On the formalization of emergency action plans
The problem of formalization of action plans to counter emergency situations is being studied. It is noted that traditional action plans are text documents that are not suitable for solving the tasks of automating the management of emergency situations. A formal description of the state space is giv...
Збережено в:
| Дата: | 2023 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Інститут програмних систем НАН України
2023
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://pp.isofts.kiev.ua/index.php/ojs1/article/view/557 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Problems in programming |
| Завантажити файл: |  |
Репозитарії
Problems in programming| id |
pp_isofts_kiev_ua-article-557 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| resource_txt_mv |
ppisoftskievua/7d/2de997376c82340fbde061af6d4f697d.pdf |
| spelling |
pp_isofts_kiev_ua-article-5572023-10-23T11:36:02Z On the formalization of emergency action plans Про формалізацію планів дій з протидії надзвичайним ситуаціям Yalovets, A.L. emergency situation; action plan; state space graph; operation; type of parameters УДК (64.012.2+004.94):614.8 надзвичайна ситуація; план дій; граф простору станів; операція; тип параметрів УДК (64.012.2+004.94):614.8 The problem of formalization of action plans to counter emergency situations is being studied. It is noted that traditional action plans are text documents that are not suitable for solving the tasks of automating the management of emergency situations. A formal description of the state space is given and the expediency of using the state space graph to represent electronic action plans is substantiated. Based on the analysis of the internal structure of the process of countering an abstract emergency, a set of functional groups and their constituent operations are identified, using which an arbitrary action plan can be built. The identification of a set of types of parameters is carried out, through which the formalization of operations is provided. The advantages of using the proposed formalization of action plans for automating the processes of emergency response management are given.Prombles in programming 2023; 1: 38-47 Досліджується проблема формалізації планів дій з протидії надзвичайним ситуаціям. Наголошується, що традиційні плани дій є текстовими документами, які не придатні для вирішення завдань автоматизації прийняття рішень на їх основі. Наводиться формальний опис простору станів та обґрунтовується доцільність використання графу простору станів для подання електронних планів дій. На основі аналізу внутрішньої структури процесу протидії абстрактній надзвичайній ситуації виконується виявлення множини функціональних груп та їх складових операцій, з використанням яких може бути побудований довільний план дій. Здійснюється виявлення множини типів параметрів, за допомогою яких забезпечується формалізація операцій. Наводяться переваги використання запропонованої формалізації планів дій.Prombles in programming 2023; 1: 38-47 Інститут програмних систем НАН України 2023-04-27 Article Article application/pdf https://pp.isofts.kiev.ua/index.php/ojs1/article/view/557 10.15407/pp2023.01.038 PROBLEMS IN PROGRAMMING; No 1 (2023); 38-47 ПРОБЛЕМЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯ; No 1 (2023); 38-47 ПРОБЛЕМИ ПРОГРАМУВАННЯ; No 1 (2023); 38-47 1727-4907 10.15407/pp2023.01 uk https://pp.isofts.kiev.ua/index.php/ojs1/article/view/557/613 Copyright (c) 2023 PROBLEMS IN PROGRAMMING |
| institution |
Problems in programming |
| baseUrl_str |
https://pp.isofts.kiev.ua/index.php/ojs1/oai |
| datestamp_date |
2023-10-23T11:36:02Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
emergency situation action plan state space graph operation type of parameters УДК (64.012.2+004.94):614.8 |
| spellingShingle |
emergency situation action plan state space graph operation type of parameters УДК (64.012.2+004.94):614.8 Yalovets, A.L. On the formalization of emergency action plans |
| topic_facet |
emergency situation action plan state space graph operation type of parameters УДК (64.012.2+004.94):614.8 надзвичайна ситуація план дій граф простору станів операція тип параметрів УДК (64.012.2+004.94):614.8 |
| format |
Article |
| author |
Yalovets, A.L. |
| author_facet |
Yalovets, A.L. |
| author_sort |
Yalovets, A.L. |
| title |
On the formalization of emergency action plans |
| title_short |
On the formalization of emergency action plans |
| title_full |
On the formalization of emergency action plans |
| title_fullStr |
On the formalization of emergency action plans |
| title_full_unstemmed |
On the formalization of emergency action plans |
| title_sort |
on the formalization of emergency action plans |
| title_alt |
Про формалізацію планів дій з протидії надзвичайним ситуаціям |
| description |
