геовизуализации.
Блок вывода отчета
Формирование и вывод отчета о проделанном расчете
У ^
Блок геовизуализации
Отображение зон распространения потенциального риска на территории
У ^
Интеллектуальный блок
При необходимости выполнение операций по поддержке принятия решений
-N
' Рабочая платформа »
Отображение промежуточной информации и результатов расчета
-X
' Конструктор Л
сценариев
Создание сценариев развития пожароопасных событий
Геоинформационн ый блок
Расстановка технологических
установок на территории объекта
^ Расчетный блок ^
Проведение расчета опасных факторов пожара и пожарных рисков
Блок проверки введенных данных
Проверка введенных
пользователем данных на наличие ошибок
Накопление оперируемой информации для
дальнейшего использования и
VJ
Рис. 1 - Структурная схема работы информационной системы FireRisks
В рамках ООП разработана обобщенная диаграмма основных классов разрабатываемой информационной системы «FireRisks», определены их связи, атрибуты и методы. Определены функции каждого класса, позволяющие учесть не только весь функционал расчета пожарных рисков, их графической визуализации, но и их управления [5]. В таблице 1 приведен списков классов и функций, которые они выполняют.
Объектно-ориентированный подход предоставляет возможность использовать имеющиеся функции при создании и внедрении новых алгоритмов. Поэтому становится возможным внедрение множества подходов по определению величин пожарных рисков и оптимизации их значений, а также проведение анализа эффективности реализованных моделей.
В настоящее время разрабатывается модуль интеллектуальной поддержки принятия решений «FireRisks Logic». Разрабатывается база данных возможных мероприятий, направленных на снижение пожарных рисков и модуль обработки. Задачей этого модуля является выбор наиболее эффективного набора мероприятий для каждого конкретного случая превышения величин пожарных рисков. На рис. 2 показана диаграмма классов модуля поддержки принятия управленческих решений с использованием генетического алгоритма для оптимизации выбора мероприятий по снижению пожарных рисков, в том
64
числе, определение оптимального, с точки зрения безопасности, расположения новой технологической установки на территории производственного объекта.
Г атт втичестгий поиотг отттимопт.ттого расположения папой твзшаггогинестгай устагтшки
Атрибуты
- Ко 0|) ДШЯ | hi оптнмялъното
Р ЯТТ01Т0ЖЕН1Г i
-'Знтнгснне цсэтсеой футттргн
МСТОДЪ!
- Тс ГИТГО TTRTI обсТПR НЯКИрту
- Удаление объекта с карты
- Создание ттопупягргн
- Myтатрг г бтптарнътх пр ou
- ОпрСТГрГИЯННС 6Т[НЯ|>НЪТ7: строи
- Отбор
■ Оттрсдсшстппс т(Спетой футгтарпг -Кодеп>от1яние де с этичных строи:
■ ЛркоД1грои ВИЙ» бинарных строй' п детгеттгтелыгъте антнгени* координаты)
ТГииейти.тй поиск аптимштытого
расттпложвгтиет тип ой
т вхпагтогиче ск ой уст аттошги Л грибу I hi
- Ко ОрДШаТЫ оптималънот о раттопо настои
-Эвдчрйип цыгслой футттрги
МСТОДЪТ
- Оттрс дс тент it т[е левой футгътрпг
- У CTaHD HRTI объ CR'Ta НЯ Каргу -Удаление объекта с парты
От[пцрл афф ептншостимероттрнтгйпо еннменита ристоон
Атрибуты
-I ГарЯМСТрЫПрИТЦОТОрЫХ BOÎTOÎOHÎHO
ттртшенетаг С ъгер оттриати !Г -Мисстгп ипарвцийПрЯ^акцыЦри П|лш1енсннн мер ептртг sthît -И тифтгкагор ът ъгероттри еттог -Итогопътс етгтгетонлелетни |»гсичи Методът
- О пре де ленне т[с ле вой функгрог -Изменение в параметров объектов -Изменение дере вве в р¡1 Mtl I M IT пожнр ОПЛСНЫХ С об ъттий ■Измвнвнийпириитров ТСррШОрШГ
1
Опгимаациэт ристгоп
Атрибу1 hl -К оор дегна i ы о бъектов на террнхорни -'Зна'ГСНИЯрИСКСВ
- И Д!НТ1|фТГИ |1ТОр Ы МерОПрИ !ПИ1Г
Me т о дът
-От оенкя аф ф ектишостн меропртшшг МО снижении) велглтгн рисков -ГТпгск оттттшяпhiIоI о расположил* иовойтвхналопместюй установки ■Визуализации оптимального ратоло пасти объект в на кирт с
- R ъпюд списка уф ф активных меропрнтгипо снимании веле'гш риеков
Гтсттиссктги поиск ком&гн яг [ни меропри НГТГЙПО СНИЖЕНИИ) рисков
Атрибуты -1 Га|нмстрыпри кюторых т» яможно
ПрИМЛНПНИ П ИВР ОПриШГ Я
- Мясетги операт[ин прогр ямм ътпри П|ЛГМЕНСННИМерОПрИ!ПИ!Г -ИТОГОВЫЕ ÜHÜ'rCHHff |ÏHCKOB
- И дентттф икагор ът мер оттрн яттйг
Методы
- Определение целевой фу1 порог
- 13несение тгсменетаги и параметр :ы объектов
- внесение ичменегагй в дсрсвъи рааТ¥ГТИ!Т тто жпропястгых событии
- внесение ичменегагй в параметр hi террнт ории
- CJoa^iHHe поттупятрпг
- Ц^тятрг н м ;ie еииот) с идачтиф икнт о|>ами мер оттрн яттгн
- (¡крстгргнание мне сии он с идентиф икттт о|)ами мер опрн яттгн
- отбор
- Определение пеленой фупкгрог
Рис. 2 - Диаграмма классов блока оптимизации информационной системы "FireRisks" Таблица 1. - Список реализованных классов и их функций
Имя Класса Назначение
Риск Расчет значений пожарных
Оптимизация рисков Поиск и анализ мероприятий по снижению расчетных значений пожарных рисков
Мероприятия по снижению рисков Создание и внесение изменений, существующих в базе данных мероприятий снижению значений пожарных рисков
Конструктор сценариев Создание логических деревьев развития пожароопасных событий.
