Прецедентные модели диагностики пожарной сигнализации с использованием онтологий

Системы ПС включают себя такие элементы как:

• -    Контрольная панель;

• -    Приёмно-контрольные приборы;

• -    Сенсорные устройства;

• -    Устройства оповещения;

Сенсорные, или датчики (извещатели) разделяют на пороговые (традиционные) и адресно-пороговые. Отличие заключается в топологии построения схемы и алгоритме опроса датчиков.

Приёмно-контрольный прибор циклически опрашивает подключенные пожарные извещатели с целью выяснить их состояние. При этом каждый извещатель в шлейфе имеет свой уникальный адрес и может находиться уже в нескольких статических состояниях: «норма», «пожар», «неисправность», «внимание», «запылён» и проч. В отличие от пороговых систем подобный алгоритм опроса позволяет с точностью до извещателя определить место возникновения пожара.

Большинство СППР для систем ПС основываются на статистических методах (собирается статистика, и на её основе формируется концепция дальнейшей работы). Данная концепция работы является недостаточной для принятия решений в области вопросов обеспечения безопасности человека, а именно в системах ПС. Недостаток заключается в статистическом методе, а именно в том, что такая система даёт приблизительный ответ, т.к. он основан на статистических данных. Поэтому, в большинств случаев, есть вероятность что система предложит неправильное решение оператору системы.

Для таких систем наиболее актуальным подходом является подход на основе прецедентов. Прецедентный подход (Case-Based Reasoning) — это методологический процесс решения новой проблемы путем повторного использования и адаптации решений, если это необходимо, которые были ранее получены при решении аналогичных проблем. Суть прецедентного решения заключается в применении накопленного опыта решения проблемы в процессе разработки решений новых проблем.

Прецедентный подход работает за счёт базы знаний (БЗ), которая хранит в себе информацию о прецедентах. Прецедент, в предлагаемой информационной системе (ИС), будет хранить совокупность показателей каждого элемента системы пожарной сигнализации (ПС).

При автоматической диагностике системы ПС, предлагаемая модель будет выполнять опрос элементов ПС и на основе полученных ответов от устройств будет рассчитан результат диагностики системы. По окончанию диагностики, система сформирует экземпляр текущей ситуации, по которому будет осуществлён поиск прецедента. В БЗ будет осуществлён поиск ближайшего прецедента. После этого модель предложит автоматически исправить ошибку и уведомит пользователя системы о том, что произошло. Однако, если предложенное решение не устроит пользователя, то он может вмешаться в процесс исправления ошибки, тем самым дополнив БЗ адаптируемым прецедентом.

Однако недостаток этого подхода заключается в сложности хранения информации в условиях неопределённости. Одним из популярных на сегодняшний день способов хранения информации является онтология.

Онтология – это формально представленные на базе концептуализации знания о предметной области. Самым распространенным на данный момент является определение, предложенное в, согласно которому онтология есть точная (выраженная формальными средствами) спецификация концептуализации.

Главным преимуществом использования прецедентного подхода с онтологиями состоит в том, что к одному прецеденту может быть привязано несколько концептов онтологий. Это преимущество основывается на том, что онтология индексируется не по ключевым словам, как это происходит в обычных СППР, а по концептам онтологий, в которых учитывается уровень иерархии.

• П ример разрабатываемой ИС представлен на рисунке 1.

К пожарной сигнализации

Рисунок 1 – Схема ИС

Как видно из схемы, в систему поступает информация о показателях датчиков через COM-порт. Данную информацию обрабатывает «Модуль обработки информации, полученной с преобразователя интерфейсов», и передаёт в «Модуль комплексной диагностики пожарной сигнализации». В данном модуле, поэтапно обрабатываются полученные показатели и отправляются в «Модуль обработки текущего состояния системы», где осуществляется поиск ближайшего прецедента и выводится результат в предыдущий модуль, а потом пользователю.

Такая система имеет преимущество перед системами основанными на статистических методах т.к., позволяет накапливать знания и использовать их в соответствии с ситуацией. Для поддержки актуальности и корректности решений в БЗ Предполагается, когда база знаний будет достаточно полная, то вмешательство пользователя будет минимальным.