автореферат диссертации по документальной информации, 05.25.05, диссертация на тему:Информационные и процедурные модели для автоматизированной системы поддержки принятия решений при технической эксплуатации водопроводных и канализационных сетей

На правах рукописи УДК 696.1

ББК Н 761-1с116я031

ПАХОМОВ Павел Игоревич

ИНФОРМАЦИОННЫЕ И ПРОЦЕДУРНЫЕ МОДЕЛИ ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ПРИ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ВОДОПРОВОДНЫХ И КАНАЛИЗАЦИОННЫХ СЕТЕЙ

Специальность 05.25.05 - Информационные системы и процессы (технические науки)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Тамбов 2010

004604533

Работа выполнена на кафедре «Автоматизированное проектирование технологического оборудования» Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Тамбовский государственный технический университет» (ГОУ ВПО ТГТУ).

Научный руководитель доктор технических наук, доцент

Немтинов Владимир Алексеевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Смирнов Владимир Николаевич

доктор технических наук, доцент Демидова Лилия Анатольевна

Ведущая организация ГОУ ВПО «Воронежский государственный

технический университет»

Защита диссертации состоится 22 июня 2010 г. в 1300 часов на заседании диссертационного совета Д 212.260.05 ГОУ ВПО ТГТУ по адресу: 392000, г. Тамбов, ул. Советская, д. 106, Большой зал.

Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенных гербовой печатью, просим направлять по адресу: 392000, г. Тамбов, ул. Советская, д. 106, ГОУ ВПО ТГТУ, учёному секретарю диссертационного совета Д 212.260.05.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО ТГТУ, а с авторефератом дополнительно - на официальном сайте ГОУ ВПО ТГТУ http:// www.tstu.ru.

Автореферат разослан 21 мая 2010 г.

Учёный секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор , З.М. Селиванова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность и состояние проблемы. В настоящее время широко применяются информационные системы поддержки принятия решений при управлении в сфере жилищно-коммунального хозяйства. Их применение повышает эффективность труда специалистов, автоматизируя рутинные операции сбора информации и оформления документации при технической эксплуатации, организации мониторинга состояния отрасли, финансового учёта и планирования ресурсов. Однако низкая эффективность функционирования коммунальных систем очень часто обусловливается отсутствием моделей, адекватно описывающих процессы принятия решений при их эксплуатации.

Выполненная работа посвящена разработке информационных и процедурных моделей поддержки принятия решений при технической эксплуатации отдельных объектов коммунальных систем, реализация которых в автоматизированной системе позволит повысить качество анализа и обработки разнородных данных о пространственно-распределённых объектах и обеспечить безаварийное функционирование систем.

Результаты, полученные автором, базируются на достижениях многих научных школ. Современный подход к формированию систем поддержки принятия решений основан на использовании теории бинарных межобъектных отношений и специализированных методах обработки информации, развитых зарубежными учёными М. Эгенгофером, Э. Митчеллом, М. Де Мерсом и др., отечественными учёными В.В. Александровым, А.М. Берлянтом, Е.Г. Капраловым и др. Среди ведущих ученых в области теории информатики следует отметить академиков A.A. Самарского, А.П. Ершова, В.В. Кочетова, профессоров P.C. Гиляревского, В.М. Тюпонника, A.B. Соколова и др.

Настоящая работа выполнялась в соответствии с хоздоговорными планами НИР ГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет» в 2006 -2009 гг., а также по программе гранта РФФИ № 06-08-96352-р_центр_а.

Объектом исследования является автоматизированная система информационной поддержки принятия решений при технической эксплуатации водопроводных и канализационных сетей сложной структуры.

Предметом исследования являются информационные и процедурные модели, лежащие в основе поддержки принятия решений при технической эксплуатации водопроводных и канализационных сетей.

Цель работы: повышение качества анализа и обработки разнородных данных о пространственных объектах, распределенных на территории муниципального образования, путём разработки информационных и процедурных моделей поддержки принятия решений для автоматизированной системы, используемой при технической эксплуатации водопроводных и канализационных сетей.

Задачи исследования. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующее:

1) провести анализ существующих автоматизированных систем поддержки принятия решений при технической эксплуатации объектов коммунальных систем;

2) разработать пространственную геоинформационную модель территории, включающую: графические векторные и растровые изображения объектов различного назначения, связанные инженерными коммуникациями; базы атрибутивных данных для хранения символьной и цифровой информации об объектах модели;

3) разработать информационные и процедурные модели поддержки принятия решений при технической эксплуатации водопроводных и канализационных систем.

Научная новизна работы заключается в следующем:

• на базе системного анализа и методов математического моделирования разработана технология поддержки принятия решений при технической эксплуатации водопроводных и канализационных сетей - организация взаимодействия человека и компьютера при управлении объектами сложной структуры, отличающаяся применением теории иерархических систем, использованием единого банка данных для объектов территории муниципального образования с предоставлением возможности их визуализации с помощью пространственной модели, информационных и процедурных моделей поддержки принятия решений, учитывающих специфику реализации технологических процессов в объектах этих сетей;

• разработана пространственная геоинформационная модель территории, включающая: графические векторные и растровые изображения объектов различного назначения, элементы оборудования водопроводных и канализационных сетей, отличающиеся степенью детализации, достаточной для их визуальной идентификации; базы атрибутивных данных для хранения символьной и цифровой информации об объектах модели;

• предложена информационная модель объекта трубопроводной системы, отличительной чертой которой является представление разнообразной информации в виде графовой структуры фреймов и включение в неё сведений о составе, свойствах системы и её элементах, а также способах задания этих свойств.

• разработана информационно-логическая модель поддержки принятия решений при технической эксплуатации водопроводных и канализационных систем, отображающая данные предметной области в виде совокупностей информационных моделей объектов и связей между ними, основанных на использовании продукционных правил;

• предложена процедурная модель поддержки принятия решений при выборе элемента сложного технического объекта, отличающаяся учётом потреби-тельско-эксплуатационных показателей и их оценок, выполненных различными группами экспертов с применением методов теории нечётких множеств.

Положения, выносимые на защиту:

• технология поддержки принятия решений при технической эксплуатации водопроводных и канализационных сетей, основанная на положениях теории иерархических систем, разработанных информационных и процедурных моделях;

• пространственная геоинформационная модель территории, включающая: графические векторные и растровые изображения объектов различного назначения, базы атрибутивных данных для хранения информации об объектах модели;

• информационная модель объекта трубопроводной системы, представленная в виде графовой структуры фреймов и включающая сведения о составе, свойствах системы и её элементах, а также способах задания этих свойств;

• информационно-логическая модель поддержки принятия решений по обслуживанию водопроводных и канализационных сетей, объединяющая данные информационной модели объектов и связей между ними с использованием продукционных правил;

• процедурная модель поддержки принятия решений при выборе элемента технической системы с применением методов теории нечётких множеств.

Методы исследования. При решении задач использовались методы математического моделирования, методы системного анализа и дискретного программирования.

Практические результаты работы. На основе разработанных информационных и процедурных моделей поддержки принятия решения при технической эксплуатации водопроводных и канализационных сетей создано информационное и программное обеспечение, реализующее:

• построение пространственной модели территории части г. Тамбова, включающей графические образы: рельефа, полученного по реперным точкам; зданий и сооружений различного типа (жилых, нежилых, промышленных и др.); границ территории с различным покрытием (асфальтовым, бетонным, травяным и т.п.); инженерных коммуникаций для транспорта (воды, газа, тепла, электричества и т.д.); их элементов, используемых для мониторинга и управления (трубопроводной арматуры, контрольно-измерительной аппаратуры и т.п.); а также базы атрибутивных данных для хранения информации об объектах модели;

• процедуру выбора трубопроводной арматуры для водопроводных и канализационных сетей;

• принятие решений при проведении аварийных и профилактических работ на отдельных участках водопроводных и канализационных сетей специалистами «Водоканала».

Реализация результатов работы. Теоретические и практические результаты работы использованы при решении задач, связанных с технической эксплуатацией водопроводных и канализационных сетей г. Тамбова, осуществляемых филиалом ОАО «Тамбовские коммунальные системы» «Тамбовводоканал», что подтверждено справкой о внедрении.

Материалы диссертационной работы, в том числе разработанная информационная модель объектов трубопроводной системы и предложенная процедурная модель принятия решений задачи выбора элемента сложного технического объекта, использованы в учебном процессе: Энергетического факультета ГОУ ВПО ТГТУ для подготовки магистров по направлению: 140100 - «Теплоэнергетика»; Технологического института университета - для подготовки магистров по программе: 150419 - «Информационные системы технологических машин», что подтверждено соответствующими справками.

Апробация работы. Основные теоретические и экспериментальные результаты обсуждались на 1-й Тамбовской межвузовской конференции «Новые технологии и инновационные разработки» (г. Тамбов, 2008); I Международной научно-технической конференции «Трехмерная визуализация научной, технической и социальной реальности. Кластерные технологии моделирования» (г. Ижевск, 2009); XXII Международной научно-практической конференции «Математические методы в технике и технологиях» (Псков, 2009); ХП1 Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы информатики и информационных технологий» (г. Тамбов, 2009).

Публикации. По материалам диссертации опубликованы 11 печатных работ, в том числе монография, статьи в центральных журналах, доклады на конференциях различного уровня. В основном все научные результаты получены автором.

Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, трёх глав, основных выводов, списка использованной литературы и приложений. Материал изложен на 165 страницах основного текста, содержит 21 рисунок и 29 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении сформулирована цель работы, обоснована её актуальность, научная новизна и практическая значимость. Дана общая характеристика содержания диссертационной работы, изложены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Анализ математических методов и информационных систем поддержки принятия решений при технической эксплуатации объектов коммунальных систем» представлен анализ существующих моделей и методов решения задач, связанных с реализацией технологических процессов доставки энергоресурсов потребителям. Осуществлен обзор существующих автоматизированных систем поддержки принятия решений при технической эксплуатации объектов коммунальных систем, отмечена низкая эффективность функционирования коммунальных систем, обусловливаемая отсутствием моделей, адекватно описывающих процессы принятия решений при их эксплуатации. Исходя из этого, сформулированы основные задачи исследования.

