1.2 Методы и средства поддержки экспертной деятельности в ядерной отрасли
Проведем краткий обзор методов и процедур поддержки экспертной деятельности. Наиболее изучены в этой области всевозможные экспертные процедуры и методы, которые можно условно разбить на пять совокупностей (рис. 1.6).
Рисунок 1.5 – Экспертные процедуры и методы
В первой совокупности методов применяются модели поиска новой информации как серии более или менее случайных, осознанных или неосознанных последовательных проб. В этом случае для повышения эффективности поиска новой информации используется увеличение хаотичности поиска.
Таким образом, к первой совокупности относятся специальные психологические методы, позволяющие избежать инерционной направленности поиска. Они вводят моменты случайности, непредусмотренности, активизируют ассоциативные способности человека, увеличивают число проб. Ко второй совокупности относятся методы, в которых для повышения эффектности поиска новой информации систематизируется перебор вариантов, увеличивается их число, исключаются свойственные ненаправленному поиску повторы и постоянный возврат к одним и тем же идеям. К методам систематизации перебора относятся в первую очередь морфологический анализ и его различные модификации [5]. Все остальные простейшие и неитеративные процедуры можно отнести к третьей совокупности. Их особенностью являются:
неформализованность и неструктурированность процедур;
активное взаимодействие всех экспертов;
личный контакт между всеми экспертами;
отсутствие обратной связи;
полный обмен информацией.
К этой совокупности относятся: метод комиссий, также метод ситуационного анализа [7].
Все вышеперечисленные методы и процедуры не структурированы, что затрудняет их формализованное использование.
Наряду с этим существуют также структурированные процедуры, наиболее известной из которых является Делфийская.
Методы, в которых для повышения эффективности поиска новой информации используется итерация и обратная связь, относятся к четвертой совокупности. Любая методика из этой совокупности может быть представлена как реализация обобщенной модели итеративной процедуры. Модель состоит из четырех кортежей, каждый из которых описывает параметры принимающих информацию экспертов и дающих ее, а также параметры взаимодействия между экспертами и процедуру в целом. В основу этой модели положено информационное взаимодействие группы экспертов при следующих ограничениях:
число итераций (туров) в процедуре не меньше двух;
не все эксперты группы взаимодействуют непосредственно;
существует обратная связь.
Все рассмотренные выше методы имеют две характерные особенности.
Во-первых, эти методы обладают достаточно низкой степенью автоматизации, и в большей степени основаны на частных оценках экспертов, а также на их взаимодействии.
Во-вторых, описанные методы носят прогностический характер, т.е. используются, главным образом, для выполнения прогностических экспертных оценок. В то же время при экспертизе ЯРБ проводится оценка уже достигнутых результатов по обеспечению безопасности ИУС АЭС на их строгое соответствие четко установленным критериям и требованиям норм, правил и стандартов.
Таким образом, вышеуказанные методы не совсем подходят для решения такой задачи, как экспертная оценка безопасности ИУС АЭС. Возникает необходимость в разработке новых узкоспециализированных методов и моделей, которые будут более точно описывать процедуру оценки безопасности ИУС АЭС с целью ее последующей автоматизации.
На сегодняшний момент в мире существует множество программных средств для моделирования динамики эксплуатационных режимов и проектных аварийных процессов на энергоблоках АЭС с реакторами различных типов. К таким средствам, в частности можно отнести: RELAP/SCDAP и ATHLET-CD – коды, ориентированные на расчет начальной стадии процессов тяжелой аварии с расплавлением активной зоны реактора;
MELCOR и ESCADRE – интегральные коды, позволяющие моделировать все стадии тяжелой аварии с расплавлением активной зоны, включая моделирование процессов в системах удержания и локализующих системах;
MAAP – интегральный, код, аналогичный MELCOR, но являющийся более быстродействующим, поскольку разработан с использованием более простых моделей;
ТРАП и РАДУГА – инженерные комплексы расчета динамики ВВЭР, разработанные в России.
Вышеперечисленные коды используются в качестве программной поддержки при анализе безопасности различных систем и оборудования АЭС.
Интерес представляет возможность применения экспертных систем (ЭС) для решения задач оценки безопасности ИУС АЭС [8].
ЭС представляет собой человеко-машинную систему, построенную из таких компонентов, как база знаний (т.е. совокупность знаний, описанных с использованием выбранной формы их представления) и механизм выводов, который обеспечивает манипулирование с этими знаниями при решении прикладных задач. Не существует строгого определения понятия «экспертная система», но фактически это программа для компьютера, которая оперирует со знаниями в определенной предметной области с целью выработки рекомендаций или решения проблем.
ЭС отличается от прочих прикладных программ наличием следующих признаков:
ЭС моделирует не столько физическую (или иную) природу определенной проблемной области, сколько механизм мышления человека применительно к решению задач в этой проблемной области. Это существенно отличает ЭС от систем математического моделирования или компьютерной анимации;
ЭС, помимо выполнения вычислительных операций, формирует определенные соображения и выводы, основываясь на тех знаниях, которыми она располагает. Знания в системе представлены, как правило, на некотором специальном языке и хранятся отдельно от собственно программного кода, который и формирует выводы и соображения. Этот компонент программы принято называть базой знаний;
при решении задач основными являются эвристические и приближенные методы, которые, в отличие от алгоритмических, не всегда гарантируют успех. Эвристика, по существу, является правилом влияния, которое в машинном виде представляет некоторое знание, приобретенное человеком по мере накопления практического опыта решения аналогичных проблем. Такие методы являются приблизительными в том смысле, что, во-первых, они не требуют исчерпывающей исходной информации, и, во-вторых, существует определенная степень уверенности (или неуверенности) в том, что предлагаемое решение является верным.
Одним из типов ЭС является система поддержки принятия решений (СППР), которая помогает лицу, принимающему решения (ЛПР), выбрать или сформировать нужную альтернативу среди множества вариантов при принятии ответственных решений. Представляет интерес создание СППР для оценки безопасности ИУС АЭС в ходе проведения государственной экспертизы ЯРБ. В нашем случае, в роли ЛПР выступает эксперт.
В связи с этим, в настоящем дипломном проекте целесообразно формализовать процедуру выполнения экспертизы ИУС АЭС, разработать математическую модель оценки безопасности ИУС АЭС и на ее основе создать компьютерную систему экспертного оценивания безопасности информационно-вычислительных комплексов АЭС.
Статистический анализ результатов выполнения экспертиз позволит выявить различные неблагоприятные тенденции и слабые места, на которые экспертам следует обращать пристальное внимание при оценке безопасности ИУС АЭС в дальнейшем. К возможным целям такого анализа относятся:
выявление ИУС АЭС, для которых выпускаются документы, обосновывающие безопасность, наихудшего качества с точки зрения отражения в них выполнения требований норм, правил и стандартов по ЯРБ;
выявление разработчиков ИУС АЭС, которые выпускают документы, обосновывающие безопасность, наиболее низкого качества (т.е. с наибольшим количеством замечаний к ним со стороны экспертов);
выявление типов документов, обосновывающих безопасность ИУС АЭС, которые имеют наихудшее качество (вне зависимости от конкретного типа ИУС АЭС и от разработчика);
возможное обнаружение других особенностей и тенденций, которые следует учитывать в процессе выполнения экспертиз ЯРБ.
В связи с этим, интерес представляет разработка метода статистической оценки результатов выполнения экспертиз ЯРБ в сфере ИУС АЭС.