The problem of formalization of action plans to counter emergency situations is being studied. It is noted that traditional action plans are text documents that are not suitable for solving the tasks of automating the management of emergency situations. A formal description of the state space is given and the expediency of using the state space graph to represent electronic action plans is substantiated. Based on the analysis of the internal structure of the process of countering an abstract emergency, a set of functional groups and their constituent operations are identified, using which an arbitrary action plan can be built. The identification of a set of types of parameters is carried out, through which the formalization of operations is provided. The advantages of using the proposed formalization of action plans for automating the processes of emergency response management are given.Prombles in programming 2023; 1: 38-47 |
| publisher |
Інститут програмних систем НАН України |
| publishDate |
2023 |
| url |
https://pp.isofts.kiev.ua/index.php/ojs1/article/view/557 |
| work_keys_str_mv |
AT yalovetsal ontheformalizationofemergencyactionplans AT yalovetsal proformalízacíûplanívdíjzprotidíínadzvičajnimsituacíâm |
| first_indexed |
2024-09-12T19:29:58Z |
| last_indexed |
2024-09-12T19:29:58Z |
| _version_ |
1815407616863502336 |
| fulltext |
Інформаційні системи
© А.Л. Яловець, 2023
38 ISSN 1727-4907. Проблеми програмування. 2023. №1
УДК (64.012.2+004.94):614.8 http://doi.org/10.15407/pp2023.01.038
А.Л. Яловець
ПРО ФОРМАЛІЗАЦІЮ ПЛАНІВ ДІЙ З ПРОТИДІЇ
НАДЗВИЧАЙНИМ СИТУАЦІЯМ
Досліджується проблема формалізації планів дій з протидії надзвичайним ситуаціям. Наголошується, що
традиційні плани дій є текстовими документами, які не придатні для вирішення завдань автоматизації
прийняття рішень на їх основі. Наводиться формальний опис простору станів та обґрунтовується доці-
льність використання графу простору станів для подання електронних планів дій. На основі аналізу вну-
трішньої структури процесу протидії абстрактній надзвичайній ситуації виконується виявлення мно-
жини функціональних груп та їх складових операцій, з використанням яких може бути побудований до-
вільний план дій. Здійснюється виявлення множини типів параметрів, за допомогою яких забезпечується
формалізація операцій. Наводяться переваги від використання запропонованої формалізації планів дій.
Ключові слова: надзвичайна ситуація, план дій, граф простору станів, операція, тип параметрів.
Вступ
Одним з ключових документів, що
використовується в процесі протидії над-
звичайній ситуації (НС), є план дій (ПД),
що містить упорядкований перелік доціль-
них дій з протидії даній НС. Від якості ПД
та його відповідності умовам регіону НС в
значній мірі залежить спроможність персо-
налу, залученого для протидії, ефективно
реагувати на НС та унеможливлювати її по-
дальший розвиток. Зауважимо, що в Укра-
їні проблема ефективної протидії НС різ-
ного походження стає особливо актуаль-
ною в теперішній час, коли НС виникають
внаслідок військових дій. Такі НС, зокрема,
пов’язані з рятуванням на завалах, розли-
вом небезпечних речовин, пожежами тощо.
Як зазначено в [1], одним з найбільш
дієвих шляхів вирішення цієї проблеми є
використання в процесі протидії НС пара-
дигми ситуаційного управління, яка реалі-
зується в рамках ситуаційних центрів (СЦ).
В [1] надано декілька загальних визначень
СЦ, з яких тут наведемо одне, яке в більшій,
ніж інші, степені стосується протидії НС:
СЦ створюються на базі досягнень сучас-
них інформаційно-комунікаційних техно-
логій та їх головним призначенням є збір,
оброблення, відображення та аналіз інфор-
мації, що надходить з об’єктів моніторингу
та управління, прогнозування та моделю-
вання кризових ситуацій, вироблення та оп-
тимізація рішень щодо їх запобігання та
ефективної ліквідації.
В основі ситуаційного управління,
зокрема, лежать [2]: формування варіантів-
альтернатив управлінських рішень; вирі-
шення завдань поточного та перспектив-
ного планування; вироблення стратегії уп-
равління об’єктом як на короткий, так і на
тривалий період; збалансування витрат різ-
них видів ресурсів; вибір управлінських
впливів при управлінні технологічними
процесами в штатних і кризових ситуаціях
тощо. Отже, використання парадигми ситу-
аційного управління в процесі протидії НС
створює передумови для суттєвого підви-
щення якості та дієвості управлінських рі-
шень, що приймаються в СЦ.
Як зазначено вище, процес прий-
няття рішень щодо доцільних дій з протидії
НС регламентується ПД. Як зауважується в
[1], на сьогоднішній день під ПД з протидії
НС розуміється текстовий документ, що
змістовно дозволяє забезпечити єдину то-
чку зору на прийняття рішень з протидії НС
та формування порядку дій в поточній си-
туації. При цьому, в [1] робиться висновок,
що такий ПД не відповідає сутності ситуа-
ційного управління і тому потребує пере-
осмислення. Зокрема, констатується той
факт, що у якості ПД має виступати не до-
кумент, а певна теоретико-графова струк-
тура, яка, на відміну від традиційного ПД,
буде придатна для комп’ютерного оброб-
лення. Крім того, в [1] підкреслюється, що
таке комп’ютерне оброблення має викону-
ватись засобами системи підтримки прий-
няття рішень (СППР), за допомогою якої
буде забезпечуватись процес оперативного
управління протидією НС в рамках СЦ.