Вторая глава «Разработка технологии поддержки принятия решений при технической эксплуатации объектов коммунальных систем (на примере водопроводных и канализационных сетей)» посвящена созданию элементов технологии поддержки принятия решений для класса технических систем, связанных с доставкой энергоносителей потребителям, увеличивающей уровень интеллектуализации обработки информации в данной области исследования, а также разработке обобщенных: информационной модели объекта трубопроводной системы, информационно-логической модели (ИЛМ) и процедурной модели автоматизированной системы поддержки принятия решений при технической эксплуатации водопроводных и канализационных сетей как составных частей коммунальных систем.

Основу технологии поддержки принятия решений при технической эксплуатации объектов коммунальных систем составляет реализация возможности представления совокупности решаемых задач с использованием методов теории иерархических систем на всех этапах принятия решений и их комплексной оценки.

В качестве задач, решаемых при технической эксплуатации водопроводных и канализационных сетей и представленных в работе выделены задачи принятия решений при: определении расходов воды отдельными группами потребителей; расчёте характеристик отдельных участков водопроводной сети; выборе элементов трубопроводной сети (насосов, запорной и регулирующей арматуры, марок материала труб ид.); определении мероприятий при оперативном реагировании на аварийные ситуации, возникающие на участках водопроводной и канализационной сети, и другие задачи.

Для принятия оптимальных решений рассматриваемых задач необходимо создание единого банка пространственных данных для объектов территории муниципального образования, охватывающей сферу деятельности служб, обеспечивающих бесперебойное функционирование коммунальных сетей. Визуальное размещение компонентов автоматизированной системы на примере коммунальных сетей г. Тамбова приведено на рис. 1.

В свою очередь, для визуализации объектов и моделирования процессов, протекающих в них, необходимо создание цифровой пространственной модели территории.

При создании цифровой пространственной модели территории в масштабе муниципального образования (например, города или промышленного узла) целесо-

образно использовать декартову систему координат. Для описания объектов различного назначения использованы растровые и векторные модели данных. При этом растровая модель, полученная в результате сканирования планшетов планов территории (обычно масштаба 1:500) использована в качестве первичных данных всего информационного массива сведений обо всех её объектах.

Региональные коммунальные системы Ф илиалы

Водоканал Электросернис Теплосераис ^исрсосбып

\

\ Теле комму \ Пространственная

\VEB- сервер

015- сервер

Рис. 1. Диаграмма размещения компонентов системы

Для включения в эту модель объектов разного назначения в зависимости от сложности формы объекта для его описания использован тот или иной графический примитив, характеризующий его тип (точечный, линейный, пространственный).

При построении объектов модели проводится информационный анализ взаимного расположения трубопроводных сетей различного назначения с целью выявления таких участков, которые проложены с нарушением действующих норм и правил, а также проверки правильности трассировки при проектировании новых участков сетей.

Среди основных правил размещения трасс выделены следующие правила размещения объектов и коммуникаций, а именно необходимость соблюдения сани-тарно-технических и противопожарных разрывов между: объектами; коммуникациями и объектами, не являющимися точками «истока» и «стока» для соответствующих коммуникаций; коммуникациями.

Для разработки модели знаний об объектах коммунальных систем на примере трубопроводной системы предложена информационная модель объекта трубопроводной системы, которая включает совокупность знаний о нём, представленная в виде графовой структуры фреймов и включающая сведения о составе, свойствах системы и её элементах, а также способах задания значений этих свойств. Схема

представления данных об объекте О, описывающем трубопроводную систему, приведена на рис. 2.

0 = {&0,Б0,%>0,М0}, (1)

где St0 - фрейм, описывающий структурный состав физического объекта;

- фрейм, описывающий свойства, характерные для всего объекта; Бр0 - множество способов задания свойств объекта; М0 - множество моделей, позволяющих определить значения свойств, характерных для всего объекта. При этом следует отметить, что:

где 30!, гы - соответственно наименование свойства и его значение; N -количество свойств.

Элементами множества 5р0 являются термы: Бр0 = {«задаётся ЛПР», «выбирается из списка ЛПР», «рассчитывается по модели»}. Для каждого / -го свойства, значение которого определяется в результате использования аналитической или информационно-логической модели, предлагается модель Мы б М0:

В свою очередь, каждый к -й элемент сложного объекта О может быть описан аналогичным формуле (1) способом:

Ок={^к,8к,Брк,Мк},к = йК;

Свой™, ! Способы ' объекта

Свойство я

Ж

задается ЛПР

... Ух

Свойство ' | 1 рЦоирается нз . | ; ¿акска ЛПР

41

Оюйстю ?ассчитывает-л по модели

*!

Элемент 1

1 Элемент к

I | модель N

■1

модель М«

МОЗОЛЬ Мда

Модели для определения значения свойств

Состав

,м?нт? к

Свойства элемента &

Способы задай«* свойства Флеминга к я>

Свойство задастся ЛПР

Свойство Эи »ыоираегся из :пнска ЛПР

4« !

——41е

йство^.-* ¡^

считывает-по модели

ч

Модели для определения значения СВОЙСТВ

модель М,,

4 модель Ми

Рис. 2. Схема представления знаний об объекте, описывающем трубопроводную систему

где Stk - фрейм, описывающий структурный состав к -го элемента объекта; Sk -фрейм, описывающий свойства, характерные для к-го элемента объекта; Spk -множество способов задания свойств к -го элемента объекта; Мк - множество моделей, позволяющих определить значения свойств, характерных для к -го элемента

SM = ' = ;

где skl, zki - соответственно наименование свойства skl к -го элемента объекта и его значение, Nk - количество свойств к -го элемента объекта.

Элементами множества Spk являются такие же термы, что и для Sp0.

Для / -го свойства к -го элемента объекта, значение которого определяется в результате использования аналитической или информационно-логической модели, предлагается модель Мк :

Следует отметить, что множества фреймов О, Ок\к = 1,К и т.д. (см. рис. 2)

имеют аналогичную структуру. В связи с этим можно говорить о шаблоне для описания объекта или его элемента.

Аналитическая модель представляет собой систему математических выражений и/или уравнений, с помощью которых рассчитывается значение определённого свойства (например, «.сопротивление участка сети»).

Информационно-логическая модель (ИЛМ) отображает данные предметной области в виде совокупности информационных моделей объектов и связей между ними, которые, при наличии определённого способа их обработки, также позволяют определить значение свойства (например,«причину отказа насоса»).

В общем виде ИЛМ поддержки принятия решений для обеспечения экономичных режимов функционирования водопроводных и канализационных систем представляет собой объединение множеств данных и связей между ними в виде правил. Отдельное продукционное правило, содержащееся в базе знаний, состоит из двух частей: ангецендента и консеквента. Таким образом, ИЛМ представлена следующим кортежем

М = {ДР>, D = {dl,...,di,...,dN), P =

где dx,...,dN - множество данных ИЛМ; pu...,ps - множество правил.

В свою очередь, правила, входящие в модель, построены по типу: если ... (условия выполняются), то ... (реализация следствия), в формализованном виде описываются следующим образом:

рЧ'/к'А, ¿i'hk' А2 --^...Л,,^' А„ 4)then(dl а; 4/| (2) где if - обозначение условия «если»; then - обозначение следствия «то»,

А(, А, е {=, >, >, <, , i = \,n - арифметический оператор; А, е {л, v} -

логический оператор; ds, dlm - соответственно входные и выходные данные

модели; 2к = ^ ,..., | - множество значений входных данных ,

к I к* к * I I

ер,] I- значение для выходных данных а1к , п - количество усло-

вий, к - индекс правила.

При обслуживании трубопроводных систем специалистам приходится решать различные задачи, в том числе и по замене их отдельных элементов. В связи с этим в работе рассматривается подход, позволяющий в интерактивном режиме выбрать вариант элемента трубопроводной сети, исходя из известных по-требительско-эксплуатационных показателей и их оценок, выполненных различными группами экспертов. Для трубопроводной арматуры наиболее значимыми показателями являются: герметичность затвора (высокая); гидравлическое сопротивление (низкое); частое срабатывание (открывание-закрывание); дросселирование; равнопроходность арматуры и трубопровода; ремонтопригодность и др. При этом информация о значениях этих показателей часто носит качественный характер, так как является результатом экспертных оценок различных групп специалистов: конструкторов, производителей, слесарей-ремонтников и т.п.

Пусть П = {гт\т = 1 ,м) - множество потребительско-эксплуатационных показателей. Для каждого т -го показателя может быть получена качественная или приблизительная количественная информация о его значении. При этом оценка отдельных показателей может быть описана термами. В таком случае значением лингвистической переменной, например, показателя «герметичность затвора (высокая)» для конкретного типа запорной арматуры могут быть такие термы, как: «применение не рекомендуется», «применение допустимо», «применение рекомендуется», «применение предпочтительно», «требуется применение специальных конструктивных исполнений» и др. Для определения значений лингвистической переменной необходимо определить чёткие значения её термов, позволяющие перейти от лингвистических переменных к их числовым аналогам. В этом случае группа экспертов задаёт вид функции принадлежности, определяющей степень «принадлежности» каждого точного значения к одному из термов лингвистической переменной. Для отображения информации, приведенной выше, целесообразно использовать Л- и П-функции.

Для устранения нечёткости окончательного результата использован метод дефазификации - метод центра максимума. Для тех значений показателя у , которые описаны Л-функцией, в качестве центра максимума использована величина упц , а при использовании П-функции - у*т] = + у'^ )/2. Взвешенное значение ут для т -го показателя определено по формуле

"т

У, Рт/Ут]

Ут=—„-, (3)

"т

м

где рт] - коэффициент значимости информации ] -й группы экспертов для т -го показателя, при этом:

pmj = 1 - при использовании JI-функции, (4)

Ут-Ут-

Рmj = ~ДЛЯ П"ФУНК«ИИ> (5)

Ут У т

—н —в

где ут, ут - соответственно нижняя и верхняя границы диапазона возможного изменения показателя ут.

