Дерман В. А. Інформаційна технологія автоматизованого екологічно управління станом природно-техногенної геосистеми в умовах ведення бойових дій

Дерман В.А. Інформаційна технологія екологічного управління станом природно-техногенної геосистеми в умовах ведення бойових дій – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 151 «Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології» - Національний університет харчових технологій Міністерства освіти і науки України, Київ, 2023. Метою дисертаційної роботи є наукове обґрунтування підвищенні рівня екологічної та техногенної безпеки на територіях природно-техногенних геосистем за рахунок впровадження інформаційної технології для систем автоматизованого адаптивного екологічного управління. У першому розділі дисертації проведено аналіз досліджень в сфері автоматизованого екологічного управління станом природно-техногенної геосистеми. За результатами аналізу визначено кількісні та якісні методи підвищення рівня інформаційного забезпечення процесів управління екологічною безпекою в умовах ведення бойових дій. На забезпечення необхідного рівня інформаційного забезпечення екологічної безпеки проведено постановку наукового завдання. Таким чином, в галузі автоматизованого управління природно-техногенною екосистемою існує нагальна потреба в отриманні додаткових ресурсів на забезпечення автоматизованого управління екологічною безпекою, яку можливо задовольнити за рахунок удосконалення моделей, алгоритмів і процедур ергатичної системи управління природно-техногенною геосистемою. Тому розробка інформаційної технології для управління станом природно-техногенної геосистеми із використанням експертно-моделюючої системи дозволяє підвищити рівень екологічної безпеки і є актуальним науковим завданням. У другому розділі дисертації розроблено алгоритми формування програмно апаратного комплексу для забезпечення автоматизованого управління станом природно техногенної геосистеми. Комплексне застосування математичного апарату експертних методів у галузі екологічного оцінювання дозволило побудувати нові процедури для ранжування загроз від впливу ведення БД на вектор екологічного стану навколишнього природного середовища. На основі визначення складу і структури чинників потоку воєнно-техногенного навантаження розроблено узагальнену причинно-наслідкову діаграму, що може бути основою для складання плану взаємопов'язаних заходів з автоматизованого управління станом військової природно-техногенної геосистеми. Це забезпечить комплексне вирішення задачі автоматизованого екологічного управління, поставленої в системі екологічного моніторингу бойових дій під час аналізу результатів моніторингу. У відповідності до сформованих згідно процедури векторів забруднення військової природно-техногенної геосистеми та розподілу забруднюючих речовин за військовими об’єктами районів ведення БД були сформовані набори датчиків первинної інформації для проведення вимірювань на відповідних військових об’єктах. У третьому розділі дисертації розроблено математичні моделі, що дозволяють розраховувати оптимальні плани оцінювання техногенного впливу озброєння і військової техніки на НПС за обмежень на загальну кількість вимірів з урахуванням вагових коефіцієнтів ЧВТН і пріоритетів територій в умовах “визначеності” та “невизначеності” з мінімізацією фінансових ресурсів на проведення досліджень. Проведено дослідження математичних моделей оптимального планування вимірів на території БД та отримані достатні, а в деяких випадках і необхідні умови існування розв’язків розглянутих задач. Розроблені алгоритми дозволяють знаходити оптимальні цілочислові плани проведення вимірів для різних випадків і знаходити цілочислові плани проведення вимірів для задач великої розмірності, що задовольняють умовам точності. На основі теорії двоїстості лінійного програмування отримані розрахункові співвідношення, що дозволяють знаходити компоненти нецілих числових оптимальних планів розглянутих задач. Отримані співвідношення дозволяють оцінити компоненти оптимального плану для заданого бюджету на моніторинг, розрахувати бюджет при обмеженні на зважену кількість вимірів та відсутності додаткових директивних вимог на кількість вимірів. На підставі теорії оптимальності Куна-Таккера розроблені співвідношення для визначення компонентів нецілочислового оптимального плану в умовах невизначеності для нелінійної цільової функції. Четвертий розділ дисертаційної роботи містить результати комп’ютерного моделювання стійкості ВПТГС. У роботі виявлено низку визначальних чинників: внутрішня неоднорідність властивостей компонентів геосистеми; рівень ієрархії елементів геосистеми, складові яких можуть виступати в якості індикаторів (метод екосистемної індикації стану природного середовища військового ТВБД); вторинні компоненти – рослинний покрив (первинна продуктивність екосистеми може виступати індикатором її стійкості) та ґрунти (можуть виступати індикатором депонуючих властивостей – техноємності ВПТГС).