Труды КНЦ вып.12 (ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ вып. 5/2021(12))

For citation: Fridman A. Ya. Modeling of development scenarios for industrial-natural systems // Transactions of the Kola Science Centre. Information technologies. Series 12. 2021. Vol. 12, no. 5. P. 177-182. http://dx/doi.org/10.37614/2307-5252.2021.5.12.018. В настоящей публикации суммируются результаты и подводятся итоги разработки ситуационного подхода к моделированию сложных динамических пространственно-распределенных комплексов, включающ их ка к естественные, так и технические объекты, и поэтому названных автором промышленно-природными комплексами (П П К ) [1]. Для превращения подобных комплексов в систему согласно требованиям системного подхода [2] было необходимо предложить способы управления их функционированием. Представляется естественным рассматривать природные компоненты П П К ка к неуправляемые подсистемы, приемлемое существование которы х формирует ограничения на допустимые режимы использования технических подсистем П П К и определяет возможность тех или ины х управляющих воздействий на последние, что формализуется либо заданием максимальных уровней входных возмущающих воздействий, например, путем введения П Д К (предельно допустимых концентраций) тех или ины х веществ, либо оценкой степени деградации каких-либо интегральных выходных характеристик таких объектов. Поскольку аналитические методы синтеза управлений пригодны только для простых систем, в качестве основного инструмента исследования П П К рассматривалось имитационное моделирование [3]. Соответственно, модель П П К должна быть изоморфна реальному объекту исследования, а модели подсистем могут строиться на самых различных принципах (аналитические, имитационные модели, различные сети, наборы продукционны х правил и т.п.) с единственным ограничением: для каждой такой подмодели должно быть задано пространство состояний [4], в котором поведение подмодели определяется некоторым разностным уравнением. В результате моделирование П П К осуществляется в обобщенном концептуальном пространстве [5] состояний, что дало возможность использовать основные принципы ситуационного управления [6] и конкретизировать их для задачи управления ПП К . С точки зрения общей теории систем [1] П П К рассматриваются нами ка к неупреждаемые причинные временные системы в дискретном времени. Ввиду сложности рассматриваемых объектов, управляющие воздействия на них рассматриваются только на уровне изменения структурны х связей между подсистемами, задачи более детального параметрического синтеза характеристик передаются разработчикам технических подсистем. Еще одна особенность развиваемого подхода к исследованию П П К состоит в том, что модель опасных ситуаций строится ка к расширение модели нормального функционирования П П К на области пространства состояний, выходящие за диапазоны допустимых состояний компонентов П П К . Это дает возможность выявлять причины и анализировать последствия сложных (множественных, зависимых) [7] отказов и инициирующ их событий, приводящих к наиболее значительному ущербу. На первом этапе разработки П П К рассматривались ка к иерархические системы, но при увеличении масштабов комплекса выявилась необходимость организации взаимодействия нескольких ЛПР, которым подведомственны составные части одного ПП К , а также перехода от модели иерархии к модели сетецентрической системы [8]. 178