В связи с большим разнообразием выпускаемых промышленностью типов элементов трубопроводных систем, характеризующихся одинаковыми основными параметрами, возникает необходимость выбора такого элемента, который бы отвечал множеству требований R конкретного потребителя.

Предлагается процедурная модель автоматизированного выбора элемента трубопроводных сетей, характеризующегося наилучшими заданными потребительскими показателями для каждого конкретного случая.

Шаг 1. Для заданных размеров, например для трубопроводной арматуры - условного прохода D'ad и условного давления /5>zad, формируется подмножество допустимых типов, выпускаемых промышленностью Tdop с Т, где Т -

множество всех типов выбираемого элемента. Формирование rdop осуществляется с использованием базы данных типов элемента, созданной в соответствии с используемой для них классификацией.

Шаг 2. Среди подмножества типов Jdop необходимо выбрать такой тип, который бы удовлетворял выбранному потребителем подмножеству потребительских

требований (показателей) Rad с R .

Вследствие значительного количества критериев оценки (более 20), которые могут быть использованы потребителем при выборе элемента трубопроводных сетей, предложена следующая схема выбора. При этом решается задача, математическая постановка которой формулируется следующим образом:

для заданного функционального назначения, основных потребительских параметров D^, PyZ(i и выбранных потребительско-эксплуатационных показателей RZii с R найти такой тип элемента, для которого справедливо следующее:

/opt = arg min F(t), {6)

(e7.dop

при условии, что с позиций выбранных эксплуатационных показателей применение t -го типа элемента возможно:

ym{t) * 0, те Rza\ t е ТАщ\ Tdop * 0, (7)

где ym(t) - количественная оценка m -го показателя для t -го типа элемента.

Критерий оптимальности F(t) представим в виде суммы взвешенных относительных потерь критериев стоимости элемента и подмножества оценок потребительских показателей Ä23"1 с R, задаваемых ЛПР, и выберем соответствующие

методы нормализации множества критериев и их ранжирования. В этом случае критерий /^записанкак

(8)

¡=1

где Р[, Р2,—Р|5— 5рдга<! - весовые коэффициенты,

дта<3

р = {рл={р1:р»>° 1 = 1-..,5>=1}; (9)

1=1

где р,ю, (г1) - взвешенные потери по / -му критерию; со,(г) = ^(^ (?)), г = 1,...,Л2ги1, геГ4ор - монотонные функции, преобразующие каждую функцию цели Р1 (?), г = 1,...,Кы, / е Тйор к безразмерному виду.

.Р) (?) - экономический критерий, включающий в себя стоимость элемента трубопроводных систем; (?), / = 2, - оценка потребительско-

эксплуатационных показателей, причём для функции цели Р^ (?) находиггся минимум, а для остальных - максимум.

^1(тах)

%,(/) = ^ , ?еГйор, / = 2,/?м\ (10)

где /*цтах) — наибольшее значение минимизируемой функции

на

множестве допустимых альтернатив Гс1ор, Рц^у > = 2,/?2г"1 - наименьшее значение максимизируемых функций /<] (?), I е ТАор на множестве допустимых альтернатив 7'<1оР) /т.0 ,/=1,Д2аа - оптимальные значения функций цели. Значения

(О, (0, / = 1, , / е Т^Р лежат в пределах от 0 до 1.

Для выбора компромиссного решения в задаче принятия сложного решения

зададим весовые коэффициенты р(, / = , удовлетворяющие соотношению

(9) и отражающие относительную важность всех функций цели.

Шаг 3. Процедура решения задачи (6) - (10) сводится к формированию множества типов элементов системы заданного функционального назначения, отвечающих основным потребительским параметрам, например: , Р^, и вы-

бранным ЛПР эксплуатационным показателям Rai С R, для которых выполняется условие (7). Далее, используя метод полного перебора, выбираем такой тип /ор,, для которого величина критерия F(t) имеет минимальное значение.

Третья глава «Разработка информационных и процедурных моделей для автоматизированной системы поддержки принятия решений при технической эксплуатации водопроводных и канализационных сетей» посвящена созданию автоматизированной системы, используемой при технической эксплуатации водопроводных и канализационных сетей.

Интерфейс системы содержит средства для управления диалогом. Подсистема анализа проблем предназначена для первичной структуризации производственной проблемы и установления соответствия между этой проблемой и методом принятия решений. В подсистеме принятия решения содержатся соответствующие методы с моделями. Подсистемы анализа проблем и принятия решений позволяют ЛПР сформулировать производственную проблему с помощью баз данных, моделей и знаний, а также проанализировать возможность её решения и получить результат (принять решение). В системе реализованы также и функции для извлечения данных и знаний, построения моделей и манипулирования ими, которые также оформлены в виде отдельных подсистем.

В главе 2 были рассмотрены математические методы и модели, лежащие в основе построения цифровой модели территории - сферы деятельности региональных коммунальных систем. Иллюстрация их реализации осуществлена на примере построения пространственной модели части территории г. Тамбова, обслуживаемой ОАО «Тамбовские коммунальные системы».

При создании модели в качестве базовой информационной системы используется геоинформационная система (ГИС) ArcGIS версии 9.1 корпорации ESRI. В связи с тем, что система ArcGIS содержит небольшой перечень 30-символов для реалистичного отображения объектов модели территории муниципального образования, для его расширения использованы графические редакторы Solid Works, 3D Studio Мах, позволяющие создать 3D-модель объекта и передать её в ГИС ArcGIS в виде VRML-файла. Фрагменты отдельных типов объектов и всей модели в целом на примере отдельного района г. Тамбова приведены на рис. 3.

В главе 2 предложена информационная модель объекта для трубопроводной системы. Реализацию модели рассмотрим на примере фрагмента водопроводной сети: О = {Stg ,S0,Sp0,M0).

Элементами множеств St0, S0 являются: St0 = {«трубопровод», «центробежный насос», «задвижка», «диафрагма», «постепенное сужение трубопровода»,..., «внезапное расширение»}; S0 = {«жидкость», «плотность жидкости», «вязкость жидкости», «модуль упругости жидкости», «содержание примесей»,..., «суточныйрасход»}.

В качестве примера множеств Sk, описывающих свойства, характерные для

к -го элемента объекта, отмечены:

Sk = {«материал трубы», «диаметр», «длина», «сопротивление участка сети», «скорость движения», «шероховатость»,..., «давление при гидравлическом ударе»}.

Для / -го свойства к -го элемента объекта, значение которого определяется в результате использования аналитической или информационно-логической модели, предлагается модель Мк/, принадлежащая множеству моделей:

Мк = {Мн, ..., Ми,..„ Мщ}.

Примерами таких моделей являются:

Мк = {«модель определения значения свойства», «сопротивление участка сети», «модель определения значения свойства», «местные потери напора», ..., {«модель определения значения свойства», «давление при гидравлическом ударе»}.

КИП

¡ЙЙЯШШ

У СчиезЬзЬр

упичное освещение ОэиЫ Ыо1Ь вЛр

стопбы упичного освеиен У Коттитс.вф .Л/газ /\/ес&а

■ освещение , ливневая канализация ггеппотрасса электроснабжение СОго&.яЬр

ззтзмобипьные дороги «! Нерег.зЬр

реперные точки Ш, КоЫ.зЬр

Шкоподеи/каналимция)

_хоподец/еода)

Г~~1 коподец(теппотрэсса)

V Сатег^.эЬр

Щ: ггепгюеые камеры

VI тс!ап)у.$Ьр

И'другие сооружения _жилой _

Васфапьгп

_бетон

ШЗгру*™ [Щ щмвз 3450.bmp

/\/ изопинии репье фа

Рис. 3. Фрагмент пространственной модели района г. Тамбова

Используя обобщенный вид ИЛМ поддержки принятия решений для обеспечения экономичных режимов функционирования водопроводных и канализационных сетей (2) конкретный их вид проиллюстрируем на примере определения значений свойств «диагноз текущего состояния» и «рецепт (способ) устранения неисправности» для элемента «насосный агрегат».

Рассмотрим правила, на основе которых должны приниматься решения по устранению неполадок в работе насосных агрегатов. Они собраны специалистами по прикладным знаниям (экспертами) и в процессе контактов со специалистами по обслуживанию оборудования. Для этого будем использовать множества данных о состоянии насосов £насоса, возможных причинах неисправностей РЯНасоса, способах их устранения £>насоса и стоимости работ ЖГнасоса :

^насоса ~ {^насоса,!'""^насоса,/^насоса,/н } > ' »

^^насоса — {/"насоса,1 »•■•Р'насоса.у >"->/"насоса,7н} > У — >

^насоса — {^насоса,1>"'^насоса,к>'">^насоса,£н } > ' ~ Ь^н ' ^насоса — {^насоса,1>--^'наеоса,к'-"',5'насоса,ЛГн} > ' =

Примеры этих данных приведены в табл. I, а примеры правил для определения значений свойства «диагноз текущего состояния» для элемента «насосный агрегат» - в табл. 2. В настоящее время база включает более 50 правил, с помощью которых принимаются решения по устранению неполадок в работе насосных агрегатов.

Апробация предложенных ИЛМ, реализованных в автоматизированной системе, осуществлена на примере задач реагирования на различные ситуации, возникающие на отдельных участках водопроводной сети г. Тамбова.

