автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.12, диссертация на тему:Оптимизация размещения средств контроля при автоматизированном проектировании систем охраны

ВОРОНЕЖСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи

КАМЫШНИКОВ АНАТОЛИЙ ИВАНОВИЧ

ОПТИМИЗАЦИЯ РАЗМЕЩЕНИЯ СРЕДСТВ КОНТРОЛЯ ПРИ АВТОМАТИЗИРОВАННОМ ПРОЕКТИРОВАНИИ СИСТЕМ ОХРАНЫ

05.13.12 - Системы автоматизированного проектирования

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени кандидата техническ их наук (в форме научного доклада)

ВОРОНЕЖ ¡993

Работа выполнена в Воронежском политехническом институте ■ Воронежской высшей школе МВД России

Официальные оппоненты: - доктор технических наук, профессор

ПЕТРОВСКИЙ В.С.

- кандидат технических наук, доцент СТРЛ1АНЦ03 В.А.

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

ЛЬВОВИЧ Я.Ё.

Ведущая организация - Академия МВД России, г.Москва

Защита С1 тоится

19.- февраля 1993 г л 14

в

часов на за седа

нии специализированного совета Д 063.81.02 при Воронежском политехническом институте по адресу: 394026, Воронеж, Московский пр. 14 С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Диссертация разослана * * января 1993 г.

Ученый секретарь специализированного совета

д.т.и..профессор

Я.Е.ЛЬВОВИЧ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. На объектах различных форм собственности и различного назначения для защиты материальных и культурных ценностей применяются технические комплексы (средства) охраны.

Внедряемые и вновь разрабатываемые технические средства отличаются назначением, принципом действия, техническими характеристиками и тактикой применения.Надежная и эффективная охрана ценностей на объектах различных форм собственности во многом определяется рациональным выбором тактического варианта защиты для каждого конкретного объекта, который включает в себя определение структуры охраны, количества рубежей, способа обнаружения, выбор технических средств и их размещение как в структуре в целом, так и в каждом рубеже в отдельности. Это, в свою очередь, зависит от структуры и характеристик объектов, а также характера и размещения в них материальных ценностей.

Исследования существующих систем охраны различного назначения показали, что зачастую средства контроля на охраняемых объектах используются нерационально, заложенные характеристики на практике полностью не реализуются и, как следствие , не достшается тот эффект, который может дать аппаратура. Кроме того, отсутствие достаточно обоснованной, базирующейся на строгом формальном анализе классификации помещений охраняемых объектов и критериев построения рациональных вариантов охраны не позволяет проектировщикам эффективно испольювать современные технические средства на конкретных объектах.

Поэтому проблема автоматизированного проектирования технических комплексов охраны различных объектов на основе оптимизации выбора и размещения средств контроля является одной на актуальных задач научно-технического прогресса в народном хозяйс.ве.

Работа выполнена в соответствии с комплексной программой Главного управления вневедомственной охраны МВД России по улучшению оснащения объектов народного хозяйства техническими средствами охранно-пожарной сигнализации на 1991-1995 гг. ч одним из основных научных направлений Воронежского политехнического института "Разработка САПР, роботов и ГАП".

НКЛЬ И ЗАЛАМИ ПССЛ1-ЛОВАНИЯ. Целью работы является разработка моделей и алгоритмов оптимизации размещения средств контроля при автоматизированном проектировании систем охраны и их практическая реализация в виде программно-методического комплекса. Достижение указанной цели предполагает решение следующих задач:

разработка процедур выбора значимых признаков ситуационной обстановки на объектах ; . классификация объектов охраны;

моделирование и алторигмизацпя процедур принятия решений по оптимальному размещению средств контроля;

разработка алгортмса классификации и распознавания структурированной неоднородной информации для определения эталонных вариантов технических комплексов охраны;

формализация элементов интеллектуальной деятельности при проектировании систем охраны, разработка экспертной системы оптимизации размещения средств контроля не охраняемых объектах;

разработка автоматизированной обучающей системы подготовки специалистов- проектировщиков.

МЕТОДЫ И С С Л С О О В А Н И Я базируются ка реализации системного |К>д:Л>-да при абстрактном обобщении алгоритмов математической статистики, кластерного анализа, нечетких множеств и оптимизационных процедур; использованы методы математического моделирования, аппарата исч""\лекня ситуационных исходов, теории принятия решений к концептуальные о^чооы построения экспертных систем.

В работе получены следующие основные результаты, характеризующиеся научной новизной:

1. Математический аппарат построения класгер-моделей охраняемых объектов и распознавания оптимальных вариантов технических комплексов охраны для их защиты, отличающийся использованием структурированной неоднородной информации.

