RUS UKR ENG

ДонНТУ | Магистратура ДонНТУ |
  Ссылки | Электронная библиотека | Главная страница | Индивидуальное задание |Результаты поиска в Internet |



Автореферат

Арутюнянц Т. С.

Тема магистерской работы: "Логико-информационная модель предприятия как источник экологической информации"

Руководитель: к.х.н., доц. Гороховский А. Н.

e-mail:ararat@ukrtop.com





Актуальность темы

На сегодняшний день проблема обращения с информацией, методов её оброботки и предоставления стоит достаточно остро. Это связано с большими и постоянно растущими объёмами информационных потоков (в частности, в экологии), которые нуждаются в систематизации. Имеет место и вопрос доступности этой информации для заинтересованных лиц и возможности наиболее отлаженной её обработки. В качестве решения этих проблем (рассматривается сфера экологии) сегодня предлагаются разнообразные экологические програмные продукты. Они имеют свои достоинства. Однако существующие програмные продукты, как правило, коммерческие и не являются дооступными для общего пользования, а также внесения изменений и дополнений, хотя и используют известные методики расчетов и справочные материалы. В данной работе эти общие недостатки скорректированы и програмный продукт является открытым для всех заинтересованных лиц.


В работе рассматривается экоинформационная модель (ЭИМ), позволяющая:

  1. Поиск характерной информации в банке характеристик объектов (БХО), банке эталонных свойств (БЭС) и банке знаний (БЗ).
  2. Обеспечить формирование запросов к банкам данных наиболее простыми для пользователя средствами.
  3. Выполнить запросы, ориентированные на выработку оценок текущего воздействия объекта-загрязнителя на окружающую среду.
  4. Осуществление прогнозных оценок в результате изменения такого воздействия.
  5. Изменение самой ЭИМ, т. е. запросы на создание новых, модификацию и обновление существующих информационных структур и связей.
  6. Информационную поддержку в области охраны окружающей среды и природопользования.
  7. Комплексную автоматизацию работ отделов по охране окружающей среды /предприятий в области методик и расчетов.
  8. Решить проблему документооборота – в системе реального времени он, как таковой, становится ненуженым и сводится лишь к задачам получения "бумажного следа" и документов, необходимых для контакта с внешними организациями.

Опробация работы


Данная тема была освещена в докладе "Концепция построения экоинформационной модели объекта-загрязнителя окружающей среды" на IV Международной научной конференции студентов и аспирантов "Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов", который опубликован в сборнике докладов этой конференции.


Обзор существующих исследований и разработок

Подход к информации как к модели реального объекта, который позволяет вскрыть не тенденции и общие формы законов, а их конкретную реализацию в определенной предметной области может быть заложен в основу экоинформационной модели (ЭИМ) объекта-загрязнителя природной среды. В частном случае, таким объектом выступает промышленное предприятие, которое можно рассматривается как жизнеспособную систему, в кибернетическом смысле этого слова. Оно взаимодействует с окружающей средой через потребляемые и образующиеся потоки вещества и энергии, а также людские и финансовые ресурсы. Модель жизнеспособных систем (Viable System Model, VSM), основанная на трудах Уильяма Эшби (William Ashby) о разнообразии, была разработана Стаффордом Биром (Stafford Beer) и получила дальнейшее развитие в работах Рауля Эспехо (Raul Espejo).
Существуют и другие разработки. Подробнее о них можно узнать, воспользовавшись приведенными в одноименном разделе ссылками.




Теоретический анализ

Предполагается, что данный програмный продукт может осуществлять расчет и содержать в своих баках информацию для расчета по любой методике экологической направленности. Однако в связи с тем, что таких методик насчитывается очень и очень много, в проект (в качестве демонстрации возможностей названного продукта) закладываются даннае для расчета класса опасности отходов в соответствии с ДСанПіН 2.2.7. 029-99 (Державні санітарні правила та норми). Однако предусмотрена прямая возможность пополнения банка моделей новыми расчетноми методиками, для которых по такому же алгоритма будет производиться расчет и предоставляться результат. Текущие результаты и результаты предыдущих расчетов сохраняются в банке знаний (БЗ), пополняя его. Результаты могут использоваться в дальнейшем. Предполагается использовать базы уже существующих банка характеристик объектов (БХО) и банка эталонных свойств (БЭС). В случае изменения ранее внесенных в банк моделей расчетных методик кроссплатформенность проекта позволяет скорректировать исходную информацию. Существует также возможность модификации и обновление информационных структур и связей.

