Рыбина Технология построения динамических 2011

∙Атрибуты: User – text, Rd – truth-value, Wr – truth-value, Ex – truth-value;

∙Rightslist – список прав;

∙Route – маршрут;

∙Атрибуты: IP1 – integer, IP2 – integer, Mask – integer;

∙Routelist – список маршрутов;

∙User – пользователь ;

∙Атрибуты: Login – text, Password – text;

∙Userlist – список пользователей;

∙Center – фоновая картинка модели.

Иерархия рабочих пространств. При разработке прототипа ИЭС были созданы следующие рабочие пространства:

1. CLASSES – рабочее пространство, содержащее описание всех классов и объектов системы.

181

2.MODEL – рабочее пространство, представляющее модель системы.

3.MODELRULES – рабочее пространство, содержащее правила, изменяющие внешний вид модели.

4.UNCONTROLRULES – рабочее пространство, содержащее правила, обеспечивающие внешнее воздействие.

5.CONTROLRULES – рабочее пространство, содержащее правила, обеспечивающие воздействие администратора.

6.RANDOMRULES – рабочее пространство, содержащее правила, обеспечивающие случайные возмущения.

7.OUTRULES – рабочее пространство, содержащее правила, обеспечивающие вывод информации на message board.

Правила БЗ прототипа ИЭС. Ниже представлены основные группы правил БЗ динамической ИЭС управления ЛВС «умного дома»:

∙ModelRules – правила, изменяющие внешний вид модели;

∙UncontrolRules – правила, обеспечивающие внешнее воздействие;

∙ControlRules – правила, обеспечивающие воздействие администратора;

∙RandomRules – правила, обеспечивающие случайные возмущения;

∙OutRules – правила, обеспечивающие вывод информации на

message board;

∙ AdvRules – правила , обеспечивающие вывод рекомендаций.

Тест-пример работы прототипа ИЭС. Функционирования начинается с титульного экрана, на котором присутствуют две функциональные кнопки – « режим моделирования» и «просмотр параметров».

1.Пользователь запускает либо режим моделирования, либо просмотр параметров.

2.В случае просмотра параметров пользователь с помощью ползунков может выставить относительные вероятности различных событий.

3.В случае просмотра модели на экран выводится схема модели

иокно с кнопками, обеспечивающими изменение структуры ЛВС.

182

4.При нажатии кнопки «начать моделирование» происходит запуск системы.

5.В нормальном состоянии сеть работает стандартно (например, в кафе постоянно подключаются и отключаются различные переносные устройства).

6.Периодически происходит системный сбой – обрыв провода или изменение настроек какого-то объекта сети. Система анализирует причину ошибки и, если возможно, исправляет её. Если нет, то выдает сообщение с требованием вызвать ремонтников.

7.В процессе работы модели можно нажать кнопку «просмотр статистики» и увидеть информацию о количестве различных происшествий и просмотреть собранную статистику по офисам.

При запуске системы на экран выдается окно с изображением ЛВС дома (рис.42).

Рис. 42. Интерфейс системы при запуске

Сообщения, выдаваемые системой, выводятся в отдельном окне

(рис. 43).

183

При возникновении ошибки система сообщает о ней, а также подсвечивает сломанный объект красным цветом (если ошибка аппаратная), либо желтым (если ошибка системная) (рис. 44).

Рис. 43. Интерфейс выдаваемых сообщений

Рис. 44. Интерфейс системы при возникшей ошибке

184

3.2. Примеры построения прототипов интеллектуальных агентов и МАС

В качестве примеров построения интеллектуальных агентов и МАС для различных ПрО и различных типовых задач ниже приводится описание нескольких прототипов МАС, а именно [27], [28]: прототип МАС управления силами и средствами объектовой охраны; прототип МАС для решения задач контроля состояния химически опасных объектов города Москвы; прототип МАС управления инвестиционными проектами.

3.2.1. Прототип МАС для решения задач контроля состояния химически опасных объектов города Москвы

В соответствии с действующими в России законами и ведомственными нормами любая производственная деятельность, оказывающая влияние на состояние окружающей природной среды, должна сопровождаться экологическим контролем и мониторингом, т.е. систематическими наблюдениями за источниками антропогенного воздействия, уровнем загрязнения компонентов окружающей среды, влиянием загрязнения на состояние биологических объектов.

Крупнотоннажные непрерывно действующие химические и нефтеперерабатывающие производства являются высоко рисковыми объектами, представляющими серьезную опасность для человека и окружающей среды, функционирующими в условиях неопределенности, связанной с отсутствием или неполнотой информации о процессах возникновения и развития аварии.

Рассмотрим демонстрационный прототип МАС для решения задач контроля состояния химически опасных объектов города Москвы, обеспечивающий поддержку мониторинга, оценки, прогнозирования и своевременного оповещение производственного персонала химически опасных объектов (ХОО), территориальных подразделений МЧС России, включая население, проживающее на прилегающих к ХОО территориях.