2.Модгль рационального выбора с возможной размытостью,основанная на алгоритме оценки предпочтительность на множестве критериев дли определение качества и надежности технических комплексов охраны при их проектировании.

3. Принципы построении экспертной системы , отличающейся оптимизацией выбора и размещения комплекса технических средств на объектах охраны.

4. Алгоритмическое обеспечение моделирования и процедур принятия решений по оптимальному размещении: дета контроля на объектах, позволяющее решать следующие Иителл.чкгуальные задачи: отфильтровывать заведомо ложную информацию, осуществлять оценку значимости признаков ситуационной об'с/акоьм! на объектах и проводить оптимизацию признакового пространства, осуществлять экспертное оцеш.^ание критериев проектных решений технических комплексен охраны и строить их модели в виде эталонов типичных комбинации приборок охраны путем анализа и обобщеши' извссткмх фактов.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ВНЕДРЕНИЯ

1. На базе предложенных научных аппаратов и методов представлены процедуры построения САПР технических комплексов охраны на основе оптимизации размещения средств контроля.

2. Разработаны к реализованы для практического использование процедуры классификации охраняемых объектов и отбора статистически значимых критериев технических комплексов охраны.

3. Разработана экспертная система оптимального выбора и рационального размещения средств контроля пр»; проектировании технических комплексов охраны, инвариантная х объектам.

4. Создана система автоматизированного обучения технических специалистов и проектировщиков технических комплексом охраны,представляющая собой комплекс унифицированных методологических, психолого-педагогических и программных средств для интенсификации самостоятельной познавательной деятельности и повышения квалификации.

Комплексы моделей, алгоритмов и программных средств оптимального проектирования технических комплексов охраны и автоматизированного обучения специалистов внедрены п управлении вневедомственной охраны при УВД г. Воронежа, в отделе вневедомственной охраны Ленинградского района г. Москвы, в управлении вневедомственной охраны при УВД г.Караганды (Казахстан). При этом затраты на внедрение и эксплуатацию технических комплексов охраны снизились в среднем на 4,5-6%, количество ложных срабатываний технических средств, размещенных на объектах с использованием методов автоматизированного проектирования, уменьшилось на 8-1!%.

Ряд результатов внедрен в учебный процесс Воронежской иыешей школы МВД России и учебного центра по подготовке сотрудников охраны г.Санкт-Пе-тербурга по курсам "Системы передачи извещений" и "Проектирование, монтаж и эксплуатации технических средств охраны".

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные положения и результаты диссертационной работы обсуждались на следующих конференциях, совещаниях и семинарах: всесоюзном совещании-семинаре "Интерактивное проектирование технических и автоматизированных систем на персональных ЭВМ" (Воронеж, 1991 г.); научно-практической конференции "Пс:(холого-педагогические проблемы совершенствования профессионального мастерства преподавателей и учебно-воспитательного процесса в высших и средних специальных учебных заведениях" (Воронеж, 1992 г.); межгосударственной научной конференции "Экстремальные задачи и их приложения" (Нижний Новгород, 1992 г.); российском совещании-семинаре "Оптимальное проектирование технических устройств и автоматизированных систем" (Воронеж, 1992 г.); совещании-семинаре для ру-

ковокнщих работников и преподавателей высших учебных заведений Центрально --черноземного региона "Компьютеризация управления качеством высшего о5|мзоваиня" (Воронеж, 1992 г.).

Ш1ШШ&А1111&и По теме диссертации опубликовано 17 печатных работ и отчет но НИР.

1. ПУГИ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ, НАДЕЖНОСТИ И КАЧЕСТВА СИСТЕМ ОХРАНЫ НА СТАДИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ /1-3]

При традиционном подходе проектирование технических комплексов охраны осущестзляется на основе жесткой классификации объектов, учитывающей, я основном, их конструктивно-строительные параметры, характер и величину материальных ценностей, а выбор и размещение технических средств определяются, главным образом, нормативными документсми.Для оценки оптимальности выбора вариант.! охраны используются два технико-экономических показателя: суммарная стоимость оборудования помещений техническими средствами

стоимость з"1можного ущерба, связанная с отказами используемых технических средств (Ьу*). В качестве критерия оценки оптимальности выбора варианта охраны принято соотношение:

0,05 5 > Буц : 5' — •

При такой классификации ч критерии выбора варианта охраны не учитываются значимые признаки ситуационной обстановхи на объектах, проектирование систем охраны и большой степени стереотипно и во многом основано на опыте и интуиции проектировщика, т.е. не освобождено от субъективизма.