http://doi.org/10.15407/pp2023.01.038
Інформаційні системи
39
У якості прикладу такої СППР може
розглядатись СППР СПОР [3]. Основні фу-
нкції СППР СПОР докладно викладені в
[4]. Зазначимо, що виконання таких функ-
цій в СППР СПОР ґрунтується на викорис-
танні електронних планів дій (ЕПД), які є
певними аналогами ПД. Неформально під
ЕПД розуміється розгалужений багатоварі-
антний алгоритм дій, поданий в електрон-
ному вигляді, який визначає можливі послі-
довності, склад та параметри операцій, не-
обхідних для протидії НС.
Однак в процесі створення СППР
СПОР залишився теоретично не дослідже-
ним та не описаним процес формалізації
ЕПД, що є окремим важливим питанням,
яке потребує вирішення. Така формалізація
дозволить строго визначити ЕПД та задати
основні операції з оброблення ЕПД. Крім
того, в процесі її виконання стануть прозо-
рішими механізми формування рішень, що
приймаються засобами СППР, та зрозумілі-
шими функції, підтримувані СППР СПОР.
Отже, метою статті є виконання фо-
рмалізації ЕПД як теоретико-графової стру-
ктури, що має описувати доцільні послідо-
вності дій з протидії довільній НС.
1. Граф простору станів як спосіб
подання планів дій
Одним з можливих шляхів до фор-
малізації процесів планування, що відпові-
дає сутності ситуаційного управління [5], є
подання плану дій у вигляді простору ста-
нів. Зокрема, як зазначається в [5], «побу-
дова плану відбувається в просторі станів
таким чином, що кожне одноразове рі-
шення з управління переводить всю сис-
тему з одного стану в інший в просторі ста-
нів. План представляється в цьому випадку
деякою траєкторією в просторі станів». Пі-
дкреслимо, що в даному випадку план слід
розуміти у вузькому сенсі, як конкретну по-
слідовність (схему) дій з протидії НС.
Простір станів є одним з основних
способів опису поведінки динамічних сис-
тем, тобто систем, стани яких змінюються в
часі, – цілком очевидно, що будь-яка НС
може розглядатися як динамічна система.
Простір станів включає до свого складу
стани та оператори [6]. Під станом розумі-
ється деяка конфігурація досліджуваної
динамічної системи в конкретний момент
часу, де початкову і цільову конфігурації
прийнято розглядати в якості початкового і
цільового станів. Оператор перетворює
один стан в інший. Простір станів, досяж-
них з початкового стану, складається з тих
конфігурацій системи, які можуть бути
утворені з початкової із застосуванням опе-
раторів, що перетворюють стани.
Формально простір станів задається
кортежом [7]:
< 𝑆, 𝐹, 𝑆0, 𝐺 >, де
𝑆 – непорожня кінцева множина станів;
𝐹 – непорожня кінцева множина операто-
рів, що перетворюють одні стани в інші;
𝑆0 – непорожня кінцева множина початко-
вих станів, 𝑆0 ⊆ 𝑆;
𝐺 – непорожня кінцева множина цільових
станів, 𝐺 ⊆ 𝑆.
Кожний оператор 𝑓 ∈ 𝐹 є функцією,
що перетворює один стан в інший:
𝑠𝑗 = 𝑓(𝑠𝑖); 𝑠𝑖, 𝑠𝑗 ∈ 𝑆. Рішенням задачі по-
шуку є послідовність операторів 𝑓𝑘 ∈ 𝐹, що
перетворюють початкові стани у цільові:
𝑓𝑛(𝑓𝑛−1 (… (𝑓2(𝑓1(𝑆0))) … )) ∈ 𝐺. Якщо є
декілька послідовностей та задано критерій
оптимальності, то можна формулювати за-
дачу пошуку оптимальної послідовності.
Простір станів може бути поданий
як направлений граф, вершини якого відпо-
відають станам, а дуги – операторам. Такий
граф має один або декілька початкових ста-
нів, які утворюють кореневі вершини
графа, та має один або декілька цільових
станів, які утворюють висячі вершини
графа. Пошук на графі простору станів від-
повідає знаходженню шляху на графі, який
йде від деякого початкового стану в один із
цільових станів.
Якщо ж виходити з сутності ситуа-
ційного управління протидією НС, то по-
дання ПД у вигляді графу простору станів
вже не відповідає класичному ПД як доку-
менту, а має розглядатися як ЕПД. Зокрема,
таке подання передбачає, що у якості станів
розглядатимуться операції з протидії НС, а
у якості операторів – зв’язки між операці-
ями, що семантично упорядковують їх в по-
слідовності у складі ЕПД. У відповідності
до цього, на рис.1 наведено схематичне по-
дання ЕПД як графу простору станів.