Иллюстрация реализации процедурной модели автоматизированного выбора элемента трубопроводной системы (см. главу 2) осуществлена на примере выбора запорной арматуры. При ремонте водопроводной сети потребовалась замена трубопроводной запорной арматуры на трубопроводе с характеристиками: условном про-

1. Возможные состояния, причины неисправностей насосного агрегата

№ Наименование состояния Наименошше причины

1 ^насосал = «насос не работает» Ргнасоса,1 = «новые статор и ротор слипаются»

2 •^насоса,2 = <<насос не всасывает» Ргнасоса,2 = «повреждён электрический контакт»

3 ■^насоса з = «недостаточное нагнетание» Ргнасоса,з = «чрезмерное давление нагнетания»

4 ■^насоса,4 = «неравномерная подача» /""насоса,4 = «неизвестное вещество в насосе»

5 5насоса,5 = <<ШУМ ПРИ работе насоса» /"насоса,5 = «высокая температура, деформация статора»

6 5насоса,б = «насос останавливается» /"насоса,6 = «статор из неподходящего материала»

7 5насоса,7 = «повреждён статор» Р*насоса,7 = «слишком большая грануляция продукта»

8 5насоса,8 = «поврежден ротор» Р'иасоса,8 = «отложение продукта при остановке насоса»

9 •^насоса,9 = «протекают уплотнения» Ргнасоса,9 = «просачивание воздуха на подаче»

I |

А,

ходе = 0,2 м и условном давлении Р^ = 0,6 МПа. При выборе учитывались следующие потребительские показатели: высокая герметичность затвора, низкое гидравлическое сопротивление, небольшое приводное усилие и невысокая цена изделия.

Для каждого из используемых критериев: стоимость, оценки потребигельско-эксплуатационных показателей (высокая герметичность затвора, низкое гидравлическое сопротивление, небольшое приводное усилие) заданы равные веса

р, = 0,25, I = 1,4 . В конечном итоге оптимальным с позиций принятых критериев

оказалась задвижка клиновая с выдвижным шпинделем фланцевая.

2. Примеры правил по определению значения свойства «диагноз текущего состояния»

№ Условие Следствие

1 ■'насоса, 1 £ ■'насоса,? /"насоса,!

2 ^насоса,! ^ ■'насоса,3 ^ ''насоса,6 ^ ^насоса,7 насоса,4

3 ■'насоса,! ^ •'насосаД £ ■'насоса,? ^ ''насоса,? £ ■'иасос9 насоса,5

4 ■'насоса, 1 ^ ■'насосаД £ "'насоса/? .Р'васоса,6

5 ■'насоса, 1 ^ ■'насоса^ £ ^насоса,6 ^ ■'насоса,? £ "'касоса,8 /"насоса,?

I :

А

Реализация предложенной технологии поддержки принятия решений при технической эксплуатации водопроводных и канализационных сетей позволила повысить качество анализа и обработки разнородных данных для пространственных объектах, распределённых на территории г. Тамбова, за счёт:

- сведения к минимуму ошибок, возникающих при анализе аварийных ситуаций на отдельных участках трубопроводной системы, а также увеличения в несколько десятков раз скорости установления диагнозов и рецептов их устранения;

- оперативного реагирования на аварийные ситуации и планирования оптимального маршрута аварийной бригады к месту её возникновения при использовании пространственной модели территории муниципального образования;

- сокращения документооборота на бумажных носителях, автоматизации отчётности и, как следствие, оперативности её представления и отсутствия лишних связующих звеньев по подготовке, передаче информации;

- обеспечения оперативного представления информации различным государственным структурам о текущем состоянии водопроводных и канализационных сетей.

В приложении к диссертации приведены: описание информационно-логической модели для определения значений свойств элемента «насосный агрегат» объекта «водопроводная система»; документы, подтверждающие внедрение результатов.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1.На базе системного анализа и методов математического моделирования разработана технология поддержки принятия решений при технической эксплуатации водопроводных и канализационных сетей - организация взаимодействия человека и компьютера при управлении объектами сложной структуры, отличающаяся применением теории иерархических систем, использованием единого банка данных для объектов территории муниципального образования с предоставлением возможности их визуализации с помощью пространственной модели, информационных и процедурных моделей поддержки принятия решений, учитывающих специфику реализации технологических процессов в объектах этих сетей.

2. Разработана пространственная геоинформационная модель территории, включающая: графические векторные и растровые изображения объектов различного назначения, элементы оборудования водопроводных и канализационных сетей, отличающиеся степенью детализации, достаточной для их визуальной идентификации; базы атрибутивных данных для хранения символьной и цифровой информации об объектах модели.

3. Разработана информационная модель объекта трубопроводной системы, отличительной чертой которой является представление разнообразной информации в виде графовой структуры фреймов и включение в неё сведений о составе, свойствах системы и её элементах, а также способах задания этих свойств. Модель позволяет систематизировать всю информацию о реальном физическом объекте, упорядочить её хранение на электронных носителях и обеспечить эффективную обработку.

4. Разработана информационно-логическая модель поддержки принятия решений при технической эксплуатации водопроводных и канализационных систем, отображающая данные предметной области в виде совокупностей информационных моделей объектов и связей между ними, основанных на использовании продукционных правил.

5. Разработана процедурная модель поддержки принятия решений при выборе элемента сложного технического объекта, отличающаяся учётом потребитель-ско-эксплуатационных показателей и их оценок, выполненных различными группами экспертов с применением методов теории нечётких множеств.

6. Теоретические и практические результаты работы позволили повысить качество анализа и обработки разнородных данных о пространственных объектах, использованы при решении задач, связанных с технической эксплуатацией водопроводных и канализационных сетей, осуществляемой филиалом ОАО «Тамбовские коммунальные системы» «Тамбовводоканал» г. Тамбова, а также в учебном процессе в ГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет», что подтверждено справками о внедрении.

Основные результаты работы представлены в публикациях:

Статьи в журналах, рекомендованных ВАК, для публикации результатов диссертации:

1. Немтинов, В.А Применение теории нечётких множеств и экспертных систем при автоматизированном выборе элемента технической системы / В.А. Немтинов, СЛ. Егоров, П.И. Пахомов // Информационные технологии. - 2009. -№. 10. - С. 34 - 38 (авт. объём 0,45 печ.л.).

2. Немтинов, В.А. Визуализация информационного пространства при управлении коммунальными системами / В.А. Немтинов, В.Г. Мокрозуб, П.И. Па-хомов, К.В. Немтинов // Вестник компьютерных и информационных технологий. -2010. 3. - С. 14- 19 (авт. объём 0,44 печ.л.).

3. Пахомов, П.И. Модель информационного объекта трубопроводной системы / П.И. Пахомов, В.А Немтинов // Вопросы современной науки и практики. Университет им. В.И. Вернадского. Сер. Технические науки. - 2009. - №. 4. - С. 184 - 190 (авт. объём 0,6 печ.л.).

Другие издания:

4. Пахомов, П.И. Технология поддержки принятия решений по управлению инженерными коммуникациями / П.И. Пахомов, В.А. Немтинов. - М. : Изд-во «Машиностроение», 2009. - 124 с. (авт. объём 5 печ.л.)

5. Пахомов, П.И. Единое информационное пространство территории для поддержки принятия решений по управлению водопроводными системами / П.И. Пахомов // Новые технологии и инновационные разработки : тез. докл. I Межвуз. науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых учёных. - Тамбов,

2008.-С. 51-52.

6. Немтинов, В.А. Трёхмерная визуализация территории муниципального образования для управления коммунальными системами / В.А. Немтинов, П.И. Пахомов, К.В. Немтинов // Прикладная информатика. - 2009. - № 2. - С. 55 - 62 (авт. объём 0,6 печ.л.).

7. Пахомов, П.И. Разработка продукционной модели системы поддержки принятия решений для обеспечения режимов нормального функционирования водопроводных систем / П.И. Пахомов // Математические методы в технике и технологиях : тр. XXII Междунар. науч.-практ. конф. : в 10 т. - Псков : Изд-во Псков, гос. политехи, ин-та, 2009. - Т. 6. - С. 32-33.

8. Немтинов, В.А Принятие решений по управлению коммунальными сетями с использованием теории иерархических систем / В.А Немтинов, П.И. Пахомов // Математические методы в технике и технологиях : тр. XXII Междунар. науч.-практ. конф. : в 10 т. - Псков : Изд-во Псков, гос. политехи, ин-та, 2009. - Т. 7. - С. 87 -89 (авт. объём 0,13 печ.л.).

9. Немтинов, В.А. ЗБ-моделирование объектов коммунальных систем / В.А. Немтинов, П.И. Пахомов, К.В. Немтинов // Трёхмерная визуализация научной, технической и социальной реальности. Кластерные технологии моделирования : тр. I Междунар. науч.-техн. конф. - Ижевск : УГУ, 2009. - С. 79 - 83 (авт. объём 0,13 печ.л.).

10. Пахомов, П.И. Модель поддержки принятия решений при обслуживании насосного оборудования трубопроводных систем / П.И. Пахомов // Актуальные проблемы информатики и информационных технологий : сб. тр. XIII Междунар. науч.-практ. конф.-выставки. - Тамбов : Издательский дом ТГУ им Г.Р. Державина,

2009.-С. 325-329.

11. Пахомов, П.И. Автоматизированный выбор элемента технической системы / П.И. Пахомов, В.А. Немтинов, С.Я. Егоров // Свидетельство о государственной регистрации программ для ЭВМ, выданное Федеральной службой по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам. - № 2009616441 от 13.11.2009(0,5).

Подписано в печать 17.05.2010 Формат 60 х 84/16. 0,93 усл. печ. л. Тираж 100 экз. Заказ № 274

Издательско-полиграфический центр ГОУ ВПО ТГТУ 392000, Тамбов, Советская, 106, к. 14

ВВЕДЕНИЕ.

1 АНАЛИЗ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ И ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ПРИ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ОБЪЕКТОВ КОММУНАЛЬНЫХ СИСТЕМ.

1.1 Региональные коммунальные" сети - технологические системы, обеспечивающие потребителей энергоносителями.

1.2 Математические методы и технологии, используемые при моделировании сложных технических систем.

1.3 Обзор информационных систем поддержки принятия решений при технической эксплуатации территориально распределенных объектов.

1.4 Постановка задачи исследования.

2 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ПРИ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ОБЪЕКТОВ КОММУНАЛЬНЫХ СИСТЕМ (НА ПРИМЕРЕ ВОДОПРОВОДНЫХ И КАНАЛИЗАЦИОННЫХ СЕТЕЙ).

2.1 Принятие решений при эксплуатации коммунальных сетей с использованием теории иерархических систем.

2.2 Разработка банка пространственных данных для объектов территории муниципального образования.

