РАЗДЕЛ 2
КРИТЕРИИ И МОДЕЛИ ДИАГНОСТИКИ И УПРАВЛЕНИЯ
УРОВНЕМ ГОТОВНОСТИ
2.1. Обоснование и формализация критериев автоматизированной диагностики уровня готовности
Деятельность авиадиспетчеров для каждого типа кризисных ситуаций регламентируется нормативно установленной [15,86] последовательностью ТПЗ, которые, в свою очередь, включают совокупность технологических операций (ТО), определяющих особенности их выполнения. Представим управляющую деятельность авиадиспетчера по ОВД в кризисных ситуациях в виде трехуровневой структуры деятельности (рис. 2.1).
В качестве параметров, характеризующих управляющую деятельность авиадиспетчера, используются время (), вектор входных воздействий (), вектор параметров состояния системы ОВД (), вектор управляющих действий (), вектор выходных сигналов (), вектор биологических параметров авиадиспетчера () [21,87].
Если оценить сложность функциональных преобразований, выполняемых авиадиспетчерами над поступающей к ним информацией () для формирования концептуальной модели деятельности () с помощью оператора , а сложность реализации () принимаемых решений () с помощью оператора , то деятельность авиадиспетчеров с заданными значениями точности () и времени () выполнения ТПЗ будет характеризоваться совокупностью параметров , [21,88]:
(2.1)
Если управление при -ом типе кризисных ситуаций осуществляется на основе параметров, характеризующих нормативы выдерживания значений параметров состояния системы ОВД (), то оно будет программным:
(2.2)
где - нормативное значение -го управляемого параметра.
Рис. 2.1. Трехуровневая структура деятельности авиадиспетчера по ОВД в кризисных ситуациях
Если управление при -ом типе кризисных ситуаций осуществляется авиадиспетчером в зависимости от входных воздействий (), то оно будет управлением по возмущению:
(2.3)
Если управление осуществляется на основании рассогласования () между текущим и нормативным значениями параметров состояния системы ОВД, то оно будет управлением по рассогласованию:
(2.4)
Формирование выходного сигнала авиадиспетчером осуществляется до тех пор, пока рассогласование между текущим и нормативным значениями параметров состояния системы ОВД не уменьшится до значения, соответствующего завершению кризисной ситуации:
(2.5)
где - пороговое (нормативное) значение рассогласования, ниже которого управляющее воздействие , формирующее выходной сигнал не требуется.
Результаты выполнения управляющих воздействий авиадиспетчером для двух вариантов значений рассогласований в начале и конце цикла управления следующие [21]:
1 вариант: - соответствует устойчивому управлению, поскольку рассогласование в процессе управления не возрастает;
2 вариант: - представляет собой неустойчивое управление, поскольку, несмотря на управление, рассогласование возрастает. Возрастание рассогласования независимо от процесса управления может быть вызвано необратимыми процессами развития кризисной ситуации, отказами технических систем ОВД и ВС, стрессовым состоянием авиадиспетчера и другими причинами.
Выражения (2.1 - 2.5) характеризуют управляющую деятельность авиадиспетчеров, типичную для всех типов кризисных ситуаций и отражают ее кусочно-непрерывный характер [21,87].
При разработке совокупности показателей диагностики уровня готовности авиадиспетчеров будем полагать, что значения показателей прямо пропорциональны сложности процессов ОВД [89]. При этом наиболее рациональным представляется процесс организации ПП, при котором диагностика уровня готовности начинается с самых низких уровней деятельности (с ТПЗ).
К критериям диагностики предъявляются следующие основные требования [27,65]:
- информативность по отношению к параметрам оцениваемого процесса;
- чувствительность к вариациям параметров оцениваемого процесса, с учетом обеспечения плавного изменения значений критериев;
- устойчивость относительно параметров оцениваемого процесса (изменения параметров процесса обуславливают пропорциональные изменения значений критериев).
Для описания критериев диагностики в унифицированном структурированном виде с обеспечением ассоциативных связей между ТПЗ используем семантические сети, в которых применяются два типа объектов [84,89,90]:
- "понятия" - сведения о ТПЗ, представленные в виде множества атрибутов фрейма , используемых для идентификации и классификации ТПЗ;
- "свойства" - совокупность нормативных требований (ограничений) к выполнению ТПЗ по критериям диагностики .
Дуги семантической сети ("отношения") отражают операции перехода из одного состояния в другое (от выполнения одной ТПЗ к другой), что обеспечивает ассоциативные связи между "понятиями" (ТПЗ). Между фреймами возможны следующие отношения [84,89]:
- лингвистические отношения - отражают содержательную сторону взаимодействия между ТПЗ;
- логические отношения - обеспечивают взаимодействие между ТПЗ с использованием операций исчисления высказываний.
Таким образом, фрагменты семантической сети, включающие "понятия" и "свойства", образуют фреймы (в виде структур данных со ссылками на процедуры обработки стереотипных ситуаций), а "отношения" определяют ассоциативные связи между взаимосвязанными фреймами.
Структура фреймов (ТПЗ) семантической сети следующая [89] (рис. 2.2):
(2.6)
где - название и совокупность идентификационных атрибутов фрейма (); - слот фрейма, содержащий информацию по нормативным и фактическим показателям критериев выполнения -ой ТПЗ авиадиспетчерами ( - индекс наследования, - тип данных -го слота, - значение -го слота и -вложенные процедуры, активизирующихся при выполнении определенных условий).
Лингвистические (логические) отношения позволяют оценить правильность (оптимальность) выполнения ТПЗ -го типа кризисных ситуаций по критерию последовательности. Свойства фреймов (в виде показателей критериев диагности