Please use this identifier to cite or link to this item: https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/1142
Title: Інформаційна технологія та методи підтримки прийняття рішень при ситуаційному аналізі повітряної обстановки
Other Titles: Іnformation technology and methods of supporting decision making in airplane situation analysis
Authors: ДМІТРІЄВ, Олег Миколайович
Keywords: оператор центру обслуговування повітряного руху;система інформаційного забезпечення;інформаційна модель;формалізований опис;управління відображенням
Issue Date: 13-Aug-2020
Abstract: Дисертаційна робота присвячена вирішенню актуальної наукової проблеми, пов'язаної з необхідністю підвищення оперативності проведення ситуаційного аналізу повітряної обстановки особами, що приймають рішення, за рахунок вдосконалення інформаційних технологій підтримки прийняття рішень. Наукова новизна отриманих результатів дисертаційної роботи полягає в такому: 1. Вперше розроблена проекційна багаторівнева модель діяльності операторів, що враховує особливості їх когнітивної поведінки в процесі зміни умов управління повітряними суднами. 2. Одержав подальший розвиток метод синтезу проекційної багаторівневої моделі діяльності операторів, що відрізняється від відомих доповненням автоматного підходу до побудови подібних моделей когнітивними аспектами процесів обробки інформації при прийнятті рішень операторами та дозволяє підвищити описові можливості моделі. 3. Одержав подальший розвиток метод ситуаційного аналізу повітряної обстановки, який відрізняється від відомих формалізацією процесів нечіткою комбінованою моделлю знань, що дозволяє підвищити повноту та обґрунтованість отриманих результатів. 4. Вперше запропоновано метод проектування системи інформаційних моделей для центрів обслуговування повітряного руху, який базується на удосконаленій функціональній мережевій моделі, що дозволяє підвищити повноту відображення повітряної обстановки. 5. Удосконалено метод синтезу інформаційних елементів та управління ними при відображенні даних для різних умов функціонування, який відрізняється від відомих врахуванням властивостей елементів відповідно до процесів обробки інформації оператором, що дозволяє підвищити оперативність ситуаційного аналізу. 6. Отримав подальший розвиток метод відбору оператора системи обслуговування повітряного руху, який відрізняється від відомих врахуванням його психологічних аспектів діяльності для синтезу комплексної моделі еталона оператора, що дозволяє формалізувати процес підготовки, оцінювання та відбору операторів з потрібними характеристиками. 7. Отримала подальший розвиток інформаційна технологія підтримки прийняття рішень при ситуаційному аналізі повітряної обстановки, яка, на відміну від існуючих, ґрунтується на процедурах інтелектуальної обробки даних, синтезу інформаційних моделей, що дозволяє підвищити оперативність та обґрунтованість прийняття рішень з оцінки повітряної обстановки операторами.
The dissertation is devoted to solving the urgent scientific problem related to the need to increase the efficiency of situational analysis of the air situation by decision makers by improving information technologies for decision support. The scientific novelty of the dissertation results is following: 1. For the first time a projection multilevel model of the activity of operators was developed, taking into account the peculiarities of their cognitive behavior in the process of changing the conditions of aircraft management. 2. The method of synthesis of the projection multilevel model of activity of operators, which differs from the known addition of the automatic approach to the construction of such models by the cognitive aspects of information processing processes in decision-making by the operators, allows to further develop the descriptive capabilities of the model. 3. The method of situational analysis of the air situation, which differs from the well-known formalization of processes by a fuzzy combined model of knowledge, which allows to increase the completeness and validity of the obtained results, has been further developed. 4. For the first time, a method of designing an information model system for air traffic service centers is proposed, based on an advanced functional network model, which allows to increase the completeness of the air environment display. 5. The method of synthesizing information elements and managing them in displaying data for different operating conditions has been improved, which differs from the known properties of elements in accordance with the processes of information processing by the operator, which allows to increase the efficiency of situational analysis. 6. The method of selection of the operator of the air traffic service system, which differs from the known taking into account its psychological aspects of activity for the synthesis of a complex model of the operator standard, which allows to formalize the process of training, evaluation and selection of operators with the required characteristics, was further developed. 7. Information technology for decision support in situational analysis of the air situation has been further developed, as opposed to the existing ones based on the procedures of intellectual data processing, synthesis of information models, which allows to increase the efficiency and validity of decision making in the assessment of air situation by operators. The practical significance of the results obtained is as follows: 1. The proposed method of constructing a model of operator's activity can be used in: - design of automatic control system using the step-by-step modeling method; - optimization of modes of operation of operators and development of recommendations for improvement of existing control systems of ergatic type; - conducting experimental studies to obtain information in order to justify the requirements for the operator; - providing training for operators during the development of new complexes and systems or during the modernization of existing ones; - substantiation of requirements for the complex of technical equipment of the AU UPS, composition and structure of the information subsystem. 2. Intellectual models and methods of processing and preparation of the initial data for management of the process of information support of decision-making by the operator of the UPR system can be used at: - development of algorithms for recognition of the situation in the situation, the selection and management of parameters of displaying information features in the interpretation of the information model, providing information support for the process of decision making OPRR, which reduces the time of analysis of MI by 12-21% and increases the completeness of accounting for significant factors; - integration of algorithms, developed on the basis of the proposed models and methods, into perspective URPs. 3. The developed method of synthesis of information models for decision support will allow: - to develop the structure of the devices of display of the automated workplaces, corresponding to the intellectual decisive activity of the operator. - to form and manage information models in the UPS system based on the recognition of changes in the situation and functional activity of the operator. 