Інформаційні системи
40
Рис. 1. Схематичне подання ЕПД як графу
простору станів
Окремими різновидами з’єднуваль-
них елементів виступають так звані «зворо-
тні клапани», які додаються до складу ЕПД
для запобігання можливих зациклювань в
процесі пошуку шляхів на графі, що йдуть
від деякого початкового стану в один з ці-
льових.
Отже, створюваний таким чином
ЕПД матиме розгалужену графову струк-
туру, що включатиме множину альтернати-
вних схем (варіантів) дій як множину різ-
них упорядкованих послідовностей опера-
цій з протидії НС (що являтимуть собою
формалізовані експертні знання про різні
доцільні технології протидії НС), де кожна
операція подаватиметься в ЕПД у вигляді
окремої вершини графа. Очевидно, що для
побудови будь-якого ЕПД необхідно мати
відповідну множину таких операцій.
2. Виявлення множини операцій,
необхідних для побудови планів дій
Для виявлення множини операцій,
за допомогою яких можливо побудувати
ЕПД з протидії довільній НС, доцільно про-
аналізувати сам процес протидії, в рамках
якого такі операції мають виконуватись. В
загальному випадку внутрішня структура
процесу протидії абстрактній НС може
бути зведена до укрупненого узагальненого
опису, що складається з упорядкованої су-
купності етапів (див. рис. 2).
Рис. 2. Схематичне подання внутрішньої структури процесу протидії абстрактній НС
Проаналізуємо цей процес. Як ви-
пливає з рис. 2, на початку процесу протидії
відбувається оповіщення всіх причетних до
НС, яке включає отримання первинної ін-
формації про НС та повідомлення уповно-
важених інстанцій та населення. Очевидно,
що для здійснення цього можуть викорис-
товуватися різноманітні засоби зв’язку (в
тому числі телефони, електронна пошта, гу-
чномовці тощо). В наслідок того, що такі
операції поєднує певна ознака функціона-
льної належності до деякої групи, будемо
говорити про функціональні групи (ФГ), що
такі операції об’єднують. Наприклад, в да-
ному випадку ФГ, яка включатиме такі опе-
рації, буде називатись «Зв’язок».
Після оповіщення мають відбува-
тись два паралельні процеси (див. рис.2). З
одного боку, мають відбуватись процеси
евакуації населення та надання йому
Інформаційні системи
41
необхідної медичної допомоги, з іншого
боку, процеси розвідувальних операцій
щодо стану НС та моніторингу її розвитку,
що супроводжуються проведенням нарад за
отримуваними результатами. Очевидно, що
в першому випадку будуть виконуватись
операції, що узагальнено можуть бути ви-
значені як належні до ФГ «Медицина та за-
хист», а в другому – до ФГ «Пошуково-ря-
тувальні та розвідувальні роботи». Окремо
необхідно розглядати операцію з прове-
дення нарад: ця операція є спеціалізованою
і її доцільно додати до окремої ФГ, напри-
клад, до ФГ «Інші».
Після виконання зазначених проце-
сів паралельно відбуваються соціально-
економічні заходи та технологічні заходи
протидії НС. Зауважимо, що виконання те-
хнологічних заходів протидії змістовно
пов’язано з попереднім етапом розвідува-
льних операцій та проведення нарад за їх
результатами, що показано на рис.2 відпо-
відною зворотною стрілкою: ця стрілка ві-
дображає можливі повернення в процесі
протидії НС до розвідувальних й пошу-
ково-рятувальних операцій та проведення
необхідних нарад щодо уточнених дій.
В рамках соціально-економічних
заходів відбувається надання укриття, їжі,
ліків, фінансової допомоги та інших пос-
луг. Очевидно, що такі операції знов доці-
льно віднести до ФГ «Медицина та захист».
В свою чергу, до технологічних заходів
протидії НС слід віднести безпосередньо
операції з протидії НС. В загальному випа-
дку до таких операцій належать різного
роду будівельні роботи та операції, викону-
вані з залученням різноманітних транспор-
тних засобів. Отже, зазначені операції слід
віднести до трьох ФГ: ФГ «Будівельні тех-
нології», ФГ «Автотранспорт» та ФГ «Різ-
ний транспорт».
Узагальнюючи, можна стверджу-
вати, що необхідно сформувати сім функці-
ональних груп, кожна з яких має включати
сукупність операцій, пов’язаних між собою
за функціональною ознакою. Додатковою,
восьмою, функціональною групою має
бути ФГ «Елементи схем», яка включатиме
з’єднувальні елементи, необхідні для побу-
дови ЕПД. Подальша конкретизація складу
функціональних груп призводить до фор-
мування множин їх складових операцій.
Операції разом з їх піктограмами, що нале-
жать кожній з функціональних груп, подані
на рис. 3.