Исследований, позволяющих формализовать различные стадии проектирования технических комплексов охраны с учетом многих факторов, сравнительно мало, предложены только следующие подходы: вероятностный метод определения технико-экономического критерия, имеющего физический смысл степени улучшения "обнаружительной" способности технического комплекса охраны, и двухуровневая система классификации объектов, учитывающая статистику совокупною влияния иг. условия охраны объектов их функционально-стоимостных особенностей характеристик ..лсенерно-техпичсской' укрепленности .

Для тою, чтобы проектируемая система охраны объекта надежно и эффективно реагировала на определенные угрозы, цроекгировщик системы должен знать или предполагать возможные ситуации, тщательно оценивать стоимости я получаемый эффект рекомендуемых мер противодействия угрозам. Основным критерием на стадии проектирования технического комплекса следует считать

5 . £

соотношение "стоимость/эффективность" ( К— /¿-+п)!п ), характеризующим

оптимальность взаимодействия между различными компонентами и подсистемами технического комплекса, выбранными проектировщиком в соответствии с конкретной ситуационной обстановкой. Здесь стоимость £> . __ удссч::-

тывается на основании нормативно-технических документов:{ ! *V ')> где - стоимость ¡-го технического средства контроля; 5/?!- стоимасть монтажа 1-го средства; Зэ! - стоимость эксплуатации ¡-го средстоа, приведенная к году (техническое обслуживание, ремонт.выезды по ложным срабатываниям), а эффективность определяется адднтивиым выражением

ениьм __ ,_\

где X -вектор управляемых параметров"проектируемого технического комплекса охраны, включающий в себя тип контролируемого признака блокировки (точечный,линейный,поверх постный,объемный) .физические способы обнаружения на каждом рубеже защнты (электроконта'.тнын, мапштоконтактт>1й,удармоконтлктный,пьезоэлектрический,емкостной, оптнкоэлектронний,радиоволнопый,ультрлзвукозой,комбинирован-ный), регулируемые геометрические размеры зоны обнаружения, время задержки на срабатывание и длительность сигнала тревоги ;-го техническою средства контроля; У -вектор выходных параметров комплекса, включающий в себя время передачи сообщений по каналу связи, совокупную потребляемую мощность,совокупную. обнаружнтельную способность,интенсивность ложных срабатынаннй и отказов,технологичность монтажа и эксплуатации технических средств контро ля; -весовые коэффициенты, определяемые экспертным способом по ре-

зультатам парных сравнений.

Повышение эффективности, надежности и качества систем охраны на стадии проектирования определяется разработкой методов и средств оптимизации проектных решений по размещению средств контроля на объектах охраны и их практической реализацией я виде комплекса программно-методических средств.

2. МОДЕЛИРОВАНИЕ И АЛГОРИТМИЗАЦИЯ ПРОЦЕДУР ОПТИМИЗАЦИИ

РАЗМЕЩЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ КОНТРОЛЯ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ТЕХНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ ОХРАНЫ (ТКО) [4-10]

Характеристики помещений объектов различного назначения и значимые признаки объектовой ситуационной обстановки имеют существенное значение для проведения их классификации и получения кластер-моделей, на основе которых разрабатываются оптимальные проектные решения ТКО. Для четкой фиксации признакового пространства помимо функционального назначения и конструктивно-строительных характеристик объектов охраны, их технической укрепленности, величины н способов размещения материальных ценностей еле-

дуст учесть такие признаки ситуационной обстановки на объектах, как степень подинжносги воздуха и окружающих предметов, степень подверженности строительны:. конструкций вибрациям, уровень телефонизации н качество каналов силок, уровень акустнчесхих и электромагнитных помех,размах колебаний напряжения ч сети питания, вероятность и величина изменения свободного пространства охраняемых зон за счет перемещения крупногабаритных предметов,количество необходимых рубежей защиты.

Опишем множество }■ охраняемых объектов

пространством объектовых параметров и признаков ситуационной обстановки:

Х'п е - ^п, •■ • _

Если признаки задаются на количественных шкалах, то в качестве меры близости объектов применяется евклидопр расстояние:

где - значение 1 - го признака у 1-ю объекта.

Если некоторые признаки будут шкалироваться произвольно, и есть необходимость повысить содержательную обоснованность расчетов, то применяется мера близости

з Гг\11 I/ /у 1х'!" Xjtj

Воронина: Ai ¡~1Л1 i I / >Л , где Л /7 ~ 1 ~ vl _Л.