Разработка модели

В данном случае ЭИМ рассматривается как модель, имеющая целью выработку оценок текущего воздействия объекта-загрязнителя на природную среду и осуществление прогнозных оценок в результате изменения такого воздействия.
Концептуально экоинформационная модель состоит из нескольких информационных модулей: Банка Характеристик Объекта (БХО), Банка Эко-Моделей (БЭМ) воздействия, связанного с ним, Банка Эталонных Свойств (БЭС) и Банка Знаний (БЗ). Важным свойством ЭИМ является ее рекурсивность. Отдельные модели БЭМ и базы данных из БХО, БЭИ рассматриваются как отдельные жизнеспособные системы, которые входят в качестве элементов в системы более высокого уровня.
В первом приближении вся информация о предприятии:
  • реквизиты, государственные статистические коды, адрес и место расположения;
  • потребляемые природные и людские ресурсы;
  • используемые технологические процессы;
  • выпускаемая основная и побочная продукция;
  • образующиеся отходы, выбросы и сбросы производства их состав и количество;
накапливается в БХО в виде реляционной или иерархической модели представления данных.
БЭМ представляет собой совокупность как общепринятых, так и разрабатываемых методик и моделей, с помощью которых для БХО выполняют конкурсную оценку и прогноз воздействия объекта-загрязнителя на природную среду: класса опасности (токсичности) и инвентаризацию отходов; уровни приземных концентраций; предельно-допустимые сбросы и качество воды в используемых водных объектах.
Для выполнения расчетов в БЭМ используется БЭС:
  • простых и сложных веществ (ПДК, LD50, растворимость, летучесть, коэффициенты неконсервативности и т. д.);
  • технологических процессов.
Таким образом, в БЭС отражена семантика данных той предметной области, на которую они ориентированы в БЭМ.
Результаты оценок и прогнозных расчетов накапливаются в БЗ.


Предполагается следующий алгоритм работы:
  1. Данную экоинформационную модель удобно разместить на сервере областного центра сбора и обработки информации - Областного госуправления экологии и природных ресурсов.
  2. Запрос отправляется пользователем с помощью динамической Web-формы, куда вводятся данные о характеристиках объекта, выбирается расчетная модель и определяется форма представления результатов.
  3. Браузер по нажатию кнопоки пересылает данные из заполненной формы.
  4. Программа производит манипуляции с банками данных, хранящимися на сервере, и в соответствии с запросом, формирует результат и передаёт его клиенту в виде статической Web-формы.
  5. Текущие результаты и результаты предыдущих расчетов сохраняются в банке знаний (БЗ), пополняя его. Результаты могут использоваться в дальнейшем. Предполагается использовать базы уже существующих банка характеристик объектов (БХО) и банка эталонных свойств (БЭС).


    Схема экоинформационной модели (ЭИМ)


    [Схема ЭИМ]


    Полную реализацию ЭИМ способна обеспечить архитектура «клиент – сервер», в которой обмен данными осуществляется через Web-сервисы. На клиентских местах интерфейс удобно строить с помощью динамических Web-форм, генерируемых ЭИМ через Web-сервер – это дает кроссплатформенность, легкость в разработке и усовершенствовании модели (оперативно могут вноситься изменения в БЭМ, БЭС, которые сразу будут актуальны), открытость и доступность к результатам модельных оценок, защищенность от случайного или преднамеренного искажения информации.




    Обзор полученных результатов

    Поскольку предполагаемый програмный продукт на данный момент (май 2005) находится в стадии разработки, то говорить о полученных результатах пока рано. В качестве промежуточного результата можно принять сгенерированные модель и алгоритм её работы.

    Перспективы даннго направления

    Область, к которой принадлежит разрабатываемая тема, имеет большие возможности для развития и перспективы данного направления достаточно широки, поскольку степень "компьютеризации" сферы экологии еще далека от 100%, а острая необходимость в этом есть.

    Литература

    1. Краснянский М. Е.\ Конспект лекций по курсу "Экологическая безопасность"

    2. ДСанПіН 2.2.7. 029-99
      Державні санітарні правила та норми.Гігієнічні вимоги щодо поводження з промисловими відходами та визначення їх класу небезпеки для здоров'я населення

    3. Справочник химика, М-1990 г.