Рис. 3. Функціональні групи та їх складові операції разом з піктограмами
Інформаційні системи
42
В свою чергу, кожну сформовану
операцію необхідно формалізувати за допо-
могою множини параметрів, типи та зна-
чення яких характеризуватимуть сутність
цієї операції. Для цього необхідно виявити
властивості операції та фактори, які впли-
ватимуть на її виконання. До властивостей
операції в загальному випадку належать
типи параметрів сил і засобів боротьби з НС
та дані про види ресурсів, які мають бути
задіяні при ліквідації НС, й можуть як кіль-
кісно, так і якісно вплинути на результати
виконання даної операції. До факторів від-
носяться типи параметрів, які описують зо-
внішні умови (погодні; дорожні; умови се-
редовища, в якому виконуються роботи),
що якісно впливають на оперативність та
ефективність виконання цієї операції.
Тут і далі під силами та засобами
(СЗ) будемо розуміти специфічну для кож-
ної операції сукупність людських ресурсів
(сили) та/або автоматизованих засобів (за-
соби) з визначеною виробничою потужні-
стю, кількість та якість яких залежить від
типу окремої операції, яка використову-
ється в процесі протидії відповідній НС; а
під ресурсами – матеріально-технічні, сиро-
винні та інші засоби, безпосередньо вико-
ристовувані СЗ у межах конкретної
операції та необхідні для її здійсненності у
процесі протидії НС.
3. Формалізація операцій за
допомогою множини параметрів
Формалізація операцій, необхідних
для створення ЕПД, передбачає виконання
їх концептуального аналізу, тобто дослі-
дження семантичної інформації про опера-
ції. При цьому виявляються типи парамет-
рів, сукупність яких дозволяє повно та не-
суперечливо описати дану операцію. Типи
параметрів мають містити тільки концепту-
ально важливі аспекти операції, які дозво-
лятимуть однозначно інтерпретувати влас-
тивості та зміст операції. Такі параметри в
загальному випадку залежать як від виду
операції, її призначення та виконуваних фу-
нкцій, так і від типу ФГ, до якої належить
дана операція. Визначення структури,
складу та змісту типів параметрів забезпе-
чується при виконанні наступних кроків:
1. Врахування впливу ФГ на склад
типів параметрів. Як правило, ФГ впливає
на загальні властивості належних їй опера-
цій. Типи параметрів, загальних для всіх
операцій із сформованих функціональних
груп, наведено в табл. 1.
Таблиця 1
Типи параметрів, загальних для всіх операцій функціональних груп
Зв’язок
Пошуково-ря-
тувальні та ро-
звідувальні ро-
боти
Медицина
та захист
Автотранспорт
Різний тран-
спорт
Будівельні
технології
Перелік отри-
мувачів інфор-
мації
Зміст інформа-
ції
Тривалість,
год.
Обсяг робіт,
люд.-год.
Додатковий
час, год.
Сили, люд.
Люди, кіль-
кість
Додатковий
час, год.
Вид вантажу
Окремий обсяг
робіт, люд.-год.
Додатковий час,
год.
Відстань, км
Вид дороги
Дорожні умови
Типи транспорт-
них засобів
Вантаж, тон
Окремий об-
сяг робіт,
люд.-год.
Додатковий
час, год.
Відстань, км
Типи транс-
портних за-
собів
Обсяг робіт
(од. виміру
залежить від
виду робіт)
Додатковий
час, год.
Виробничі
потужності
(од. виміру
залежить від
виду робіт)
Наприклад, якщо операція пов’язана
з автоперевезеннями, то така операція нале-
жатиме до ФГ «Автотранспорт». До цієї
ФГ, як випливає з рис.3, належать наступні
види операцій: «Легкові перевезення»,
«Автобусні перевезення» та «Вантажні ав-
топеревезення». ФГ «Автотранспорт» пе-
редбачає наявність деяких типів
Інформаційні системи
43
параметрів, які є загальними для будь-яких
операцій даної ФГ, в тому числі (див.
табл.1): «Вид вантажу», «Відстань», «Вид
дороги». Тобто на цьому кроці виявляються
типи параметрів, які є суттєвими для ФГ в
цілому і не залежать від виду операції. Кри-
терієм виявлення таких типів параметрів є
те, що від їх значень залежить зміст інших
параметрів, що описують відповідну опера-
цію. Наприклад, від значення типу параме-
тру «Вид вантажу» залежать типи транспо-
ртних засобів, які можуть використовува-
тись для здійснення операції.
Значення типу параметра «Відс-
тань» взагалі може впливати на можливість
застосовування даного виду операції для
виконання необхідного обсягу робіт (на-
приклад, при великій дальності доцільніше
використовувати «Повітряні перевезення»
або «Залізничне перевезення вантажів», що
належать до ФГ «Різний транспорт», ніж
«Вантажні автоперевезення»).