2.2.1 Структура банка пространственных данных и размещение компонентов автоматизированной системы поддержки принятия решений.

2.2.2 Математические методы построения пространственной модели территории.

2.3 Информационная модель объекта трубопроводной системы.

2.4 Информационно-логические модели поддержки принятия решений при технической эксплуатации трубопроводных систем.

2.5 Применение методов теории экспертных систем при автоматизированном выборе элементов трубопроводных систем.

2.5.1 Оценка потребительско-эксплуатационных показателей элементов трубопроводных систем.

2.5.2 Процедурная модель выбора элементов трубопроводных систем.

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 2.

3 РАЗРАБОТКА ИНФОРМАЦИОННЫХ И ПРОЦЕДУРНЫХ МОДЕЛЕЙ ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ПРИ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ВОДОПРОВОДНЫХ И КАНАЛИЗАЦИОННЫХ СЕТЕЙ.

3.1 Обоснование структуры автоматизированной информационной системы и её основные функции.

3.2 Построение пространственной модели территории.

3.3 Информационная модель объекта для фрагмента водопроводной сети.

3.3.1 Аналитические модели для определения свойств объекта и его элементов.

3.3.2 Реализация аналитических моделей для определения свойств элементов объекта.

3.3.3 Информационно-логические модели для определения свойств объекта.

3.3.4 Реализация информационно-логических моделей для определения свойств элементов объекта.

3.4 Процедурная модель автоматизированного выбора трубопроводной арматуры.

3.5 Повышение качества анализа и обработки данных при использовании автоматизированной информационной систе- 144 мы.

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 3.

Актуальность и состояние проблемы. В настоящее время широко применяются информационные системы поддержки принятия решений при управлении в сфере жилищно-коммунального хозяйства. Их применение повышает эффективность труда специалистов, автоматизируя рутинные операции сбора информации и оформления документации при организации мониторинга состояния отрасли, финансового учёта и планирования ресурсов. Однако низкая эффективность функционирования коммунальных систем очень часто обусловливается отсутствием моделей, адекватно описывающих процессы принятия решений при их эксплуатации.

Выполненная работа посвящена разработке информационных и процедурных моделей поддержки принятия решений при технической эксплуатации объектов коммунальных систем, реализация которых в автоматизированной системе, позволит повысить качество анализа и обработки разнородных данных о пространственно-распределенных объектах и обеспечить безаварийное функционирование систем.

Результаты, полученные автором, базируются на достижениях многих научных школ. Современный подход к формированию систем поддержки принятия решений основан на использовании теории бинарных межобъектных отношений и специализированных методах обработки информации, развитых зарубежными учёными М. Эгенгофером, Э. Митчеллом, М. Де Мерсом и др., отечественными учёными В.В. Александровым, A.M. Берлянтом, Е.Г. Капраловым и др. Среди ведущих учёных в области теории информатики следует отметить академиков А.А. Самарского, А.ГТ. Ершова, В.В. Кочетова, профессоров Р.С. Гиляревского, В.М. Тютюнника, А.В. Соколова и др.

Настоящая работа выполнялась в соответствии с хоздоговорными планами НИР ГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет» в 2006 - 2009 гг., а также по программе гранта РФФИ № 06-08-96352-рцентра.

Объектом исследования является автоматизированная система информационной поддержки принятия решений при технической эксплуатации водопроводных и канализационных сетей сложной структуры.

Предметом исследования являются информационные и процедурные модели, лежащие в основе поддержки принятия решений при технической эксплуатации водопроводных и канализационных сетей.

Цель работы: повышение качества анализа и обработки разнородных данных о пространственных объектах, распределенных на территории муниципального образования, путём разработки информационных и процедурных моделей поддержки принятия решений для автоматизированной системы, используемой при технической эксплуатации водопроводных и канализационных сетей.

Для достижения поставленной цели необходимо решить задачи:

1. Провести анализ существующих автоматизированных систем поддержки принятия решений при технической эксплуатации объектов коммунальных систем.

2. Разработать пространственную геоинформационную модель территории, включающую: графические векторные и растровые изображения объектов различного назначения, связанные инженерными коммуникациями; базы атрибутивных данных для хранения символьной и цифровой информации об объектах модели.

3. Разработать информационные и процедурные модели поддержки принятия решений при технической эксплуатации водопроводных и канализационных систем.

Научная новизна.

1. На базе системного анализа и методов математического моделирования разработана технология поддержки принятия решений при технической эксплуатации водопроводных и канализационных сетей — организация взаимодействия человека и компьютера при управлении объектами сложной структуры, отличающаяся применением теории иерархических систем, использованием единого банка данных для объектов территории муниципального образования с предоставлением возможности их визуализации с помощью пространственной модели, информационных и процедурных моделей поддержки принятия решений, учитывающих специфику реализации технологических процессов в объектах этих.

2. Разработана пространственная геоинформационная модель территории, включающая: графические векторные и растровые изображения объектов различного назначения, элементы оборудования водопроводных и канализационных сетей, отличающиеся степенью детализации, достаточной для их визуальной идентификации; базы атрибутивных данных для хранения символьной и цифровой информации об объектах модели.

3. Предложена информационная модель объекта трубопроводной системы, отличительной чертой которой является представление разнообразной информации в виде графовой структуры фреймов и включение в неё сведений о составе, свойствах системы и её элементах, а также способах задания этих свойств.

4. Разработана информационно-логическая модель поддержки принятия решений при технической эксплуатации водопроводных и канализационных систем, отображающая данные предметной области в виде совокупностей информационных моделей объектов и связей между ними, основанных на использовании продукционных правил.

5. Предложена процедурная модель поддержки принятия решений при выборе элемента сложного технического объекта, отличающаяся учётом потребитель-ско-эксплуатационных показателей и их оценок, выполненных различными группами экспертов с применением методов теории нечётких множеств.

На защиту выносятся основные положения: 1. Технология поддержки принятия решений при технической эксплуатации водопроводных и канализационных сетей, основанная на положениях теории иерархических систем, разработанных информационных и процедурных моделях поддержки принятия решений.

2. Пространственная геоинформационная модель территории, включающая: графические векторные и растровые изображения объектов различного назначения, базы атрибутивных данных для хранения информации об объектах модели.

3. Информационная модель объекта трубопроводной системы, представленная в виде графовой структуры фреймов и включающая сведения о составе, свойствах системы и её элементах, а также способах задания этих свойств.

4. Информационно-логическая модель поддержки принятия решений по обслуживанию водопроводных и канализационных сетей, объединяющая данные информационной модели объектов и связей между ними с использованием продукционных правил.

5. Процедурная модель поддержки принятия решений при выборе элемента технической системы с применением методов теории нечётких множеств.

Методы исследования. При решении задач использовались методы математического моделирования, методы системного анализа и дискретного программирования.

Практические результаты работы. На основе разработанных информационных и процедурных моделей поддержки принятия решения при технической эксплуатации водопроводных и канализационных сетей создано информационное и программное обеспечение, реализующее: N

- построение пространственной модели территории части г. Тамбова, включающей графические образы: рельефа, полученного по реперным точкам; зданий и сооружений различного типа (жилых, нежилых, промышленных и др.); границ территории с различным покрытием (асфальтовым, бетонным, травяным и т.п.); инженерных коммуникаций для транспорта (воды, газа, тепла, электричества и т.д.); их элементов, используемых для мониторинга и управления (трубопроводной арматуры, контрольно-измерительной аппаратуры и т.п.); а также базы атрибутивных данных для хранения информации об объектах модели;

- процедуру выбора трубопроводной арматуры для водопроводных и канализационных сетей;

- принятие решений при проведении аварийных и профилактических работ на отдельных участках водопроводных и канализационных сетей специалистами «Водоканала».

Реализация результатов работы. Теоретические и практические результаты работы использованы при решении задач, связанных с технической эксплуатацией водопроводных и канализационных сетей г. Тамбова, осуществляемым филиалом ОАО «Тамбовские коммунальные системы» «Тамбовводока-нал», что подтверждено справкой о внедрении.

Материалы диссертационной работы, в том числе разработанная информационная модель объектов трубопроводной системы и предложенная процедурная модель принятия решений задачи выбора элемента сложного технического объекта, использованы в учебном процессе Энергетического факультета ГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет» для подготовки магистров по направлению: 140100 - «Теплоэнергетика», Технологического института университета — для подготовки магистров по программе: 150419 — «Информационные системы технологических машин», что подтверждено соответствующими справками.

Апробация работы. Основные теоретические и экспериментальные результаты обсуждались на 1-й Тамбовской межвузовской конференции «Новые технологии и инновационные разработки» (г. Тамбов, 2008 г.); I Международной научно-технической конференции «Трёхмерная визуализация научной, технической и социальной реальности. Кластерные технологии моделирования» (г. Ижевск, 2009 г.); XXII Международной научно-практической конференции «Математические методы в технике и технологиях» (Псков, 2009 г.); XIII Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы информатики и информационных технологий» (г. Тамбов, 2009 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликованы 11 печатных работ, в том числе монография, статьи в центральных журналах, доклады на конференциях различного уровня. В основном все научные результаты получены автором. Вклад автора диссертации в работы, выполненные в соавторстве и содержащиеся в них результаты, состоит в постановке задач, разработке теоретических положений, а также в непосредственном участии на всех этапах прикладных исследований.

Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, трёх глав, основных выводов, списка использованной литературы и приложений. Материал изложен на 165 страницах основного текста, содержит 21 рисунок и 29 таблиц.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. На базе системного анализа и методов математического моделирования разработана технология поддержки принятия решений при технической эксплуатации водопроводных и канализационных сетей - организация взаимодействия человека и компьютера при управлении объектами сложной структуры, отличающаяся применением теории иерархических систем, использованием единого банка данных для объектов территории муниципального образования с предоставлением возможности их визуализации с помощью пространственной модели, информационных и процедурных моделей поддержки принятия решений, учитывающих специфику реализации технологических процессов в объектах этих сетей.

