РОЗДІЛ 2. СИСТЕМНО-ІНФОРМАЦІЙНІ КОНЦЕПЦІЇ СИНТЕЗУ СТРАТЕГІЙ СИТУАЦІЙНОГО УПРАВЛІННЯ.
Для розвитку науки в інформаційно-аналітичних системах характерне виникнення кризових або граничних ситуацій в системі наукових знань. На їх основі формуються проблемні цільові задачі, для розв'язання яких необхідна генерація нових стратегій і процедур. Останнє вимагає введення в обіг нових понять, теорій, що є основою процесу обґрунтування методики процедур прийняття рішень для реалізації стратегій досліджень в області синтезу систем керування, зокрема технологічними системами розпізнавання та класифікації складних образів.
В теорії управління однією з головних є проблема синтезу моделей динамічних систем високого рівня складностей на основі комплексування логіко-математичних і системних методів. Розробка якісних методів аналізу процесів управління при дії збурень і обмежені ресурсів, синтезу структури систем і стратегій досягнення мети, стає основним інструментом синтезу стратегій розв'язання проблемних і кризових задач і вибору моделей структур систем управління. Для їх реалізації необхідно створити базу знань з концептуальних моделей структури [1,4,6-9,26-35], стратегій досягнення цілі, що і визначає динаміку їх поведінки (Рис.2.1).
2.1. Інформаційно-ресурсні та ігрові підходи до розв'язання проблеми логічного синтезу стратегій управління в інформаційно-аналітичних системах
Задача автоматизації технологічних процесів передбачає утворення АСУ-ТП, яка автоматично знаходить і підтримує оптимальні технологічні режими в умовах неперервного вимірювання зовнішніх факторів. Це ставить жорсткі вимоги до стабільності параметрів вимірювального каналу, алгоритмів опрацювання вимірювальних даних, стратегії і пристрою управління. Синтез стратегій управління такими системами ґрунтується на побудові стохастичної моделі об'єкта регулювання, яка охоплює множинні взаємозв'язки параметрів, що характеризують режим роботи, розробці методів спостереження складних процесів при дії збурень різної фізичної природи, а також на відборі критеріїв і методик оцінки параметрів моделі, які мають стохастичний характер, розробки алгоритмів і пристроїв для оцінки цих параметрів. Оцінки параметрів стану і поведінка їх траєкторії відносно порогових і граничних значень режимів функціонування, служать базою для формування і прийняття рішень на управління в САР, тобто є основою процедури побудови і вибору стратегії управління [3,4,6,7,65,66], це особливо важливо в ІАС розпізнавання і класифікації.
При побудові моделі об'єкта управління враховується той факт, що процес енергообміну є основним в структурі технологічного процесу при виробництві продукції і інших виробів з неперервним ходом всієї компанії функціонування, що ставить жорсткі вимоги до систем і механізмів, які забезпечують заданий режим технології при зміні зовнішніх умов. Автоматизація технологічного процесу є складною проблемою, як з точки зору самого процесу енергообміну, так і в зв'язку з складністю відбору інформації при високих температурах про стан об'єкта (спостереження системи). Формування алгоритмів управління режимом об'єкта грунтується на аналізі вимірювальної інформації. Технологічна енергоактивна структура є багатомірною стохастичною системою з розприділеними параметрами, значною інерційністю, дією на неї випадкових і детермінованих збурень на стани режимів об'єкта, породжених за рахунок зовнішнього так і внутрішнього середовища. Тому для повного математичного опису (моделювання) процесів в об'єкті необхідно побудувати комплексну модель з ієрархічною структурою в яку входять об'єкт розпізнавання, класифікації та управління, джерела ресурсів і збурень, виконавчі механізми управління режимом, процесори управління, математичне та інформаційне забезпечення. Така модель будується виходячи із інформаційно-ресурсної концепції, розробленої в працях [39,76].
Для забезпечення точності слідкування за заданим режимом технологічного процесу, САУ повинна мати робастні властивості стратегій управління при дії збурень і завад. Питання синтезу робастних спостерігачів (на основі лазерних інформаційних технологій) динамічного стану технологічного об'єкта розглянуті і обґрунтовані в роботах [39,76], але для контролю температурного режиму об'єктів недостатньо розроблено процедуру комплексування сучасних методів та засобів вимірювання, так як температурне поле є енергетичною характеристикою.
Реальні траєкторії стану ОУ-ТП, які відображаються сигналами на вході ВП при протіканні технологічних процесів, носять стохастичний характер і їх моделі мають складну структуру, яка визначається детермінованою та імовірнісною компонентами відносяться до класу сигналів з обмеженою потужністю. При зміні в часі таких траєкторій на оцінку параметру впливають шуми вимірювальної системи і фонові сигнали. Обробка лазерних сигналів відбитих з зони зондування, що несуть у собі інформацію про контролюючі параметри, ґрунтується на алгоритмах сумісного вимірювання і оцінки цих параметрів. Лазерно інформаційно-вимірювальна система має пристрій зондування і виявлення сигналів (для виявлення і оцінки параметрів сигналів), які пов'язані з траєкторією спостережуваного стану системи і процесори опрацювання даних, що служать для оцінки комплексних параметрів сигналів і їх характеристик. На основі цих оцінок та процедур класифікації ситуацій приймаються рішення для управління протоколами ресурсів технологічної системи. При цьому імовірнісні характеристики траєкторії стану відображають динаміку поведінки об'єкта і визначаються статистиками, що є інформаційними індикаторами ситуації в технологічній системі відносно динаміки потоків ресурсів:
які і визначають: математичне сподівання, дисперсія, кореляційна функція, функція розприділення по амплітуді і часу траєкторії . Для стійкого протікання технологічного процесу значення вектора параметрів траєкторії стану ТП повинні знаходитися в допустимій зоні простору станів і цільовому, тобто: , для якого маємо:
так як зміна стану матеріа