Зауважимо, що для окремих опера-
цій, які належать до ФГ «Інші», крок 1 не
виконується, а питання їх параметризації
мають розглядатися окремо з врахуванням
специфічних особливостей цих операцій.
2. Концептуальний аналіз операції
та визначення типів параметрів, які при-
таманні сутності самої операції. Концеп-
туальний аналіз операції передбачає дослі-
дження змісту інформації про кожну опера-
цію з ФГ. Критерієм виділення типів пара-
метрів на цьому кроці є внутрішня взаємо-
залежність між виявленими типами параме-
трів та їх умовна специфічність (залежність
від виду операції).
Наприклад, типи параметрів «Вид
доріг» та «Дорожні умови» є суттєвими для
“Вантажних автоперевезень”, але не мають
ніякого сенсу, наприклад, для вищезгада-
них «Повітряних перевезень» або «Залізни-
чних перевезень вантажів». Крім того, типи
параметрів «Окремий обсяг робіт, люд.-
год.» та «Додатковий час, год.» залежать як
від «Виду доріг» та «Дорожніх умов», так і
від «Типів транспортних засобів», які мо-
жуть використовуватись при виконанні да-
ної операції.
Взагалі вид операції може бути опи-
саний, як було зазначено вище, за допомо-
гою формалізації властивостей операцій та
факторів, які впливають на ефективність
проведення операції. До властивостей опе-
рацій в загальному випадку можуть бути
віднесені:
• Види СЗ протидії НС;
• Потужність СЗ;
• Кількість СЗ;
• Ресурсозатрати СЗ;
• Обсяг робіт для СЗ;
• Додатковий час.
До факторів можуть бути віднесені:
• Метеоумови;
• Радіаційна (хімічна тощо) ситуація;
• Умови виконання робіт (стан доріг,
умови навколишнього середовища тощо).
Частина з наведених властивостей
операцій формалізується за допомогою ти-
пів параметрів, виявлених на кроці 1. Однак
специфічні властивості операцій виявля-
ються саме на кроці 2.
Наприклад, операція «Рятувальні
роботи у горах» містить параметр «Висота»
(що описує висоту над рівнем моря, на якій
мають працювати рятувальними), не влас-
тивий іншим операціям. В свою чергу, опе-
рації «Радіаційно-розвідувальні роботи» та
«Хімічно-розвідувальні роботи» містять
параметр «Способи збору даних», який
притаманний лише цим операціям.
Як правило, зміст операції суттєво
впливає на типи параметрів і заздалегідь да-
леко не завжди можливо чітко визначити
типи параметрів, які є обов’язковими для
абстрактної операції.
Наприклад, ФГ “Пошуково-рятува-
льні та розвідувальні роботи” включає опе-
рацію “Підземні рятувальні роботи”, на ви-
конання якої не впливають метеоумови, але
впливають специфічні умови навколиш-
нього середовища, які повинні бути повно
та несуперечливо формалізовані. До того ж,
даний тип параметру вже не впливає на вид
операції на рівні ФГ (див. крок 1), а розгля-
дається на другому кроці визначення стру-
ктури.
Додаткові типи параметрів, властиві
для операцій функціональних груп, подано
в табл. 2. Прочерки, що стоять в третьому
стовпці таблиці означають, що для відпові-
дної операції основні типи параметрів зада-
ються даними табл. 1.
Інформаційні системи
44
Таблиця 2
Додаткові типи параметрів, властиві для операцій функціональних груп
Назва ФГ Назва операції Типи параметрів
Зв’язок
Оповістити населення
Тип сигналу
Тип каналу оповіщення
Місце (місто, район, вулиці)
–
– Телефон
Радіозв’язок
Електронна пошта
–
Радіація
(мР/год.)
Пошуково-
рятувальні та
розвідувальні
роботи
Підземні
Глибина, м
На воді
Метеоумови
(Температура,
ºС; Вітер, м/с;
Інші погодні
умови)
У горах Висота, м
Радіаційно-розвідувальні
Хімічне розвідування
Виробничі потужності, за-
міри/год.
Способи збору даних
На завалах
На пожежі
Авіаційні
На залізниці
На автошляху
Геолого-розвідувальні
–
Медицина та
захист
Видати ліки
Йодна профілактика
Застосувати засоби захисту
Умови
Темп допомоги, люд./год.
–
Санітарна обробка
Лікарська допомога
Метеоумови
(Температура,
ºС; Вітер, м/с;
Інші погодні
умови)
Використати укриття
Дії
Темп, люд./год.
Автотранс-
порт
Легкові перевезення
Автобусні перевезення
Вантажні автоперевезення
–
Різний транс-
порт
Повітряні перевезення
Водні перевезення
Залізничне перевезення
людей
Залізничне перевезення
вантажів
Перевезення на конях
Переправа
–
Піші переходи
Вид дороги
Дорожні умови
Будівельні
технології
Земляні роботи
Бурильні роботи
Пальові роботи
Вид робіт
Вид ґрунтів
Вибухові роботи
Вид робіт
Вид ґрунтів
Вид заряду
Вантажні роботи Вид вантажу
Будівельно-монтажні ро-
боти
Робоча сила, люд.
