Онтология проектирования ситуационных цифровых двойников для моделирования структурной безопасности индустриально-природных комплексов
Автор: Фридман А.Я.
Журнал: Онтология проектирования @ontology-of-designing
Рубрика: Прикладные онтологии проектирования
Статья в выпуске: 1 (51) т.14, 2024 года.
Бесплатный доступ
Предложена онтология проектирования специализированных цифровых двойников компонентов пространственно-распределённых индустриально-природных комплексов (ИПК) на основе ранее разработанных автором теории и интеллектуализированной системы ситуационного моделирования. Онтология позволяет исследовать взаимодействие нестационарных ИПК в нормальных режимах функционирования и при возникновении нештатных или чрезвычайных ситуаций. Отличительная особенность разработки состоит в возможности превентивной аналитики безопасности интеграции ИПК в существующие инфраструктуры и обеспечивает количественную оценку эффективности предполагаемых мер предупреждения отказов компонентов ИПК, включая раннее обнаружение зависимых (сложных, каскадных) отказов. С целью повышения гибкости моделирования создаваемых ИПК представлена концепция структурной безопасности, обобщающая способы учёта различных аспектов безопасности. Актуальность поставленной задачи определяется ростом количества и энерговооруженности ИПК в современном мире, усложнением их взаимодействий и увеличением возможности наиболее опасных зависимых отказов, а также ростом объёмов доступных для анализа данных в результате быстрого развития Интернета вещей. Новизна предлагаемого подхода заключается в комплексном применении экспертных знаний на всех этапах моделирования в причинно-следственной парадигме с целью синтеза предпочтительных вариантов структур ИПК.
Индустриально-природный комплекс, ситуационный анализ, структурная безопасность, онтология проектирования, ситуационный цифровой двойник
Короткий адрес: https://sciup.org/170203862
IDR: 170203862 | DOI: 10.18287/2223-9537-2024-14-1-29-41
Список литературы Онтология проектирования ситуационных цифровых двойников для моделирования структурной безопасности индустриально-природных комплексов
- Боргест Н.М. Онтология проектирования: генезис и развитие // Двадцать первая Национальная конф. по искусственному интеллекту с международным участием, КИИ-2023 (16-20 октября 2023 г., Смоленск, Россия). Труды конференции. В 2-х томах. Т.1. Смоленск: Принт-Экспресс, 2023. С.6-13.
- ПопковЮ.С. Теория макросистем: Равновесные модели. Изд. 2-е. М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2013. 320 с.
- Кашникова А.П., Беляева М.Б. Метод Монте-Карло в задачах моделирования процессов и систем // Modern Science. 2021. № 1-2. С.358-362.
- Котов В.Е. Сети Петри. М.: Наука, 1984. 160 с.
- 68-ФЗ от 21.12.1994. О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера (ред. от 11.06.2021).
- Месарович М., Мако Д., Такахара И. Теория иерархических многоуровневых систем. М.: Мир, 1973.
- Fridman A. Situational Modeling: Definitions, Awareness, Simulation. USA: Nova Science Publishers, Inc., 2023. 331 p. DOI: 10.52305/XIKU5849.
- 116-ФЗ от 21.07.1997. О промышленной безопасности опасных производственных объектов (ред. от 04.11.2022).
- 190-ФЗ от 29.12.2004. Градостроительный кодекс Российской Федерации (с изм. и доп. от 03.02.2023).
- 304-ПП от 21.05.2007. О классификации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера (ред. от 20.12.2019).
- 1225-ПП от 14.08.2020. Об утверждении Правил разработки критериев отнесения объектов всех форм собственности к критически важным объектам.
- Александровская Л.Н. и др. Статистические методы анализа безопасности сложных технических систем. М.: Логос, 2001. 232 с.
- Wilson R., Crouch E.A. Risk-benefit analysis. 2nd ed. Cambridge, MA: Harvard University Press, 2001. 490 p.
- Gardenfors P. Conceptual Spaces: The Geometry of Thought. A Bradford Book. Cambridge, MA: MIT Press, 2000. 324 p.
- ТолстоваЮ.Н. Основы многомерного шкалирования. М.: КДУ, 2006. 160 с.
- Gardenfors P. Geometry of Meaning: Semantics Based on Conceptual Spaces. Cambridge: MIT Press, 2014. 357 p.
- ПоспеловД.А. Ситуационное управление: теория и практика. Изд.2. М.: URSS, 2021. 288 c.
- Marca D.A., McGowan C.L. SADT: structured analysis and design technique. New York, NY: McGraw-Hill Book Co., Inc., 1988. 392 p.
- Тыугу Э.Х. Концептуальное программирование. М.: Наука, 1984. 256 c.
- Фридман А.Я. Ситуационный подход к моделированию состояния пространственного объекта // Системы информационной поддержки регионального развития. Апатиты: КНЦ РАН, 1998. С.45-49.
- Fridman A.Ja., OleynikA.G., Putilov V.A. GIS-based Simulation System for State Diagnostics of Non-Stationary Spatial Objects // Proceedings of 12th European Simulation Multiconference (ESM'98), Manchester, UK, June 16 -18, 1998. Vol.1. P.146-150.
- Digital Twin: Transforming How We Make Sense of Data. https://www.ptc.com/ru/industry-insights/digital-twin (date of restoring 11.03.2022).
- Tversky A. Features of similarity // Psycholog. Rev. 1977. V.84. No.4. P.327-352.
- Рябинин И.А. Надёжность и безопасность структурно-сложных систем. СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2007. 276 c. ISBN 978-5-288-04296-6.
- Большаков А.А., Каримов Р.Н. Методы обработки многомерных данных и временных рядов. М.: Горячая линия: Телеком, 2014. 218 с.
- Фридман А.Я. Превентивная аналитика в задачах безопасности для развития критически важных инфраструктур // Нечёткие системы и мягкие вычисления. 2022. Т. 17, № 2. С.39-52. DOI: 10.26456/fssc91.
- Фридман А.Я. Опыт интеллектуализации методов ситуационного моделирования дискретных нестационарных пространственных объектов // Автоматика и телемеханика. 2022. №6. С. 151-168. DOI: 10.31857/S0005231022060125.
- Лобач Д.И. О развитии подходов системной оценки безопасности при проектировании технических систем // Онтология проектирования. 2023. Т.13, №4(50). С.615-624. DOI: 10.18287/2223-9537-2023-13-4615-624.