2. Разработана пространственная геоинформационная модель территории, включающая: графические векторные и растровые изображения объектов различного назначения, элементы оборудования водопроводных и канализационных сетей, отличающиеся степенью детализации, достаточной для их визуальной идентификации; базы атрибутивных данных для хранения символьной и цифровой информации об объектах модели.

3. Разработана информационная модель объекта трубопроводной системы, отличительной чертой которой является представление разнообразной информации в виде графовой структуры фреймов и включение в неё сведений о составе, свойствах системы и её элементах, а также способах задания этих свойств. Модель позволяет систематизировать всю информацию о реальном физическом объекте, упорядочить её хранение на электронных носителях и обеспечить эффективную обработку.

4. Разработана информационно-логическая модель поддержки принятия решений при технической эксплуатации водопроводных и канализационных систем, отображающая данные предметной области в виде совокупностей информационных моделей объектов и связей между ними, основанных на использовании продукционных правил.

5. Разработана процедурная модель поддержки принятия решений при выборе элемента сложного технического объекта, отличающаяся учётом потреби-тельско-эксплуатационных показателей и их оценок, выполненных различными группами экспертов с применением методов теории нечётких множеств.

6. Теоретические и практические результаты работы позволили повысить качество анализа и обработки разнородных данных о пространственных объектах, использованы при решении задач, связанных с технической эксплуатацией водопроводных и канализационных сетей, осуществляемых филиалом ОАО «Тамбовские коммунальные системы» «Тамбовводоканал» г. Тамбова, ООО Управляющей компанией «Тамбовский коммунальный стандарт», а также в учебном процессе в ГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет», что подтверждено справками о внедрении.

Основные теоретические и экспериментальные результаты обсуждались на 1-й Тамбовской межвузовской конференции «Новые технологии и инновационные разработки» (г. Тамбов, 2008 г.); I Международной научно-технической конференции «Трёхмерная визуализация научной, технической и социальной реальности. Кластерные технологии моделирования» (г. Ижевск, 2009 г.); XXII Международной научно-практической конференции «Математические методы в технике и технологиях» (Псков, 2009 г.); XIII Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы информатики и информационных технологий» (г. Тамбов, 2009 г.); а также на научных семинарах кафедры «Автоматизированное проектирование технологического оборудования» ГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет» в 2006 - 2009 г.г.

Научные результаты, полученные в ходе выполнения диссертации, отражены в 11 опубликованных работах автора [66, 73-74, 76, 78, 85-90].

Результаты исследований использованы в учебном процессе Энергетического факультета Тамбовского государственного технического университета для подготовки магистров по направлению: 140100 - «Теплоэнергетика», Технологического института университета - для подготовки магистров по программе: 150419 - «Информационные системы технологических машин», что подтверждено соответствующими справками.

1. Абрамов, Н.Н. Расчёт водопроводных сетей. / Н.Н. Абрамов, М.М. Поспелова, М.А. Сомов. М.: Стройиздат, 1983. 278 с.

2. Аверкин, А.Н. Нечёткие множества в моделях управления и искусственного интеллекта / А.Н. Аверкин, И.З. Батыршин, А.Ф. Блишун, В.Б. Силов, В.Б. Тарасов; под ред. Д.А. Поспелова. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1986. 324 с.

3. Айзерман, М.А. Выбор вариантов. Основы теории / М.А. Айзерман, Ф.Т. Алескеров. -М.: Наука, 1990. 227 с.

4. Арматура 2000. Номенклатурный каталог-справочник по трубопроводной арматуре, выпускаемой в СНГ. - М.: ОАО "МосЦКБА", 2000. 658 с.

5. Ахремчик, O.JI. Эвристические приемы проектирования локальных систем автоматизации. / O.JI. Ахремчик. Тверь: ТТТУ, 2006. 160 с.

6. Баранов, Ю.Б. Программное обеспечение для обработки данных дистанционного зондирования. / Ю.Б. Баранов, Ю.К. Королев, С.А. Миллер. // Открытые системы. 1998. № 11. С. 40-77.

7. Берлянт, A.M. Геоинформационное картографирование в экологических исследованиях. / A.M. Берлянт // Геоинформатика. Сб. статей. М.: Изд. МГУ, 1995. С. 38-40.

8. Беручашвили, H.JI. Экспертные системы в географических исследованиях. / H.JT. Беручашвили, А.Г. Кевхишвили. // Известия ВГО. 1989. Т. 121. Вып. 1. С. 3-10.

9. Бугаевский, JI. М. Математическая картография. / JI. М. Бугаевский. М.: Златоуст, 1998.400 с.

10. Васмут, А. С. Искусственный интеллект в картографии. Состояние и перспективы развития геодезии и картографии. / А.С. Васмут. М., 1986. С. 95102.

11. Введение в теорию экспертных систем и обработку знаний. — М.: Дизайн-Про, 1995. 225 с.

12. Волкович, B.JI. Об одной схеме метода последовательного анализа и отсеивания вариантов / B.JI. Волкович, А.Ф. Волошин // Кибернетика. 1978. №4. С. 19-25.

13. Гаврилова, Т.А. Базы знаний интеллектуальных систем: Учебник для вузов / Т.А. Гаврилова, В.Ф. Хорошевский. СПб.: Питер, 2001. 235 с.

14. Гармиз, И.В. Геоинформационные технологии: принципы, международный опыт, перспективы развития. / И.В. Гармиз, А.В. Кошкарев, Н.В. Меже-ловский и др. М.: ВИЭМС, 1989. 55 с.

15. Гасанов, Э.Э. Теория хранения и поиска информации / Э.Э. Гасанов, В.Б. Кудрявцев. М.: Физматлит, 2002. 286 с.

16. Гиляревский, Р.С. Основы информатики / Р.С. Гиляревский. М.: Экзамен XXI, 2004. 318 с.

17. Горохов, Д.С. Методы организации хранения данных в СУБД / Д.С. Горохов, В.В. Чернов. // СУБД. 2003. № 3. С. 64-69.

18. Громов, Ю.Ю. Моделирование и управление сложными техническими системами / Ю.Ю. Громов, А.П. Денисов, В.Г. Матвейкин. Тамбов: ТГТУ, 2000. 292 с.

19. Давыдчук, В. С. Организация геоинформационных систем для моделирования антропогенных нарушений природной среды крупных регионов. /

20. B.C. Давыдчук, В.Г. Линник, Н.Д. Чепурной. // Сб. трудов ВНИИСИ. 1988. №5.1. C. 163-167.

21. Джанетто, К. Управление знаниями: Руководство по разработке и внедрению корпоративной системы управления знаниями. / К. Джанетто, Э.Уиллер. М.: Добрая книга, 2005. 186 с.

22. Джексон, П. Введение в экспертные системы. / П. Джексон. СПб.: Вильяме, 2001. 624 с.

23. Джордж, А. Численное решение больших разреженных систем уравнений. / А. Джордж А., Дж. Лю. М.: Мир, 1984. 328 с.

24. Дмитриев, А.К. Основы теории построения и контроля сложных систем / А.К. Дмитриев, П.А. Мальцев. Л.: Энергоатомиздат. Ленинградское отделение, 1988. 192 с.

25. Дресвянников, В.А. Построение системы управления знаниями на предприятии: Учеб. пособие. / В.А. Дресвянников. М.: КноРус, 2006. 285 с.

26. Еремеев, А.В. Разработка и анализ генетических и гибридных алгоритмов для решения задач дискретной оптимизации. Автореф. дис. канд. физ.-мат. наук. Омск, 2000. 16 с.

27. Зыков, А. А. Основы теории графов / А. А. Зыков. М.: Наука, 1987. 384 с.

28. Искусственный интеллект. В 3-х кн. Кн. 1: Системы общения и экспертные системы / Под. ред. Э.В. Попова. — М.: Радио и связь, 1990. 464 с.

29. Иодан, Э. Структурное проектирование и конструирование программ / Э. Йодан. М.: Мир, 1979. 416 с.

30. Капралов, Е.Г. Введение в ГИС. / Е.Г. Капралов, Н.В. Коновалова М.: ГИС-Ассоциация, 1997. 155 с.

31. Капралов, Е.Г. Основы геоинформатики: В 2 кн. Кн. 1: Учеб. Пособие для студ. Вузов / Е.Г. Капралов, А.В. Кошкарев, B.C. Тикунов и др.; Под ред. B.C. Тикунова. -М.: Издательский Центр "Академия, 2004. 352 с.

32. Капралов, Е.Г. Основы геоинформатики: В 2 кн. Кн. 2: Учеб. Пособие для студ. Вузов / Е.Г. Капралов, А.В. Кошкарев, B.C. Тикунов и др.; Под ред. B.C. Тикунова. -М.: Издательский Центр "Академия, 2004. 480 с.

33. Каталог типовой проектной документации для строительства зданий и сооружений канализации. -М., 1991. 507 с.

34. Керов, JI.A. Экспертные системы. Инструментальные средства разработки / JI. А. Керов, А П. Частиков, Ю. В. Юдин, В. А. Юхтенко / Под ред. Ю. В. Юдина. Сиб.: Политехника, 1996. 220 с.

35. Коберн, А. Быстрая разработка программного обеспечения: Пер. с англ. / А. Коберн. М.: ЛОРИ, 2002. 324 с.

36. Козленко, Л.Т. Проектирование информационных систем. / Л.Т. Козленке. // Компьютер-Пресс. 2001. № 9. Электронный ресурс. — Режим доступа: http:// www.management.com.ua/ims031 .html.

37. Козлов, М.Я. Использование информационных технологий для оценки антропогенных нагрузок на экосистемы регионов: Автореф. дис. на соискание степени д-ра геогр. наук. / М.Я. Козлов. М., 1999. 48 с.

38. Колчин, А.Ф. Методология разработки интеллектуальных систем / А.Ф. Колчин // Сб. научных трудов "Проектирование технологических машин" М.: МГТУ "СТАНКИН", 1997. №7. С. 6-11.

39. Корн, Г. Справочник по математике (для научных работников и инженеров) / Г. Корн, Т. Корн. М.: Наука, 1978. 831 с.

40. Королев, Ю. К. Общая геоинформатика. Ч. I. Теоретическая геоинформатика. / Ю.К. Королев. М.: СП ООО Дата+, 1998. 118 с.

