Лекции для студентов

Лекция по системному анализу в чрезвычайных ситуациях. Часть 3

2.1.6. Формализация и моделирование безопасности.

Важное место в исследовании безопасности принадлежит формализации и моделированию различных аспектов. При этом, под формализацией в последующем будет подразумеваться упорядоченное и специальным образом  организованное представление исследуемых объектов, процессов в них, их целей и свойств, а под моделированием- использование полученных в результате формализации искусственных образований, имеющих идентичные оригиналу характеристики, в целях получения новых данных или знаний об исследуемых категориям.

При исследовании безопасности наиболее часто формализуются и моделируются процессы возникновения и предупреждения аварийности, травматизма и профессиональных заболеваний работающих.

Среди известных к данному времени методов формализации и моделирования, наиболее оправданным в безопасности является применение не материальных (физических или аналоговых) моделей, а так называемых идеальных — знаковых (графических, логических, математических) и интуитивных. Первые в данной области попытки моделирования были связаны с применением экспертных оценок, полученных на основе различных интуитивных моделей — мысленных экспериментов, сценариев и ситуаций. В последующем, по мере создания мощного арсенала методов математического и машинного моделирования, широкое распространение получил логические, графоаналитические и алгоритмические модели.

Таким образом, особенности системной методологии применительно к проблемам безопасности техносферы заключаются в следующем:

опасность интерпретируется как возможность причинения ущерба людским и материальным ресурсам;

сама опасность трактуется как неизбежный атрибут любого противодействия естественного стремления энтропии к росту;

все объективно существующие опасности разделены на три класса: природные, техногенные и социальные, при этом каждый из них обусловлен неадекватными потоками энергии, вещества и информации;

все предпосылки к техногенным авариям и катастрофам разделены на три группы: ошибки людей, отказы техники и нежелательные внешние воздействия;

каждый исследуемый процесс в техносфере рассматривается в общем случае как функционирование системы «человек-машина-среда»;

безопасность понимается как свойство системы сохранять состояния с минимальным риском причинения ущерба;

под риском понимется мера опасности, одновременно указывающая как на вероятность причинения ущерба, так и на его величину;

главное внимание при моделировании и системном анализе техносферы должно уделяться процессам повышенной опасности, а также чрезвычайным ситуациям.

ТЕМА 2.2: ОСНОВЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ

 

2.1. Место математического моделирования в системных исследованиях

2.2. Типы и виды математических моделей

1. Динамические модели

2. модели с обратной связью

3. Оптимизационные модели

4. Модели макрокинетики трансформации веществ и потоков энергии

5. Статистические модели

6. Модели типа «хищник — жертва» или «паразит-хозяин»

7. имитационное моделирование

2.3. Процесс построения математической модели

Этап 1. Содержательная постановка

Этап 2. Концептуальная постановка

Этап 3. Качественный анализ

Этап 4. Построение математической модели

Этап 5. Разработка компьютерных программ

Этап 6. Анализ и интерпретация результатов моделирования

2.4. Структура моделирования происшествий в техносфере

2.4.1. Содержательная постановка задачи

2.4.2. Концептуальная постановка задачи

2.4.3. Проверка и качественный анализ семантической модели

2.4.4. Математическая постановка и выбор метода решения задачи