J 1 J J Лтах л nun

мера близости объектен по 1- му признаку;

информационный вес признака, определяемый экспертами. Получение кластер-моделей охраняемых объектов обеспечивается процедурами классификации, основанными на использовании метода "средней связи"" (гипотеза максимальной удаленности объектов из разных классон и компактности объектов внутри одного класса), который применим при значительном числе обьекюа классификации (более 50) и обширной параметрической системе (более 10 параметров) .При этом для выборки обьечтов W формируется множество нормированных параметров. Pftj •

Классификация заключается _в чжцеияи ST , (по числу .классов) _ объектов V/f. . максимально удаленных друг от друга, и отнесении в классы наиболее близких к Vvfy объектов, и осуществляется пошаговым определением1 центров классов, что позволяет избежать "комбинаторного взрыва".

Формирование признаков»! пространства осуществляется на основе стати-С1Рчеспой информации, обобщающей функционирование действующих пунктов

централизованной охраны (ПЦО) в определенном регионе, отбор которой зачастую осуществляется ЛИР на нечетком логическом или интуитивном уровне, особенно в части анализа ситуационных причин ложных срабатываний технических средств контроля. Поэтому для того, чтобы процедуры получения оптимальных проектных решений ТКО были достаточно строгими, необходимо формализовать процесс отбора достоверной информации.

При произвольной струхтуре и объеме информации множество сообщений может быть математически определено как совокупность упорядоченных пар, включающих элементарные сообщения^) € (3 и степень их достоверности (/ппричем С?/7 является функцией отображения на интервал [0,1], т.е. сКу! -*■ [0, 1 ] .Тогда при анализе и обработке таких информационных сообщений оказывается возможным использование аппарата теории нечетких множеств, ¡1 степень достоверности сообщений Ыг) определяется как функция принадлежности 6 .

Статистическая информация, характеризующая объекты охраны, имеет, в основном, численные значения сведений, поэтому для ее фильтрации применим классификационный подход. Для выборки сообщений 0 объемом N организуются/^"/? итерационных цикла с индексами , в каждом из которых подсчитываете я Л - суммарное количество включений каждого сообщения в классы Тз с объемом 5 ЪЯ: . I _ —. _ „

А 5 .

Степень достоверности информационного сообщения при этом определяется

Классификация выборки сообщений (?= № ^(1 на заданное количество классов ^

осуществляется с использованием того или иного адекватного по отношению к сведениям метода классификации или таксономии, например, метода "средней связи". Для этого формируется матрица /?, взаимных расстояний между сообщениями в выбранной метрике, например, евклидовой:

: п.,. {з,,}'- {Рп} .

Приведенный алгоритм фильтрации информации позволяет качественно отфильтровать исходную информацию при заданном уроьне достоверности.

Задача многокритериального выбора средств ТКО для той или иной кластер-модели охраняемого объекта, полученной на основе достоверной статистической информации, представляет собой.по сути.проблему оценивания, заключающуюся в сопоставлении экспертами параметров ТКО изучаемой модели.

Ьудем считать, что эксперты изолированы друг от друга, тогда каждый вы-сказьшг.ет скос ммгние независимо от других (решает свою задачу выбора). При этом применимы статистические методы обработки экспертной информации, поскольку оценки отдельных экспертов рассматриваются как независимые реализации случайной величины.

Предположим, что от каждого эксперта получен набор экспертных оценок критериев (параметров) тко К=и Кц .

Необходимо определить статистически значимые критерии в выборке для всех экспертов. Вычислим для каждой пары критериев куп /(ц коэффициенты корреляции:

О _ 1г>,пч '___

' т п

здесь Л - с реднее значение оценки критерия по выборке. Сформируем матрицу критериальных коэффициентов корреляции .

При опенке самого коэффициента корреляции учтем "чело пар наблюдений И, по которым было прозедено его вычисление. При „ебольшом числе пар велкчикэ^шпчисти значительно отличается от его действительного значеьия. Поэтому дли оценки значимости коэффициента корреляции воспользуемся критериальной статистикой Стмодента:

¡/1 ~ Пмм ^ .

Оценим полученное значение £ с числом степеней свободы Если окажется t ^ Т , то корреляция между рассматриваемыми признаками (критериями) существует. Положим (XС при

и будем считать его пороговым значением корреляции критериев.

Преобразуем матрицу' /¿1Т1Л7 в дискретную матрицу .полагая, что

; 1)уГ~х 1 при (¡п,п?/ Ко. Далее формируя корреляционные

плеяды с< _ а . С ' ^ Л

¿>'- Л^МИлп -Отп

" !Г1 ' П 11

определяя г> с'

0/1 ШЗХ и найдем коррелирующие между собой критерии и заменим каждую такую пару критериев на один статистически значимый.