Наведення мосту
Вид мосту
Робоча сила, люд.
Бетонні роботи Вид робіт
Інформаційні системи
45
Наведемо необхідні пояснення до
табл. 2. Прочерки, які стосуються додатко-
вих параметрів про радіацію та метео-
умови, означають, що на відповідні опера-
ції ці параметри не впливають. Для опера-
цій «Оповістити населення» та «Піші пере-
ходи» типи параметрів задаються виклю-
чно даними табл. 2. Штрихові лінії в дру-
гому стовпці призначені для підкреслення
того, що на види операцій, розташованих
безпосередньо під цими лініями, вплива-
ють метеоумови.
3. Виявлення доменів допустимих
значень для типів параметрів операції. Ко-
жний виявлений тип параметрів може бути
охарактеризований значеннями (доменами
допустимих значень), які даний тип пара-
метрів може приймати. На цьому кроці ви-
являється зміст вихідних даних операцій.
Розрізняються якісні та кількісні
види значень параметрів. Якісні види міс-
тять заздалегідь передбачену сукупність
альтернативних значень. Наприклад, тип
параметру «Вид дороги» може приймати
наступні види значень: «Бетонна», «Асфа-
льтова», «Щебенева», «Ґрунтова», «Лі-
сова», «Бездоріжжя», які описують мно-
жину можливих значень, що можуть розг-
лядатися для даного типу параметра. Кіль-
кісні види значень параметрів
передбачають введення користувачем де-
якого числового значення, але в даному ви-
падку домен допустимих значень повинен
обмежувати діапазон значень, які можуть
бути задані. Наприклад, для більшості ти-
пів параметрів, які мають кількісний вид
значень, необхідно вимагати, щоб значення
параметру було позитивним ( 0) і не пере-
вищувало завідомо зазначену величину.
В результаті узагальнення виявленої
структури, складу та змісту параметрів фо-
рмується загальний опис даної операції, що
подається у вигляді діалогу з параметриза-
ції операції, що відкривається при вставці
піктограми операції до складу ЕПД.
Таким чином, здійснення описаних
кроків дозволяє виявити структуру, склад
та зміст вихідних даних, необхідних для ви-
конання операцій в рамках ЕПД. Упорядко-
вана розгалужена сукупність таких опера-
цій формує типовий ЕПД протидії НС.
На рис. 4 наведено фрагмент умов-
ного типового ЕПД з коментарями щодо
сутності виконуваних операцій.
Зазначимо, що описаний процес фо-
рмалізації стосується саме створення типо-
вого ЕПД. Фактичний ЕПД, що має викори-
стовуватися в процесі протидії НС, створю-
ється в результаті адаптації [4] типового
ЕПД до реальних можливостей регіону НС.
Рис. 4. Фрагмент умовного типового ЕПД
Висновки
Запропонована формалізація дозво-
ляє дати більш строге визначення ЕПД як
графу простору станів, в якому в якості ста-
нів виступають операції з протидії НС, а у
якості операторів – семантичні зв’язки між
такими операціями.
Як випливає з викладеного, кожна
операція в ЕПД описується за допомогою
множини параметрів, які однозначно хара-
ктеризуватимуть призначення, потрібні СЗ,
ресурси та умови виконання операції. В
процесі виконання будь-якої операції, що
належить ЕПД, використовуються певні
Інформаційні системи
46
екземпляри СЗ та ресурсів, що дозволяє об-
раховувати їх витрати, і, як наслідок, будь-
яка упорядкована послідовність операцій
може бути охарактеризована відповідним
вектором витрат, за якими такі послідовно-
сті операцій можна порівняти, упорядку-
вати та мотивовано вибрати з них оптима-
льну за певним критеріями оптимальності.
Тоді процес оперативного управління про-
тидією НС ґрунтуватиметься на пошуку та
виборі оптимального варіанту дій (шляху
на графі простору станів) з множини альте-
рнативних варіантів дій з протидії НС.