Опасные факторы пожара Расчет значении опасных факторов пожара
Георедактор Расстановка технологических объектов, объектов с пребыванием людей, а также объекты селитебной зоны на карте
Пожароопасные вещества Создание и загрузка пожароопасных веществ и их параметров
Наружные технологические установки Создание и загрузка свойств технологических установок, присевающих на объекте
Обвалования Создание и загрузка обвалований, идентификация объектов, находящихся внутри обвалований
Персонал Создание и загрузка информации об персонале присевающем на объекте, а также вероятности их пребывания
Объекты с людьми Создание и загрузка информации об объектах с пребыванием людей на территории объекта
Объекты селитебной зоны Создание и загрузка информации об объектах селитебной зоны
Пользователь с использованием геоинформационного блока, в свою очередь может просмотреть результаты применения мероприятий.
В дальнейшем планируется разработка дополнительных методов класса «Оптимизация рисков» с целью дальнейшего развития инструментов поддержки принятия решений по управлению пожарными рисками на территории производственных объектов.
Литература
1. С.В Гудин, Р.Ш. Хабибулин. Объектно-ориентированный подход при определении пожарных рисков на территории производственных объектов // Материалы двадцать третьей международной научно-технической конференции "Системы безопасности - 2014". М.: Академия ГПС МЧС России, 2014. - С. 20-22.
2. Хабибулин Р.Ш. Разработка объектно-ориентированных информационных систем в области предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций // Инновации в образовательном процессе: сб. трудов науч.-практ. конф. - Вып. 13. - Чебоксары: ЧПИ, 2015. - С. 64-66.
3. Силич В.А., Силич М.П. Проектирование сложной системы на основе объектно-ориентированного подхода / Известия Томского политехнического университета, 2003. Т. 306, № 2.С. 99-103.
4. Гудин, С.В. Структура интеллектуальной системы поддержки принятия решений на базе исследовательской платформы FireRisks [Текст] / С.В Гудин, Р.Ш. Хабибулин // Материалы школы-семинара молодых ученых " Фундаментальные проблемы системной безопасности". -Елец, 2014. -С. 206-208.
5. С.В Гудин, Р.Ш. Хабибулин. Структура классов в объектно-ориентированном подходе к управлению пожарными рисками на территории производственных объектов // Материалы двадцать четвертой международной научно-технической конференции "Системы безопасности - 2015". М.: Академия ГПС МЧС России, 2015. - С. 184-186.
УДК 004.432.2, 004.042
РАСШИРЕНИЕ ФУНКЦИОНАЛА DATAFLOW-СИСТЕМЫ ИМПЕРАТИВНОЙ
ПАРАДИГМОЙ ВЫЧИСЛЕНИЙ
Салибекян Сергей Михайлович, к.т.н., доцент Национального исследовательского университета «Высшая школа экономики», Московский институт электроники и математики, Россия, Москва,
Белоусов Алексей Юрьевич, студент, Московский государственный университет технологий и управления имени Г.К. Разумовского, Россия, Москва, [email protected]
Уже долгое время идет работы в области объектно-атрибутной (ОА) архитектуры вычислительной системы (ВС). Архитектура относится к классу dataflow - управление вычислениями с помощью потока данных, - что обеспечивает самораспараллеливание вычислений. Еще одним свойством ОА-ВС является возможность создания и обработки семантической сети, способной моделировать сложные системы, а также обеспечивать объектный принцип программирования ВС, т.к. в семантическую сеть можно добавлять фрагменты программы [1]. Для ОА-ВС был разработан специализированный язык программирования (ОА-язык), с помощью которого можно как управлять функциональными устройствами (ФУ), производящими вычисления, так и описывать фрагменты семантической сети. Однако слабой стороной ОА-ВС оставалась организация последовательных вычислений: последовательные алгоритмы на ОА-языке записывались весьма громоздко. Причина тому - достаточно прецизионное описание вычислительного процесса, т.к. описывается пересылка каждого операнда и существует необходимость начальной инициализации ФУ-в, что занимает достаточно большой объем программного кода. На рис. 1 представлена программа генерации последовательности чисел Фибоначчи на языке Си и ОА-
66