Этог метод позволяет при относительно небольшом количестве экспертов строго определить спектр значимых критериев (параметров) 'ГКО дли класгер--мод лей охраняемых объектов.

На следующем этапе проектирования решается задача определения вариантов некоторого ''эталонно.о" набора средств контроля для ТКО, отчечаюшего выбранной кластер-модели объекта охраны и спектру значимых критериев ТКО , где каждый вариант представлен множеством значении своих параметров!

Wn : Р„ Uf'n V ¡i = 77Ñ , где индекс параметра. Кроме тот, каждый вариант с использованием экспертных -с ,еяок описывается некоторым контекстом, несущим информацию о типичном состоянии проектируемого ТКО в дежурном режиме и необходимых технологически-; r.piieviav монтажа и регулировки средств контроле, л гигом/ \ц решение задачи нсло-и-зуются алгоритмы классификации д распознавания структурированно»! неоднородной информации.

Положим, что структура смысловом информации имеет bmv

tíj] ,

где w/ - лингвистически« переменные; / - номер объекта, lKlt J- . ■

В сзою очередь каждую переменную представим

—: ú)¡ - 0.С ajf, .... OJ¡],

где J- ltJ - номер значении лингы1.:мческой переменной. Дла рещеьни задали классификации и распознавании неоднородной ин^юрма^ни необходимо преобр аяоллтл значения лингвистической переменно!! в чьелоиые значения. Здесь применена игдель измерения нечеткости дл.ч непрерывного АСК"~*.лзХ[£и ) .если считать мно.ьес1оо

S2, поряд/ово-пло1гнь:м,то ;сть люоа» фнческая область^ может Сыть цред-стаачена с ьомочхью некоторой числоиой областиX(-ÍZ}.

После получения числовых значений лингвистических переменных смысловой структуры выбнраетси и осуществляется пооцед>ра кяастер-иналяза дла получения кластер-моделей kik усрсднеьня зсех значении всех объектов для каждого класса. Выбор способа усреднения осуществляется экспертам:! поел; визуализации к лассо г..

Тогда смысловая информация , предстазлтиля определенной числовой областью,

yV , после выполнения процедуры кластер-анализа нредставима в виде:

м - ÍT^'Tук] h ~ {ti, L¿>... и,... LkJ ,

I /, 1 * 1 l fl

где М k ~ ! к ) к ; • •' > н' J-, Г -модель; ij^-лиштиотичс.'кое оганать-

мидели. (.tí. )

Распознавание неаззелнои оби ,-а = 1{оХ, bU , ■ ■ ■, ал',• • • , U}\ j

мается с помощью любой известной наиболее адекватной к геометрическим представлениям классов метрики, например, евклидо?а расстояния

V/z

Y к: d^fêti-ti)']

ссгласьо правилу

сох—'* 171 k |с/к = m,'n

Ж v к 1к-* ь>х Idk— v ^

Такой порядок классификации и распознавайся неоднородной структурированной информации применяется длл получения эталонного набора средств ТКО из ряда альтернативных вариантов при его соотнесении с объектом охраны, предъявляемым для проектирования,на нем охранного комплекса.

Конкретные тактические варианты защиты объекта, отличающиеся оптимизацией размещения средств контроля, проектируются с помощью экспертной системы.

" .?. РАЗРАБОТКА ЭКСПЕРТ ПОИ СИСТЕМЫ (ЭС) ОПТИМИЗАЦИИ ВЫСОРА И РА ЗМЕЩЕНИЯ СРЕДСТВ КО ИТ РОЛ 3 НА ОХРАНЯЕМЫХ ОБЪЕКТАХ ¡13,16/

ЭС предназначена для автоматизированного проектирования ТКО на объектах различных форм собственности с оптимизацией по критерию "стоимость/эффективность" -»min и корректировки размещения с^дств контроля на основе анализа ситуационной обстановки.

ЭС включает в себя программные средства, состоящие из Сазы данных параметров уязвимости объектов, подлежащих защите, базы данных о всей имеющейся на момент проектирования аппаратуре охраны, а также параметров эталонного набора средств ТКО, соответствующего данному объекту (назовем их параметрами блокировки), базы знаний с правилами монтажа и регулировки технических средств контроля; сформированными из экспертных оценок й обеспечивающими максимальную эффективность каждою рубежа защиты (максимальную вероятность обнаружения проникновения, минимальную интенсивность отказов и ложных тревог, наименьшее время передачи сообщения по каналу связи), управляющей структуры (интерпретатора правил), определяющей алгоритм обработки правил, интерфейса с пользователем и средств вывода информации.

