Шпаков Александр Александрович

ЮЗГУ, Россия, г. Курск

Принципы построения функционально-алгоритмической и структурной организации элемента первичного информационного поля.

Современный уровень хозяйственных объектов России и темпы развития характеризуется ускоренным ростом широкого внедрения инновационных технологий в теплоэнергетическом комплексе.

Совершенствование технологий управления сложными динамическими объектами (СДО) и продуцируемыми ими контролируемыми ими целенаправленными технологическими процессами (ЦНТП) становятся возможными с использованием высокоскоростных и высокоточных методов и средств [2] оперативного анализа и исследования состава и свойств

Основным инструментом, обусловленный огромными территориями, на которых размещены различные объекты народного хозяйства, является ситуационный анализ, результатом которого являются оценка текущего состояния контролирующего ЦНТП или (и) СДО, продуцирующего или сопровождающего этот процесс [1].

Под ситуацией здесь понимается совокупность состояний ЦНП или СДО (характеризуемых множеством показателей) и внешней среды. В качестве первичного технического средства, используемого при ситуационном анализе, применяются территориально и программно распределенные элементы аналитической системы, оснащенные прецизионными датчиками, сопряженными со специализированными аналитическими преобразователями, входящими в состав аналитических электронных систем (АЭС). Неопределенность в диапазоне и законе распределения входных величин, а также характеристика сопутствующих помех обуславливает необходимость интеллектуального подхода к построению структурной и алгоритмической организации как компонентов АЭС, так и системы в целом, нередко являющихся важным звеном средства ситуационного анализа в информационных сетях.

Функционирование и поведение технически сложных объектов и комплексов (отраслевых и групповых объединений) уже не вписывается в рамки требуемых информационных, архитектурных и алгоритмических описаний. Для решения задачи необходима разработка новых концептуальных моделей, как общественного характера, так и отдельных компонентов. Важнейшим условием при этом является обеспечение минимальных потерь входной информации в процессе ее получения (добывания) и первичных преобразований к виду, удобному для последующей обработки и использования потребителями. Важнейшую роль в этом играют АЭС и их первичные аналитические информационно-измерительной системы (АИИС) [2], структурная и алгоритмическая организация которых должны удовлетворять перечисленным требованиям.

Важнейшим элементом подсистемы АИИС нижнего уровня, являющимися первичным звеном информационного поля, в том числе территориально-распределенного типа является модуль экспресс-анализа входного воздействия [3], сопряженных с прецизионными датчиками (рисунок 1).

При экспресс-анализе, по сути, при любой его форме начальным моментом является различной степени априорная неопределенность, связанная с неизвестным числом, способом выражения и информативностью признаков до начала эксперимента практически посредством любого датчика Адаптивный подход к процессу коммутации (рис. 1) первичных сигналов от датчиков может быть обеспечен при внедрении в архитектуру датчиков контроллеров, реализующих текущие процессы преобразования первичной информации: длительность анализа ,общего количества информативных параметров, предварительного выделения достаточной для последующего анализа совокупности признаков, экспресс оценки информативности этих признаков.

Рисунок 1. - Функционально-структурная организация типового модуля экспресс-анализа входных воздействий от групповых датчиков.

По результатам работы операционных контроллеров, как аналитических элементов в структуре интеллектуальных датчиков корректируется алгоритм коммутатора (рис. 1), придавая ему, таким образом, адаптивный характер, с помощью чего на этом уровне оптимизируется во временном и параметрическом базисе процесс функционирования модуля экспресс-анализа. При накоплении апостериорной информации возможны изменения управляющих воздействий контроллера первичного анализа и препроцессора (фильтра) экспресс-анализа, т.е. оптимизируется за счет управления компонентами модуля экспресс-анализа по ситуации, при котором возможны на нижнем уровне два аспекта: процесс функционирования контроллера первичного анализа, функции управления которого определяются таблицей решений, входной строкой является ситуация, а выходным столбцом - решения; процесс распознавания ситуации опирается на упрощенную базу знаний (например, фреймового описания), с помощью которой и определяется строка дешифрации решений [4].

Экспресс-анализаторы совместно с коммутационной средой АЭС формируют первичное информационное поле аналитического типа, являющееся составной частью информационного обеспечения АИИС, которая в составе комплекса информационного мониторинга может быть использована в качестве средств анализа характеристик экологической среды, параметров продукта, создаваемого и контролируемого ЦНП. Функционально-структурная организация модуля экспресс-анализа для обеспечения эффективной работы аналитической информационно-измерительной системы должна быть построена с использованием интеллектуальных подходов на каждом из уровней поучения (добывания) и преобразования первичной экспресс-информации. Оптимизация процесса экспресс-анализа возможна за счет адаптации процесса преобразования текущей информации, начиная с уровня функционирования интеллектуальных датчиков и синтеза сети обратных связей, продуцируемых контроллерами на всех уровнях иерархии экспресс-анализа входных воздействий [3,4].

Литература

1. Охтилев М.Ю., Соколов Б.В., Юсупов Р.М. Интеллектуальные технологии мониторинга и управления структурной динамикой сложных технических объектов. - М.: Наука, 2006. - 410 с.

2. Ланге П.К. Методы и средства обработки информации в автоматизированных аналитических информационно-измерительных системах. Докторская диссертация, Самара, 2003г., 348с

3. Бурмака А.А., Червяков Л.М., Шпаков А.А., Бурмака О.А. Структурное и функциональное построение аналитических систем в сетях информационного мониторинга целенаправленных процессов // Известия Юго-Западного государственного университета. 2015. №1(58).

4. Бурмака А.А., Бурмака О.А., Шпаков А.А. Функционально-структурная организация интеллектуального модуля экспресс-анализа аналитической информационно-измерительной системы (АИИС). // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия Управление, вычислительная техника, информатика. Медицинское приборостроение. 2015. №1(14). с. 24-28.