КОНЦЕПЦИЯ ПОСТРОЕНИЯ ЭКО-ИНФОРМАЦИОННОЙ МОДЕЛИ
ОБЪЕКТА-ЗАГРЯЗНИТЕЛЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Арутюнянц Т. С., Гороховский А. Н.
Донецкий национальный технический университет
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 эко-информационной модели (ЭИМ) объекта-загрязнителя природной среды. В частном случае таким объектом выступает промышленное предприятие, которое можно рассматривать 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).
В нашем случае, цели ЭИМ это – выработка оценок текущего воздействия объекта-загрязнителя на природную среду и осуществление прогнозных оценок в результате изменения такого воздействия.
Концептуально ЭИМ 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.
С помощью ЭИМ могут выполняться следующие информационные запросы:
1. поиск определенной информации в банках БХО, БЭС и БЗ;
2. изменение самой ЭИМ, т. е. запросы на создание новых, модификацию и обновление информационных структур и связей;
3. ориентированные на выработку оценок текущего воздействия объекта-загрязнителя на природную среду;
4. запросы прогнозного характера. Реализация этих запросов - наиболее трудоемкий процесс, так как связан с автоматическим изменением информации в ИЭМ.
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), открытость и доступность к результатам модельных оценок, защищенность от случайного или преднамеренного искажения информации.
Прендполагается следующий алгоритм работы:
- Данная модель может быть размещена на сервере областного центра сбора иобработки информации – Государственном областном управлении экологии и природных ресурсов.
- Запрос (например на оценку класса опасности отходов) отправляется с помощью Web-формы, куда вводятся данные о характеристиках объекта, выбирается расчетная модель и определяется форма представления результатов.
- Текущие результаты и результаты предыдущих расчетов сохраняются в банке знаний (БЗ), пополняя его. Результаты могут использоваться в дальнейшем.
Предполагается использование базы уже существующих банка характеристик объектов (БХО) и банка эталонных свойств (БЭС).
Ввод входных данных может осуществляться вручную сотрудниками предприятия либо с помощью датчиков, а также внешних источников данных. Внешние источники данных могут быть как активными (заказчики, посетители Web-сервера и т. д.), так и пассивными (Web-сервисы независимых фирм, поставщиков и т. д. ). В качестве получателей выходных данных могут выступать различные категории государственных и общественных организаций природопользователей и т.п.
В рамках ЭИМ решается и проблема документооборота – в системе реального времени он как таковой становится не нужен и сводится лишь к задачам получения "бумажного следа" и документов, необходимых для взаимодействия с внешними организациями. Пользователи ЭИМ посредством клиента (броузера) задают данные в Web-форму, далее на их основе броузер формирует необходимый запрос и отправляет серверу. В ответ ИЭМ формирует результаты работы в виде электронных документов.
IV Международная научная конференция студентов и аспирантов
"Охрана окружающей среды и рациональное использрвание природних ресурсов"
1. ВУЗ_______________Донецкий национальный технический университет_______________
2. Секция ____11____. Екологический мониторинг, оценка риска и информационные технологии
___________________________________________________________________
4. Авторы доклада – студенты _______Арутюнянц Татевик Суреновна
(фамилия, имя, отчество)
5. Курс ___5__,группа __ЭП 00___,факультет екологии и химической технологии__________
6. Наукчный руководитель ________Гороховский Александр Николаевич
(фамилия, имя, отчество)
ученое звание____доцент_______, научная степень ____канд. хім. наук______________
должность___доцент____, кафедра ________”Прикладная экология и охрана окружающей среды”_____________________________________________________