Краткое описание проблемной области. Территориально Москва разделена на 11 административных округов, в каждом из

185

которых расположены непрерывно действующие промышленные производства (химически опасные объекты), использующие в своём технологическом цикле аварийно химически опасные вещества (АХОВ). АХОВ – это обращающиеся в больших количествах на промышленных производствах и на транспорте токсические химические вещества, способные в случае разрушений (аварий) на объектах легко переходить в атмосферу и вызывать массовые поражения людей.

Аварийные ситуации с АХОВ возможны в процессе их про-

дов, а также транспортных средств, обслуживающих эти отрасли и объекты.

Основные процессы, связанные с управлением экологической безопасностью Москвы, приведены на рис. 45.

Непрерывный мониторинг состояния всех химически опасных объектов осуществляется территориальными подразделениями МЧС Москвы – Агентствами по обеспечению мероприятий гражданской защиты, расположенными в каждом административном округе города. От территориальных подразделений, отвечающих за экологическую безопасность округов, информация передаётся на общегородской уровень, которому соответствует 862 Центр мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера Главного управления МЧС России по г. Москве. Трехуровневая организационная схема подразделений экологического мониторинга Москвы приведена на рис. 46.

Непосредственно на химически опасных объектах установлены датчики, производящие замеры концентраций в атмосфере АХОВ, использующихся в производственном цикле этих объектов, а так же датчики метеопараметров (температура, давление и влажность воздуха, скорость и направление ветра). Данные измерений передаются с датчиков через программируемые контроллеры связи в территориальные подразделения МЧС Москвы – Агентства по обеспечению мероприятий гражданской защиты административ-

186

ных округов города Москвы и 862 ЦМП ЧС. После предварительной обработки эти данные выводятся на экраны дежурных территориальных подразделений. В случае обнаружения тревоги предусмотрено задействование средств аварийной световой и звуковой сигнализации в помещениях дежурных и непосредственно на объектах.

Рис. 45. Схема основных процессов управления экологической безопасностью

Одним из основных процессов является диагностика работоспособности оборудования на объектах. Самодиагностика оборудования заключается в передаче данных показаний датчиков в режиме отсутствия аварии. При непоступлении данных в течение некоторого, определяемого регламентом, интервала времени фиксируется отсутствие связи и неработоспособность оборудования.

В случае возникновения чрезвычайной ситуации на каком-либо химическом опасном объекте должна проводится оценка уровня

187

аварии и расчет прогноза развития аварийной обстановки. Далее необходимо составить план мероприятий по обеспечению гражданской безопасности населения на окружающей территории и устранения последствий аварии с задействованием сил и средств оперативных служб.

Рис. 46. Организационная схема подразделений экологического мониторинга Москвы

Постановка задачи. Прием данных о концентрации АХОВ, непосредственном факте и уровне аварии, текущих и аварийных данных о работоспособности системы на объекте, метеоусловиях на момент аварии. Отображение на объектах по обеспечению мероприятий гражданской защиты административных округов г. Москвы и в центрах мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций данных текущей обстановки и аварийных данных с

188

выдачей сигналов управления на включение звуковой и цветовой сигнализации, а также подготовка и передача данных для расчета прогноза при возникновении аварийных ситуаций на ХОО, привязанного к картографической основе.

Теоретические вопросы разработки прототипа МАС для мониторинга химически опасных объектов Москвы. В качестве модели интеллектуального агента и модели взаимодействия интеллектуальных агентов при построении прототипа МАС для мониторинга химически опасных объектов г. Москвы были адаптированы модели, предоставляемые системой ИМВИА [28], [29].

имодействия. Это связано с тем, что темой общения интеллектуальных агентов для данной ПрО будет служить сама ПрО. Поэтому модель коммуникативной среды будет включать ПрО и собственно участников взаимодействия. Модель ПрО «обеспечение экологической безопасности» можно представить в следующем виде: P = <PR, ST, TRP>, где PR - предметная область, т.е. множество классов, их экземпляров и связывающих их отношений, описывающих область, связанную с обеспечением экологической безопасности. PR = <SK, Sob, SR>, где: SK – множество классов, описывающих область, связанную с обеспечением экологической безопасности, где SK = {Kz}, z=1÷9 ( описание классов ПрО представлено в Табл. 12), Sob -множество экземпляров классов, описывающих ПрО, где Sob = {Obg }, g=1÷ G, SR – множество отношений, связывающих элементы множеств SK и Sob, SR={Rd}, d=1÷ D; SТ – множество решаемых задач, где SТ ={Тl}, l=1÷13 ( описание решаемых задач представлено в табл. 13). TRP – отношение, ставящие в соответствие элементам PR решаемую задачу из множества SТ (табл.

14).

В рассматриваемом прототипе МАС для решения задач контроля состояния химически опасных объектов города Москвы были выделены следующие типы агентов: агент-посредник, агент-

исполнитель, агент-супервизор и агент-сервер_имён. Рассмотрим функции каждого агента.

189

Таблица 12