Виходячи з цього, можна стверджу-
вати, що результати, отримувані завдяки
формалізації ЕПД, дозволяють сформувати
основні властивості ситуаційного управ-
ління, перелічені у Вступі до статті, зок-
рема (див. також [4]):
• формувати варіанти-альтернативи
управлінських рішень з протидії НС (по-
шук на ЕПД призводить до формування
множини шляхів, кожний з яких є окремим
варіантом дій з протидії НС);
• забезпечувати вирішення завдань
поточного та перспективного планування
процесу управління протидією НС (кожний
варіант дій являє собою формалізоване по-
дання як поточного (на рівні конкретної
операції), так і перспективного (на рівні по-
слідовності операцій) планування);
• вироблювати стратегію управління
протидією НС як на короткий, так і на три-
валий період (варіант дій, вибраний за пев-
ними критеріями оптимізації, уособлює со-
бою обрану стратегію управління проти-
дією НС як на короткий (на рівні виконання
конкретної операції), так і на тривалий (на
рівні управління всім процесом протидії
НС) період);
• забезпечувати обрахування та зба-
лансування витрат СЗ та ресурсів, викорис-
товуваних в процесі протидії НС (в процесі
виконання вибраного варіанту дій здійсню-
ється накопичувальне обрахування витрат
СЗ та ресурсів, задіяних в кожній виконаній
операції);
• забезпечувати здійснення управлін-
ських впливів на управління протидією НС
(якщо в процесі виконання вибраного варі-
анту дій з’являється деяка інформація, що
впливатиме на результативність процесу
протидії, виконується управлінський вплив
шляхом зупинки процесу супроводження
виконання цього варіанту дій та переплану-
вання з вибором іншого варіанту дій, який
враховуватиме цю нову інформацію).
Отже, завдяки запропонованій фор-
малізації ЕПД сформовано підґрунтя для
вирішення проблем автоматизації процесів
ситуаційного управління протидією НС в
СЦ.
Література
1. Яловець А.Л. Ситуаційні центри та про-
блема оперативного управління протидією
надзвичайним ситуаціям. Математичні ма-
шини і системи, 2022. № 4. С. 53 – 61.
2. Морозов А.А., Теслер Г.С. Ситуационное
управление и системы поддержки принятия
решений // Ситуаційні центри. Теорія і
практика / За ред. А.О. Морозова, Г.Є. Кузь-
менко, В.А. Литвинова. Київ: СП «Інтертех-
нодрук», 2009. С. 69 – 73.
3. Арістов В.В., Коломієць Є.А., Кондращенко
В.Я., Яловець А.Л. Система підтримки опе-
ративних рішень («СПОР»). Свідоцтво про
реєстрацію права на твір №13585. Держав-
ний департамент інтелектуальної власності
України, 2005.
4. Кондращенко В.Я., Яловец А.Л. Моделиро-
вание процессов оперативного управления
противодействием чрезвычайным ситуа-
циям. Електронне моделювання, 2011. Т.33,
№3. С. 23 – 37.
5. Поспелов Д.А. Ситуационное управление:
теория и практика. М.: Наука, 1986. 288 с.
6. Нильсон Н. Искусственный интеллект. Ме-
тоды поиска решений. М.: Мир, 1973. 272 с.
7. Бондарев В.Н., Аде Ф.Г. Искусственный ин-
теллект. Севастополь: Изд-во СевНТУ,
2002. 615 с.
References
1. Yalovets A.L. Situational centers and the prob-
lem of operational management of counter-
measures to emergency situations. Mathemati-
cal machines and systems, 2022. № 4. P. 53 –
61. (in Ukrainian).
2. Morozov A.A., Tesler G.S. Situational man-
agement and decision-making support systems
// Situational centers. Theory and practice / Ed.
by A.O. Morozov, G.E. Kuzmenko, V.A.
Litvynov. Kyiv: JV "Intertechnodruk", 2009.
P. 69-73. (in Russian).
3. Aristov V.V., Kolomiets E.A., Kondrash-
chenko V.Ya., Yalovets A.L. 13585
Інформаційні системи
47
“Operational decision support system
("ODSS")”. The State Department of Intellec-
tual Property of Ukraine, 2005. (in Ukrainian).
4. Kondrashchenko V.Ya., Yalovets A.L. Model-
ing of processes of operational management of
counteraction to emergency situations. Elec-
tronic modeling, 2011. V.33, No. 3. P. 23 – 37.
(in Russian).
5. Pospelov D.A. Situational management: theory
and practice. M.: Nauka, 1986. 288 p. (in Rus-
sian).
6. Nilson N. Artificial intelligence. Solution
search methods. M.: Mir, 1973. 272 p. (in Rus-
sian).
7. Bondarev V.N., Ade F.G. Artificial intelli-
gence. Sevastopol: SevNTU, 2002. 615 p. (in
Russian).
Одержано: 24.01.2023
Про автора:
Яловець Андрій Леонідович,
доктор технічних наук,
головний науковий співробітник.
Кількість наукових публікацій в українсь-
ких виданнях – понад 100.
Кількість наукових публікацій в зарубіж-
них виданнях – 5.
http://orcid.org/0000-0001-6542-3483
Місце роботи автора:
Інститут проблем математичних машин та
систем НАН України.
03187, Київ-187,
проспект Академіка Глушкова, 42.
Тел.: (044) 526 13 69.
E-mail: andriy.yalovets@gmail.com
http://orcid.org/0000-0001-6542-3483
mailto:andriy.yalovets@gmail.com
|