Работа системы организована в два этапа.На первом этапе пользователь ЭС ¿ыбираст оптимальный набор средств контроля для конкретного объекта, соотнося его с эталонным вариантом, который, вообще говоря, может не устроить

пользователя по тем или иным параметрам,например, по стоимости. Этот выбор многосльтернативен на множестве крчтериев, поскольку здесь в качестве аль-терна ив выступают различные комбинации технических

средств для блокировки ксгх уязвимых мест объекта, и каждая из них характеризуется своим спектром критериев Р =Ъ Р ¡' . существенных длк пользователя - таких, например, как стоимость самой аппаратуры и ее эксплуатации, интенсивность отказов (надежность) , характер электропитания и т.п.

Поэтому в ЭС на первом этапе применяется алгоритм оценки предпочтительности многоальтернативного выбора на множества критериев для точного о- ределения конкретных составных частей проектируемого "ГКО, позволяющий моделировать следующие ситуации предпочтений:

строгое предпочтение ----;

¡¡1^1,5=0, Цп*0 ;

безразличие (откаа от выбора)

большая предпочтительность __.

малая предпочтительность __..

: П + к ;

вероятная предпочтительность _

¡?к<$} Ик>Яп : п?к ;

несравнимость ------<

1?к = «П±8 Фк-, £ _С.1СПС1|Ь

недоверия.

Здесь - степень предпочтительности альтернативы перед

прочими, _

причем ' 1п - степень и|псгр.иыюи тождественности альтерна-

V п п Тив. ____

На втором лтапе Полозова гель ЭС получает рекомендации об эпгималыюм размещении и регулировке средств контроля или корректировке этого размещения при изменении условий ситуационной обстановки. Пр:1 этом мно^о-гео известны* значений параметров уязвимости объекта отобраяается во множество

р=ир,- — з=иь,-

' пар^етров'блокироакн, обеспечиваемых кыбрннным па первом этапе набором средств ТКО'( /= 1,1 - ивдегс параметра). Область суцесгянваьия „иачгнии параметров блокиронхи иенра.тых (на. ежно защищенных) участков ограннче-

ни соответствующими диапазонами /Ч — If / , где каждый диапазон

,_ н ^.в

представлен нижним гп/ и верхним rfi,' граничными значениями .

Участок или рубеж ТКО считается исправным ч соответствующая зона объекта • ядежно блокированной, если измеренное значение определенного параметра блокировки Ь/ • B~\Jbi / 1)1

н В

укладывается в допуски диапазона hif < IV; < Mj t в противном случге система должмь отреагировать диагностирующим сообщением об отсутствии блокировки или неполной блокировке на i- ом участке.

Крхтерием при регулировке параметра bf является достижение значения середины интервала W , т.е. целевой функцией является выражение:

ml^ni j _ m;n ; YUTJ. .

Поскольку регулировка параметра достигается,главным обра?ом, оптимизацией размещения и технического средства контроля , обработка правил размещения ведется одновременно по А/ древовидным ветвям сверху вниз с обходом "сначала вглубь", где //= Xj. Ч/ t^ L - 1/J -

- количество значимых параметров уязвимости рассматриваемого объекта.В каждом узле находится правило для обработки соответствующего параметра.

Ни выходе ЭС пользователь получает рекомендации по оптимальному размещению и регулировке выбранного набора средств ТКО в виде графической и текстовой информации, выводимой ча печать и планшетный графопостроитель. При получении неудовлетворительного результата необходимо по соответству-юшей ветви вернуться к началу анализа параметров блокировки/изменив условия ситуационной обстановки.

При внедрении и эксплуатации реального ТКО на конкретном объекте в силу постоянно меняющейся ситуационной обстановки возникает необходимость прогнозировать возможные ситуационные исходы и оптимизировать исходные проектные решения. Здесь применяются аппарат исчисления ситуационных исходов и оптимизация процедур принятия решений в сложных системах на основе кластерного анализа.

4. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ КОМПЛЕКСА ПРОГРАММНО-МЕТОДИЧЕСКИХ СРЕДСТВ САПР 11 ¡,12,14-16,17}

Реализация системы автоматизированного проектирования технического комплексе, охрани заключается в разработке комплекса программно- методических средств, использующих данные стандартной контрольно-измерительной аппаратуры, интерфейс и компьютер IBM PC/XT.

Программные средства включают в себе следующие блоки: блок классификации охраняемых объектов и технических средств охраны; подсистему автома-тизир ¿ванной подготовки специалистов: экспертную систему оптимизации выбора и размещения, средств 'ГКО.

