Введение в теорию риска (динамических систем) - Владимир Живетин
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
3. Процесс x(t) – такой, что какое-либо статистическое описание отсутствует, но известно, что x(t) принадлежит некоторой допустимой области значений Ωдоп(t). О таком процессе говорят, что он не определен, т. е. имеет место состояние x(t) в условиях неопределенности. К таким процессам относятся процессы психоэнергетики, связанные с контролем и управлением биофизическими процессами.
4. Процесс x(t) полностью не определен, имеется некоторая информация, например описание его с помощью нечетких множеств.
Цели систем контроля параметров состояния эгоэнергетики.
1. Поиск функциональной зависимости между параметром u, который мы можем измерять, и параметром z = (z1, …, zn), характеризующим состояние органа, подлежащего оценке его состояния, т. е. контроля, с учетом взаимосвязи отдельных компонент zi соответствующих органов (см. раздел 1.5).
2. Построение области допустимых значений параметра z, т. е. zдоп, и оценка отклонения фактического значения z, т. е. zф от zдоп.
3. Обнаружение отказа соответствующего органа – контроль генетических и интеллектуальных энергетик и соответствующих программ.
4. Оценка функциональных возможностей эгосферы в среде жизнедеятельности, в том числе генетических и функциональных.
5. Позиционное наблюдение.
Средства программирования контролируемых и управляемых процессов:
– с помощью временных рядов;
– с помощью математических моделей энергетических, информационных и энергетическо-информационных процессов;
– при использовании оптимальных оценок;
– при помощи минимаксных оценок.
В эгосфере мы реализуем два вида управления: в интеллектуальном пространстве – Uи – и в генетическом пространстве энергетик – U2. При этом мы реализуем различные формы управления. Так, например, когда биофизическая энергетика покидает область допустимых состояний, т. е. x2 Ωдоп, мы проводим следующую операцию: вводим управление U2 в виде удаления больного органа в момент времени t0 и ожидаем в момент времени t1 событие x2 Ωдоп.
Выделим разновидности управлений, реализуемых в эгосфере:
– дискретное компенсационное;
– компенсационное непрерывное для внешних и внутренних возмущающих факторов;
– обеспечение функциональной независимости органов, в том числе в случае отказа органа;
– позиционное управление процессами;
– управление с использованием алгоритмов обучения информационно-энергетических полей и процессов.
В случае позиционного управления мы имеем ситуацию, изображенную на рис. 1.19. Здесь изображено: Ωдоп – область допустимых состояний контролируемых энергетик; Ωкр – область критических состояний. При t = t0 исходное состояние было критическим, произведена операция, т. е. введено управление U(t0) так, чтобы достичь область Ωдоп при t = t1.
Рис. 1.19
Управление на интеллектуальном уровне (рис. 1.20).
1. Задача построения uи(t) для тех, кто сам не может этого сделать, – нужна программа управления, помощь в анализе.
Рис. 1.20
2. Задача построения uи(t) для тех, кто сам не может построить цель и способ, соответствующие своим возможностям, – помощь в синтезе.
3. Промежуточная задача построения uи(t) для тех, кто с ошибками формирует цель и способ ее достижения.
Можно искать решение в условиях неопределенности, либо можно искать решение в пространстве случайных функций, например с помощью теории потенциала или применяя методы теории катастроф. Во всех случаях мы хотим обеспечить пребывание энергетического потенциала Eч(t) в области Ωдоп.
Указанные выше свойства объектов эготопологического пространства можно распространить на динамические системы, в совокупности своей формирующие иерархию интеллектуально-энергетических динамических систем (рис. 1.13).
1.4. Качественная модель рисков и безопасности динамических систем
1.4.1. Функциональные риски. Качественная модель
Анализ характеристик риска будем осуществлять на двух уровнях: качественном и количественном. Качественный анализ может быть сравнительно простым, его главная задача – определить совокупность факторов, влияющих на риск и безопасность на различных уровнях динамической системы. Количественный анализ риска сводится к численному расчету размеров риска отдельных подсистем, отдельных индикаторов состояния системы и риска и безопасности системы в целом. Качественный анализ предшествует количественному, он осуществляется на уровне структур и учитывает функциональные особенности и свойства подсистем, наполняющих динамическую систему.
Согласно существующим теоретическим основам, количественный расчет значений риска и безопасности динамической системы может быть осуществлен при помощи:
– использования аналогов;
– экспертных оценок;
– динамического моделирования;
– статистических испытаний;
– вероятностных методов.
Наиболее распространенным методом оценок риска в настоящее время является метод статистических испытаний. Однако этот метод работает только для функционирующих систем.
Недостатки метода статистических испытаний:
– необходим большой объем исходных данных в течение длительного времени функционирования реально существующей динамической системы, когда полученные материалы часто теряют свою актуальность и значимость;
– их невозможно получить, например, на этапе создания системы и обеспечения их реализации;
– практически невозможно оценить влияние отдельных подсистем и факторов на показатели риска.
Этих недостатков лишен вероятностный метод, основанный на математических моделях процессов и полей, создаваемых динамической системой в процессе функционирования [44].
Выделим следующие уровни анализа риска и безопасности.
Первый уровень – осуществляется анализ, прогнозирование и управление конечной целью (как сейчас и не только в экономике).
Второй уровень – все подсистемы в совокупности подвергают анализу на предмет риска и безопасности.
Третий уровень – каждая подсистема анализируется как система со структурой, а затем анализ риска и безопасности производится в совокупности для своей системы.
При синтезе и анализе математических моделей процессов и полей динамической системы необходимо учитывать следующие особенности:
– в процессе функционирования динамической системы всегда решается множество задач, некоторые из них, в силу объективных причин, оказываются противоречащими главной цели;
– функциональные свойства подсистем и системы в целом изменяются под влиянием внутренних и внешних факторов риска;
– в процессе функционирования в подсистемах происходят процессы старения, деградации.
В процессе функционирования динамическая система получает на вход из окружающей среды потоки ресурсов Rвх = Rвх(Eвх, Jвх, mвх) в виде энергетических Eвх, информационных Jвх, массовых mвх компонент. Система перерабатывает Rвх и отдает в среду потоки X(t), в том числе потоки ресурсов Rвых = Rвых (Eвых, Jвых, mвых) для динамических систем внешней среды.
В качестве внешних возмущающих факторов W будем выделять следующие события и процессы:
– созданные средой (так, например, биосферой), на которые человек не может влиять, которыми он не может управлять; это, как правило, чрезвычайно редкие события и процессы, так, например, стихийные бедствия, которые невозможно прогнозировать достоверно;
– созданные в результате деятельности человека в окружающей среде, имеющие определенную повторяемость и достаточно четкое описание их возникновения в виде модели;