4. The developed methods and procedures for the selection of operators increase the efficiency of the procedure of their professional selection. The analysis of the subject area shows that the situational analysis of the situation in the area of responsibility of the air traffic organization centers is carried out by the operators on the basis of information in the information model, which is automatically displayed at workplaces and on the means of displaying information of collective use. The information model is a necessary and mandatory part of the information support system for decision-making processes. The informational model of the situation offered to the decision-maker is often not fully consistent with the specifics of his or her activity. The decision-making tasks of decision-making in the conditions of uncertainty and dynamics of change of air situation at the limited possibilities of the person for processing, analysis and selection of information lead to decrease of efficiency, adequacy and validity of decision-making. This requires formalization of operator knowledge to effectively use them in solving these problems in complexes of automation tools. Knowledge about the process of solving these problems and the results obtained is an informational basis for the synthesis and interpretation of the information model to support the decision-making process to assess the situation and the choice of action. With the current level of automation of the information support system to support decision making, there is a contradiction between the limited capabilities of existing situational analysis methods and the requirements for completeness and validity of its assessment by decision makers. Therefore, it is undoubtedly urgent to solve the problem of increasing the efficiency of situational analysis of the air situation by decision makers through the use of intellectual technologies. Taking into account the shortcomings of the existing system of information support of decision-making preparation processes in the centers of air traffic organization, the ways of increasing the efficiency, validity and completeness of accounting of factors of decision-making were determined. In the first stage, the state of the existing system of information support for the activity of the operators was investigated and possible ways of improving the quality of data presentation of the situation were identified by automating the solution of intellectual problems and the development of adaptive information models. In the second stage the method of synthesis of projection multilevel model of activity of operators is developed which takes into account the cognitive aspects of information processing processes in the preparation of decision making. In the third stage, a method of situational analysis of the air environment is developed, which allows us to formalize processes using a fuzzy combined knowledge model. In the fourth stage, a method of designing an information model system for air traffic service centers was developed. In the fifth stage, a method of synthesizing information elements and managing them when displaying data in different conditions of functioning of the information model is developed. In the sixth stage the model of estimation of the operator of the air traffic service system for synthesis of the complex model of the operator's standard is developed At the seventh stage, information technology was developed to intellectually support decision-making by air traffic service centers on the assessment of the air situation and to investigate the effectiveness of the developed models and methods, to investigate their impact on the promptness, completeness and adequacy of decision making in situational analysis of the air situation.
Диссертация посвящена решению актуальной научной проблемы, связанной с необходимостью повышения оперативности проведения ситуационного анализа воздушной обстановки лицами, принимающими решения, за счет усовершенствования информационных технологий поддержки принятия решений. Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем: 1. Впервые разработана проекционная многоуровневая модель деятельности операторов, учитывающая особенности их когнитивного поведения в процессе изменения условий управления воздушными судами. 2. Получил дальнейшее развитие метод синтеза проекционной многоуровневой модели деятельности операторов, отличающийся от известных дополнением автоматного подхода к построению подобных моделей когнитивными аспектами процессов обработки информации при принятии решений операторами, что позволяет повысить описательные возможности модели. 3. Получил дальнейшее развитие метод ситуационного анализа воздушной обстановки, который отличается от известных формализацией процессов нечеткой комбинированной моделью знаний, что позволяет повысить полноту и обоснованность полученных результатов. 4. Впервые предложен метод проектирования системы информационных моделей для центров обслуживания воздушного движения, основанный на усовершенствованной функциональной сетевой модели, позволяющей повысить полноту отражения воздушной обстановки. 5. Усовершенствован метод синтеза информационных элементов и управления ими при отображении данных для различных условий функционирования, который отличается от известных учетом свойств элементов в соответствии с процессами обработки информации оператором, что позволяет повысить оперативность ситуационного анализа. 6. Получил дальнейшее развитие метод отбора оператора системы обслуживания воздушного движения, который отличается от известных учетом психологических аспектов деятельности оператора для синтеза комплексной модели его эталона, что позволяет формализовать процесс подготовки, оценки и отбора операторов с нужными характеристиками. 7. Получила дальнейшее развитие информационная технология поддержки принятия решений при ситуационном анализе воздушной обстановки, которая, в отличие от существующих, основывается на процедурах интеллектуальной обработки данных, синтеза информационных моделей, что позволяет повысить оперативность и обоснованность принятия решений при оценке воздушной обстановки операторами.
URI: https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/1142
Number of Pages: 448
Specialization: 05.13.06 – Інформаційні технології
Appears in Collections:05.13.06 – інформаційні технології



Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.