Априорная информации формируется в результате исследования и анализа статистических данных на охраняемые объекты и справочных источников по техническим средствам охраны.Апостериорная информация формируется » процессе функционирования системы.

Входной информационный поток содержит информацию о параметрах уяз-в мости охраняемых объектов, параметрах блокировки (тактико-технических данных) технических средств охраны, предпочтениях пользователя н об измеренных значениях параметров ТКО, функционирующих на аналогичных объектах.

Выходной информационный поток содержит информацию о структуре ТК(),._ технологических приемах оптимального размещения средств ТКО на конкретном объекте и регулировки параметров блокировки в вид-.- методических рекомендаций и масштабных пллнов-схсм блокировки.

База данных включает в себя файлы выборки значений параметров уязвимости объектов и ситуационной обстановки на них, модели оталош») классов охраняемых объектов и ТКО, описание моделей (качественная интерпретация), справочную информацию о тактико-технических данных средств охраны.

Подсистема автоматизированного обучения специалистов, предназначенная для интенсификации самостоятельной познавательной деятельности, обучения и управления умением, для игрового чел 5 - машинного решения учебных и практических задач на основе имитации.оперативных ситуаций, возникающих при разработке и эксплуатации ТКО, включает в себя автоматизированные учебные курсы по служебным и техническим дисциплинам, блок оценки профессиональных качеств выпускниха и информационно-справочный блок для анализа и управления учебным процессом.

Экспертная система оптимального выбора и размещения линейных, объемных и поверхностных средств контроля и автоматизированные системы контроля профессиональной подготовки специалистов кнедрены в объединении "Охрана" при УВД г.Караганды (Казахстан), Ленинградском районном отделе охраны г.Москвы, учебном центре по пэдготовке сотрудников охраны г.Санкт-Петербург, упргзлении охраны г.Воронгжа.

Обучающие программы используются в учебном процесс? Воронежской высшей школы МВД России, в составе курсов "Системы передачи извещений", "Изисщатели и приемно--контрольны« приборы" •) "Проектирование, моита:« и эксплуатация тгхничеекгх средгтч с !аны".

Экономический эффект ог внедрении разработок достигается за счет оптимального проектирования технических комплексов охраны, позволяющего снизить затраты и увеличить .эксплуатационную надежность. Снижение количества ложнчх срабатываний аппаратуры, работающей в составе ТКО, разработанного с учетом оптимизации размещения средств контроля , составит 8-13%. Экономический эффект в 1992 году составил в отделе охраны Ленинградского района (.Москвы 70 тыс, руб., в управлении охраны Карагандинской области - 250 тыс. руб., учебном центре ГУВД Санкт-Петербурга- 68 тыс. руб., ожидаемый годовой экономический эффект в управлении охраны г.Воронежа- 46 тыс.руб.

1. Сформулированы основные требования к процессам автоматизированного проектирования технических комплексов охраны на основе оптимизации размещения средств контроля.

2. Разработаны процедуры автоматизированного проектирования и эксплуатации систем' охраны, включающие в себя классификацию л распознавание структурированной неоднородной информации, построение информационных фильтров, алгоритмы.оценки предпочтительности многоальтернативного выбора проектных решений ьа множестве критериев, прогнозирование ситуационных исходов методами кластерного анализа.

3. Формализованы на уровне моделей и алгоритмов основные элементы интеллектуальной деятельности при автоматизированном проектировании и эксплуатации технических комплексов охраны: выбор значимых признаков ситуационной обстановки, классификация охраняемых объектов, экспертное оценивание и распознавание оптимальных наборов средств контроля для технических комплексов охраны, оптимизация проектных решений технических комплексов охраны.

4.Разработаны программные средства , реализованные на языке Turbo-Pasca! в операционной среде MS DOS, предложены процедуры и алгоритмы автоматизированного обучения специалистов, занимающихся проектированием,внедрением и эксплуатацией систем охраны.

5. Представлена практическая реализация экспертной системы оптимального проектирования технических комплексов охраны и систем автоматизированного обучения специалистов..

Перспективность работы заключается в возможности тиражирования представленных алгоритмов и процедур, инвариантных к объектам, в подразделениях МВД России, занимающихся проектированием,внедрением и эксплуатацией технических комплексов охраны.

ПРЕДСТАВЛЕНО Я СЛЕДУЮЩИХ ПУБЛИКАЦИЯХ: .

1. Камышников А.И. Системы централизованного набл1'.>дениз//Г{|;ограмма для снец.средк. школ милиции МВД СССР.- И.: УМК УУЗ и НИУ МВД СССР, 1988.