41. Костин, Г.В. Концепция устойчивого социально-экономического развития России. / Г.В. Костин. Воронеж, 1996. 231 с.

42. Кофман, А. Введение в теорию нечётких множеств. / А. Кофман. -М.: Радио и связь, 1982. 226 с.

43. Кошкарев, А.В. Региональные геоинформационные системы / А.В. Кошкарев, В.П. Каракин. —М.: Недра, 1987. 126 с.

44. Кузин, В.Д. Основы кибернетики / В.Д. Кузин. М.: Энергия, 1973. Т.1. 504 с.

45. Кузьмин, И.В. Оценка эффективности и оптимизация автоматических систем / И.В. Кузьмин. -М.: Сов. Радио, 1971. 296 с.

46. Куратовский, К.С. Теория множеств / К.С. Куратовский, A.M. Мостов-ский. М.: Мир, 1970. 416 с.

47. Курганов, A.M. Гидравлические расчёты систем водоснабжения и во-доотведения. Справочник. / A.M. Курганов, Н.Ф. Федоров. JL: Стройиздат 1986. 321 с.

48. Левашов, В. К. Устойчивое развитие общества: парадигма, модели, стратегия. / В.К. Левашов. — М.: Издат. центр «Академия», 2001. 176 с.

49. Липаев, В. В. Документирование и управление конфигурации программных средств. / В.В. Липаев. М.: Изд-во Синтег, 1998. 212 с.

50. Лурье, И. К. Основы геоинформатики и создание ГИС. Дистанционное зондирование и географические информационные системы. / И. К Лурье, под ред. А. М. Берлянта. М.: ООО «ИНЭКС-92», 2002. 140 с.

51. Лурье, И.К. Основы геоинформационного картографирования. / И.К. Лурье. -М.: Изд-во МГУ, 2000. 143 с.

52. Львов, В.К. Системы Управления Базами Данных. Создание систем поддержки принятия решений на основе хранилищ данных. / В.К. Львов. М., 2001. 432 с.

53. Люгер, Д.Ф. Искусственный интеллект. Стратегия и методы решения сложных проблем. / Д.Ф. Люгер. М.: Изд. дом "Вильяме", 2003. 245 с.

54. Майкл де Мерс Географические информационные системы / Майкл де Мерс. -М.: "Дата+", 2000. 490 с.

55. Малыгин, Е.Н. Автоматизированное проектирование на основе системного подхода / Е.Н. Малыгин, В.А. Немтинов // Экология и промышленность России. 2001. № 5. С. 36-40.

56. Малыгин, Е.Н. Использование ГИС-технологий для моделирования состояния экосистемы промышленного узла / Е.Н. Малыгин, В.А. Немтинов, М.В. Зуйков, Ю.В. Немтинова // Геоинформатика. 2003. № 3. С. 16-21.

57. Малыгин, Е.Н. Решение проблемы оптимального синтеза технологических процессов сложных систем / Е.Н. Малыгин, В.А. Немтинов, Ж.Е. Зимну-хова, Ю.В. Немтинова // Вестник Тамбовского государств, ун-та. -2002. Т.7, № 2. С. 242-245.

58. Меренков, А.П. Теория гидравлических цепей. / А.П. Меренков, В.Я. Хасилев. -М.: Наука, 1985. 235 с.

59. Месарович, М. Теория иерархических многоуровневых систем / М. Месарович, Д. Мако, И. Такахара. М: Мир, 1973. 344 с.

60. Мещеряков, С.В. Эффективные технологии создания информационных систем. — Спб.: Политехника, 2005. 309 с.

61. Минаков, И.П. Использование ЭВМ при проектировании генеральных планов и объемно-планировочных решений / И.П. Минаков, И.И. Рафалович, B.C. Тимощук. Л.: Наука, 1982. 226 с.

62. Минский, М. Фреймы для представления знаний. / М. Минский. — Электронный ресурс. — Режим flocTyna:http://a-fu ture.ru/frejjmy-dlya-predstavleniya-znanijj-m-minskijj.html.

63. Михалевич, B.C. Вычислительные методы исследования и проектирования сложных систем. / B.C. Михалевич, B.JI. Волкович. М.: Наука, 1982. 286 с.

64. Насосы Аирпамп. Промышленные насосы — Электронный ресурс. -Режим доступа: http://airpump.ru/itemnovarotorsmanual08.html.

65. Немтинов, В.А. Информационный анализ и моделирование объектов природно-промышленной системы /В.А. Немтинов. -М.: Машиностроение-1, 2005. 112 с.

66. Немтинов, В.А. Использование Internet-технологии при разработке корпоративных справочных систем / В.А. Немтинов, С.Я. Егоров, В.Г. Мокро-зуб, Д.П. Козадаев // Сб. тез. докл. IV науч. конф. Тамбовск. государств, техн. ун-та. Тамбов, 1999. С. 27-28.

67. Немтинов, В.А. Использование ГИС-технологий при решении задач водоотведения и очистки стоков промышленного узла / В.А. Немтинов, М.В. Зуйков, Ю.В. Немтинова // ЭКВАТЭК-2002: Материалы V Междунар. конгр. и технич. выставки. -М., 2002. С. 125-127.

68. Немтинов, В.А. Перспективы использования ГИС-технологий в химической промышленности / В.А. Немтинов // Химическая промышленность. 2004. Т. 81, № 8. С. 427-434.

69. Немтинов, В.А. Применение теории нечётких множеств и экспертных систем при автоматизированном выборе элемента технической системы / В.А. Немтинов, С.Я. Егоров, П.И. Пахомов // Информационные технологии. 2009. №10. С. 31-36.

70. Немтинов, В.А. Применение теории нечётких множеств и экспертных систем при автоматизированном выборе элемента технической системы / В.А. Немтинов, С.Я. Егоров, П.И. Пахомов // Информационные технологии. 2009. №. 10. С. 34-38.

71. Немтинов, В.А. Создание информационных справочных систем с использованием технологии Internet/Intranet / В.А. Немтинов, В.Г. Мокрозуб, С.Я. Егоров, Д.П. Козадаев // Информационные технологии. 1999, № 7. С. 37—39.

72. Немтинов, В.А. Трёхмерная визуализация территории муниципального образования для управления коммунальными системами / В.А. Немтинов, П.И. Пахомов, К.В. Немтинов // Прикладная информатика. 2009. № 2. С. 55-62.

73. Нечёткие множества в моделях управления и искусственного интеллекта / Под ред. Д. А. Поспелова. М.: Наука, 1986. 321 с.

74. Нечёткие множества и теория возможностей. / Под ред Р.Ягера. М.: Радио и связь, 1986. 342 с.

75. Павлов, В.В. Полихроматические графы и гиперграфы в структурном моделировании систем / В.В. Павлов // Техника. Экономика. Сер. Автоматизация проектирования. 1995, Вып. 3-4. С. 30-36.

76. Павлов, В.В. Полихроматические множества в теории систем. Изменение состава ПБ-множеств. // Информационные технологии. 1998. №1. С. 4-8.

77. Павлов, В.В. Полихроматические множества в теории систем. Структура nS-множеств / В.В. Павлов // Информационные технологии. 1997. №7. С. 11-16.

78. Павлов, В.В. Структурное моделирование в CALS- технологиях / В.В. Павлов; Ин-т конструкторско-технологической информатики РАН. — М.: Наука, 2006. 307 с.

79. Пахомов, П.И. Геоинформационная модель территории для поддержки принятия решений по управлению объектами коммунальных систем / П.И. Пахомов, В. А. Немтинов // Вестник Тамбовского государственного технического университета. 2009. Т. 15, № 1. С. 42-45.

80. Пахомов, П.И. Модель информационного объекта трубопроводной системы / П.И. Пахомов, В.А. Немтинов // Вопросы современной науки и практики. Университет им. В.И. Вернадского. Серия "технические науки" 2009. Т. 3, №. 4. С. 184-190.

81. ПБ 03-108-96. Правила устройства и безопасной эксплуатации технологических трубопроводов: утв. постановлением Госгортехнадзора России № 11 от 02.03.95. -М.: Стройиздат, 1995. 121 с.

82. ПБ 03-75-94. Правила устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды: утв. постановлением Госгортехнадзора России № 45 от 18.07.94.-М.: Стройиздат, 1994. 153 с.

83. Попов, И.И. Базы данных. / И.И. Попов, Н.В. Максимов, O.JI. Голицына. М.: Форум, ИНФАРА-М, 2003. 352 с.

84. Попом Э. В. Статистические и динамические экспертные системы / Э. В. Попом, И.Б. Фоминых, Е.Б. Кисель, М.Д. Шапот. М.: Финансы и статистика, 1996. 320 с.

85. Пособие по определению толщин стенок стальных труб, выбору марок сталей для наружных сетей водоснабжения и канализации (к СНиП 2.04.02-84 и СНиП 2.04.03-85)-М.: Стройиздат, 1986. 188 с.

86. Поспелов, Г. С. Искусственный интеллект прикладные системы. / Г.С. Поспелов, Д.А. Поспелов. -М.: Знание, 1985. 48 с.

87. Построение экспертных систем. / Под ред. Ф. Хейеса-Рота, Д. Уотер-мана, Д. Лената. -М.: Мир, 1987. 441 с.

88. Праг Керри, Н. Access 97. Библия пользователя / Н. Праг Керри, Ирвин Мишель Р Киев: Диалектика, 1997. 564 с.

89. Прохоров, А.П. Определение оптимальной структуры базы данных / А.П. Прохоров // Informix Magazine. Russian Edition. 1988. № 1. Электронный ресурс. Режим доступа: http:// www.florin/win/informixmagazine/l98/5l.html.

90. Прэтт, У. Цифровая обработка изображений. / У. Прэтт. М.: Мир, 1982. 160 с.

91. РДIDEF0-2000. Методология функционального моделирования IDEF0: Руководящий документ. — М.: Госстандарт Россия, 2000. 127 с.

