8. Ситуационные системы
Ситуация системы есть оценка (анализ, обобщение) совокупности характеристик объектов и связей между ними, которые состоят из постоянных и причинно-следственных отношений, зависящих от произошедших событий и протекающих процессов.
Обобщенное описание (отображение) системы с помощью ситуаций называется ситуационной моделью (СМ). В связи с этим все ситуационные системы можно называть системами ситуационного моделирования (ССМ).
Под ССМ понимается комплекс программных и аппаратных средств, которые позволяют хранить, отображать, симулировать (имитировать) или анализировать информацию на основе СМ.
8.1. Классификация ситуационных систем
По назначению ССМ можно разделить на три основных класса: системы ситуационного отображения информации (ССОИ), системы динамического моделирования ситуаций (СДМС) и аналитические ситуационные системы (АСС) (Рис. 11). Необходимо отметить, что СДМС должна иметь возможность отображения СМ и, следовательно, может содержать ССОИ как одну из своих компонент. Однако для реализации СДМС не всегда требуются отображение СМ на экране коллективного пользования, эффективные алгоритмы декомпозиции модели, использование когнитивной графики и т.д.
ССОИ можно разделить на два подкласса: ситуационные центры наблюдения (отображения — СЦО) и ССОИ с удаленным доступом (распределенные — РССОИ).
Рис. 11. Классификация ситуационных систем
РССОИ являются относительно новым классом систем и в настоящее время активно развиваются. Примером может служить автоматизированная полиграфическая система Agfa Delano. Она позволяет наблюдать за всеми этапами выполнения заказов на печатную продукцию. При этом используется Internet/Intranet технологии, дающие доступ к информации не только верхнему руководителю и менеджеру заказа, но и заказчику, и любому потенциальному клиенту. Эффективность отображения на небольших экранах достигается за счет развитых механизмов декомпозиции и специально разработанных когнитивных элементов (изображений, анимаций). В перспективе класс РССОИ может пополниться развитыми ERP-системами и АСУ ТП.
Большинство существующих ССОИ представляют собой СЦО. Области применения таких ССОИ весьма разнородны, их примерами являются: система отображения информации в центре управления космическими полетами; система наблюдения за космической обстановкой [Филиппович Ю., передовая радарная цифровая система анализа изображений ADRIES, предназначенная для автоматизации задач тактической разведки, оценки военной обстановки, опознавания целей и способная интерпретировать возможные военные ситуации по совокупности радиолокационных изображений, параметров обнаруженных состояний боевой техники, априорной топографической информации типа карт или баз данных о характеристиках местности и т.п.; система для опознавания военных кораблей по силуэту; системы специального назначения [Stuart, 1990; Vollmuth, 1991]; системы контроля за аппаратурой сотовой связи [Motorola, 2000] и др.
Типичными для ситуационных систем отображения информации являются задачи наблюдения на достаточно большом ареале земной поверхности; управления (навигации) динамическими объектами в указанных средах; наблюдение (управление) за сложными технологическими процессами (например, на атомных электростанциях); управление сложными транспортными узлами.
Основная задача СЦО — строить изображения ситуаций, возникающих в предметной области, на основе которых оперативный состав принимает управляющие решения в рамках определенных задач. СЦО характеризуются:
- необходимостью создавать информационные модели и изображения весьма сложных, комплексных, динамических ситуаций реального мира, представлять эти изображения оперативному составу;
- наличием оперативного состава (коллектива потребителей графической информации), решающего на основе представленной модели визуализации ситуации некоторую совокупность задач;
- расположением в ситуационных залах управления (наблюдения, навигации), построенных на основе мощной вычислительной среды и имеющих в большинстве случаев стационарный характер.
Специально разработанных СДМС в настоящее время практически не существует, поэтому вместо них адаптируют и используют другие классы систем. В связи с этим СДМС можно разделить на два класса: специализированные и адаптированные. Для динамического моделирования (имитации) ситуаций можно использовать два подхода: первый — задание исходных данных и последующий анализ возникающих ситуаций в ССОИ или АСС; второй − представление ситуаций, их взаимосвязей и очередности возникновения с помощью систем имитационного (динамического) моделирования. К адаптированным системам, реализующим первый подход, можно отнести экспертные системы мониторинга (ЭС реального времени). Примером может служить ЭС GenSym G2, которая в своем составе имеет модуль генерации исходных данных. Для воплощения второго подхода лучше всего использовать событийно-ориентированные или комбинированные системы имитационного моделирования (PowerSim).
К АСС можно отнести системы ситуационного управления (ССУ), некоторые автореферирующие системы, аналитические ситуационные центры (АСЦ) и ЭС мониторинга. ССУ реализуют принцип ситуационного управления, который кратко можно сформулировать так: количество состояний системы велико; число возможных решений и ситуаций ограничено; решение принимается в зависимости от ситуации; необходимо на основании исходных данных определить ситуацию и принять соответствующее решение
Не все автореферирующие программы можно считать аналитическими. Для этого они должны не только обобщать информацию, но и оценивать ее. Среди них можно выделить статические, динамические и многопоточные системы. Многопоточные приложения работают в реальном режиме времени и анализируют информацию из большого количества разнородных источников информации. По своим задачам и функциям они приближаются к ЭС реального времени.
АСЦ является системой оперативной аналитической обработки большого количества взаимосвязанной информации. На современном рынке представлен целый класс аналитических систем, но в отличие от ситуационных центров, эти системы позволяют анализировать небольшое количество связанных параметров.