2. Камышников А.И. Системы централизованного наблючения//'5:1даннч и метод, указания для выполнения копрольных рабпг слушателями заочниками спец.средн. школ милиции МВД СССР,- Воронеж: УУЗ и НМУ МВД СССР, 1987.

3. Дурденко В.А., Камышников А.И., Чурюмов В.А. Определение значимых признаков ситуационной обстановка на охраняемых объектах для классификациям проектирования комплексов технических средств охргни//0?пимизааия и моделирование в автомятизирозанных системах.- Воронеж: ВПИ, 1991.С. 105112.

4. Камышников А.И., Чурюмов В.А. Использование аппарата размытых отношений предпочтений для оптикизациг многокритериального выбора проектных решений объектовых систем охранно-пожарной сигнализации// Интерактивное проектирование технических устройств и автоматизированных систем на персональных .ЭВМ- Тез, докл.Зсесоюзн. сов.-сем.- Воронеж, 1991. С.8Б-89.

5. Камышников А.Ц., Чурюмов В.А. Определений статистической значимости экспертных оценок объектовых систем охранно-пожарной сигнализации дли оптимизации их проектлроваиия//Интег 'ивное проектирование технически», устройств и автоматизированных систе> персональных ЭВМ: Тез.докл. Все-союзн. сов.-сем,- Воронеж, 1991 С.93-95.

6. Камышников А.К. Формализация задачи оптимизации многокритерт "и носо выбора проектных решений объектовых систем охрашю-пожар.юк енпш-лизэини с учетом действия номех//Зкстремал»ные задачи и их приложения; Тйз.докл.межгосуд.научн.конф.-Н.- Новгород, 1992. С.50.

7. Камышников А.И., Чурюмов В.Л. Оптимизации процедур лри.ытия решений в «сложных системах//Экстремалы1ые задачи и их приложения: Тез.докл.межгосуд.научн.копф. Н.-Новгород, 1992.С.Л.

8. Камышников А.И., Львович Я.Е., Чурюмов В.А. Классификация и распоз навание структурированной разнородной, включае смысловую,информации/Оптимизация и моделирование в аатомаччзированиых системах.-Воронеж: ВПИ, 1992.

9. Камышников А.П., Чу;>юмоп В.А. Прогнозирование ситуационных, исходов методами кластерного анали.1а//От>1ч".льной проектирование технически».

устройств и автоматизированных систем:Тез.докл.российск. сов.-сем.- Воронеж, 1992.С.55.

■ 0. Камышников А.И., Чурюмос В.Л. Алгоритмическое обеспечение построения "нформационных фильтров в системах искусственного интеллекта//Опти-мальное проектирование технических устройств и автоматизированных систем: Тез.докл.Российск.сов.-сем.- Воронеж, 1992. G79.

11. Камышников А.И. Методика оптимизации многокритериального выбора вариантов учебного плана для школ милиции//Психолого-педагогические проблемы совершенствования профессионального мастерства преподавателей и учебно-воспитательного процесса в высших и средних специальных учебных заведениях.- Воронеж: ВВШ МВД РФ.1992.С.93-99.

12. Зарубин B.C., Камышников А.И. О компьютерной технологии обучения техническим дисциплинам//11сихолого-педагогические проблемы совершенствования профессионального мастерства преподавателей и учебио-воспитатель-ного процесса в высших и средних специальных учебных заведениях.- Воронеж: ВВШ МВД РФ,1992,С. 139-144.

13. Засыпкин А.В., Камышников А.И. Структура базы знаний экспертной системы в обучении//Компьютеризация управления качеством высшего образования: Тез. докл.регион.сои.-сем.-Воронеж, 1992, С'^3.-54.

14. Камышников А.И., Чурюмов В.А. Оптимизация процедур определения рейтинга специалиста//Компьютеризация управления качеством высшего образования: Тез.докл.регион.соз.-сем.- Воронеж,1992.С.50.

15. Камышников А.И. Ситуационное обучение специалиста на основе рас. познавания структурированной смысловой информации//К мпьютеризация управления качеством высшего образования: Тез. док л. регион.сов.-сем.-Воронеж,

16. Камышников А.И. Экспертная система оптимизации размещения средств контроля на охраняемых объектах//Информациоиный лисюх о научно-техническом достижении N417-92.- Воронеж: Мсжотр. террит. ЦНТИ, 1992.

17. Ждамиров В.И., Камышчиков А.И. Автоматизированная иформапнонно-справочная система организации и контроля учебного процесса// Иформаиион-ный листок о научно-техническом достижении N415-92.- Воронеж: Межотр.

1992.С.51-52.

террит. ЦНТИ, 1992.