92. Российские коммунальные системы Электронный ресурс. — Режим доступа: http://www.roscomsys.ru/.

93. Рыбина, Г. В. Технология проектирования прикладных экспертных систем. / Г.В. Рыбина. М.: Изд-во МИФИ, 1991. 104 с.

94. CALS. Поддержка жизненного цикла продукции. Научно-исследовательский центр CALS-технологий "Прикладная логистика" — М., 2000. 130 с.

95. Серапинас, Б. Б. Глобальные системы позиционирования. / Б.Б. Сера-пинас. М.: ИКФ «Каталог», 2002. 106 с.

96. Сербешок, С. Н. Картография и геоинформатика — их взаимодействие. / С.Н. Сербенюк. — М.: МГУ, 1990. 157 с.

97. Соболь, И.М. Выбор оптимальных параметров в задачах со многими критериями / И.М. Соболь, Р.Б. Статников. М.: Наука, 1981. 112 с.

98. Справочник по эксплуатации систем водоснабжения, канализации и газоснабжения / Под ред. С.М. Шифрина. JL: Стройиздат, Ленинградское отд-ние, 1976. 320 с.

99. Стафеев, К. Г. Геолого-экономические карты при решении управленческих и научных задач. / Г.К. Стафеев. // Развитие и охрана недр. — М., 2002. С. 49-52.

100. Стратегия развития информационного общества в России. Решение Совета Безопасности РФ под председательством Президента РФ от 25 июля 2007 г.: Электронный ресурс., http://www-sbras.nsc.ru/win/laws/russkon.htm.

101. Технология разработки информационных систем. М.: Компания разработки программного обеспечения Трисофт. Электронный ресурс. — Режим доступа: http://job.trisoftrus.com/servise/devTech.asp.

102. Тикунов, В. С. Исследования по искусственному интеллекту и экспертные системы в географии. / B.C. Тикунов. // Вестник Моск. ун-та. Сер. геогр. 1989. №6. С. 3-9.

103. Тикунов, В. С. Моделирование в картографии. / B.C. Тикунов. — М.: Изд-во МГУ, 1997. 405 с.

104. Тикунов, B.C. Устойчивое развитие территорий: картографо-геоинформационное обеспечение. / B.C. Тикунов, Д.А. Цапук. Москва; Смоленск: Изд-во СГУ, 1999. 176 с.

105. Трахтенгерц, Э.А. Компьютерная поддержка принятия решений. / Э.А. Трахтенгерц. — М.: Изд-во «Синтег», 1998. 376 с.

106. Фетинина, Е.П. Многовариантный типологический подход в задачах обучения и обработки данных. / Е.П. Фетинина, Т.В. Кораблина, Л.И. Кривола-пова и др. // Известия вузов. Черная металлургия, 2000. № 4. С. 57-60.

107. Хабаров, С.А. Экспертные системы. / С.А. Хабаров. М.: Наука, 2003. 279 с.

108. Цветков, В. Я. Геоинформационные системы и технологии. / В.Я. Цветков. — М.: Финансы и статистика, 1998. 228 с.

109. Цвиркун, А.Д. Основы синтеза структуры сложных систем / А.Д. Цвиркун. -М.: Наука, 1982. 200 с.

110. Цыганов, В.В. Адаптивные механизмы в отраслевом управлении /В.В. Цыганов. -М.: Наука, 1991. 166 с.

111. Частиков, А.П. Разработка экспертных систем. Среда CLIPS. / А.П. Частиков, Т.А. Гаврилова, Д.Л. Белов; Высшая школа менеджмента СПбГу. -СПб.: Изд-во "Высшая школа менеджмента"; Изд. дом. С.- Петерб. гос. ун-та, 2003. 389 с.

112. Шевелев, Ф.А. Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб. Справочное пособие. / Ф.А. Шевелев, А.Ф. Шевелев. М.: Стройиздат, 1984. 324 с.

113. Экспертные системы. Принципы работы и примеры. М.: Радио и связь, 1987. 224 с.

114. Элти, Дж. Экспертные системы: концепции и примеры. / Дж. Элти, М. Кумбс. -М.: Финансы и статистика, 1987. 191 с.

115. Armenakis, С. The Questions in Visualizations Time-Dependent Geographical Information a Protocols Canadian Conference on GIS. / C. Armenakis, E. Siekierska. // Ottawa, March 21 - 23, 1991. P. 584-592.

116. Armenakis, C. Display the activity and hypermedia: tools for understanding changes in spatio- temporary data -a Protocols Canadian Conference in GIS. / C. Armenakis. // Ottawa, March 23 25, 1993. P. 859-868.

117. Asche, H. Electronic sharing the systems a method multimedia in spatial given use - a Protocols 16-y International Cartographic Conference. / H. Asche, C. Herrmann. // The Eau-de-cologne, 3-9 May, 1993. V, N 2. Bielefeld, 1993. P. 11011108.

118. Biswas, G. Decision support system of the Expert Sen A for productuon control. / G. Biswas, M. Oliff. The DECISION SUPPORT SYSTEM, 1984. V. 4. P. 7-14.

119. Bouille, F. Making expert system to work in geographical information systems. / F. Bouille. Proc. 13-th Int. Cartogr. Conf., Morelia, Octet. 12 21, 1987. V. 1. - Aguascalientes, 1988. P. 109-112.

120. Brachman, R.J. On the epistemological status of semantic network / R.J. Brachman //Associative Networks: Representation and Use of Knowledge by Computers. // Academic Press: N.Y. 1999. P. 3-50.

121. Clinton, W.J. Co-ordinating Geographic Data Aquisition and Access: National Spatial Infrastructure Data. / W. J. Clinton. The Executive Order 12906. -Published in April 13. 1994. Publishing the Federal Register. V. 59, N 71. P. 1767117674.

122. Fillmore, C. The case for case. / C. Fillmore, E Bach, R Harms // Universals linguistic Theory Holt: Rhine hart and Winston // Academic Press: N.Y. 1989. P. 1-90.

123. Fonseca, A. With FUNCTIONS Ferreira F fora multimedia GIS -a Third European Conference in Geographical Information System. / A. Fonseca, C. Gouveia,

124. A.S. Camara. // Munich, Germany, March 23 -26, 1992, Base EGIS, 1992. V. 2. P. 1095-1101.

125. Fonseca, A. Adding video and sound on GIS -a Quarter European Conference in Geographical System of Information. / A. Fonseca, C. Gouveia, A.S. Camara. // Genoa, Italies, Promarshiruyte 29-1 April, 1993. THE BASE EGIS, 1993. V.N1. P. 187-193.

126. Goodchild, M. F. Revalution and estimation of the load for geographical information system. / M.F. Goodchild // International Journal of the Geographical Information Systems, 1987. N 1. P. 67-76.

127. Hadden, D. From geographical information systems of the videodisk in multimedia empowerment. / D. Hadden. // Protocols ISPRS Entrust the Symposium

128. II "Systems for data processing, analysis and presentation. V. 30. Separate 2. Ottawa, 6-10 June, 1994. P. 391-396.

129. Huffmann, N.H. Hyperchina: Risk in hypermapping. / N.H. Huffmann. // Protocols ol 16-1 International Cartographic Conference. The Eau-de-cologne, 3-9 May, 1993. V. l.P. 26^45.

130. Jackson, M.J. С development built-in geoinformation systems. / M.J. Jackson, D. Mason. // Int. J. Remote Sens., 1986. V. 7. N. 6. P. 723-740.

131. Krzanovski, R.M. GIS Lexicon 1991-1992 International GIS Sourcebook. Geographical information system technology in 1991. / R.M. Krzanovski, C.L. Palylyk, P.H. Corona. // Kollinz Fort: GIS World, Inc., 1991. P. 552-568.

132. Mink, P. F. The Artificial intelligence and expert systems in geodata processing / P.F. Mink, W.A. Mackaness, G. Peacegood, G.G. Wilkinson. // Progr. Phys. Geogr, 1988. V. 12. N. 3. P. 371-388.

133. Peuquet, D. J. The Conceptual framework and comparison spatial given models / D.J. Peuquet. // Cartographies 2004. V 21. N 4. P. 66-113.

134. Powerful, J.D. The Intellectual cartography: NOS experience. / J.D. Powerful, D.L. Pendleton, G.F. Swetnam, R.L. Vitalo, C.R. Schwarz, S. Alper, H. Danley. Amer. Cartogr., 1998. V. 15. P. 149-161.

135. Robinson, V.B. The Expert systems and geographical information systems: rewiew and prospects. / V.B. Robinson, A.U. Frank, M.A. Flame. // Journal of the Checkup of the Designing, 1986. V. 112. N2. P. 119-130.

136. Smieth, T.R. Reguirements And principles for realization and designs large-scale geographical information sistem. / T.R. Smieth, S. Menon, J.I. Star, J.E. Estes //Inter. J.Geograph. Report. The Systems, 1987, V. 1. N 1. P. 13-31.

137. Taylor, D. R. The Conceptual central to cartography / new directions for information era. / D.R. Taylor. // Cartographies 2001. V. 28. N 4. P. 1-8.

138. The Experiment in multimedia GIS: greater city Europe — a Quarter European Conference in Geographical System of Information, Genoa, Italies, March 29-1 April, 1993. Base EGIS, 1993, V. 1. P. 203-212.

139. Wang, Y. The Topological vector model CNDTF and structure /Y. Wang, J. Gong, J. Huang, Y. Deng. // Geo-Spatial Information Science, 1999. V. 2. N 1. P. 104-108.

140. Zhang, W. MAPGEN, EXPERT system for automatic card generalization / , W. Zhang, H. Li, X. Zhang. Proc. 13-th Int. Cartogr. Conf., Morelia, Octet. 12-21,1987. V. 4. P. 151-157.

141. Zhao, R. Use the fuzzy sets in estimation of the land resources / R. Zhao, Z. Liu. // Dili kexue (Sci geogr sin.), 1985, V. 5. N 1. P. 68-72.

142. Zhao, X. The Generalization La cartographique Intelligence equality artifi-cielle. / X. Zhao. // Cah. CERMA, 2001. N 8. P. 91-126.