Использование информационных технологий для планирования ремонтно-строительных работ

В настоящее время интернет-технологии играют существенную роль при создании автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП), особенно при решении таких задач, как отображение и документирование информации, информационный поиск, организация человеко-машинного интерфейса, создание распределенных систем и др.

В статье рассматривается подход к решению задачи информационного обеспечения АСУ ТП производства ремонтно-строительных работ (РСР) на инженерных коммуникациях сооружений (ИКС). Информационное обеспечение АСУ ТП базируется на использовании специализированных фактографических и документальных ресурсов, включающих, в частности, информацию о состоянии управляемого процесса, научно-техническую и экспертную информацию, нормативно-техническую документацию. При этом большое значение приобретают информационно-поисковые системы (ИПС) технологического назначения, разработка которых осуществляется на основе Интернет - технологий индексирования и поиска информации. Указанные технологии в значительной степени проработаны и апробированы, для них накоплен большой объем программного обеспечения, что позволяет с высокой эффективностью применять их для создания ИПС технологического назначения.

Значительный объем знаний в предметной области РСР сосредоточен в нормативно-технических документах (НТД), причем информация, содержащаяся в них, существенно важна для принятия решений и зачастую является определяющей. Трудность анализа и использования этой информации в АСУ ТП связана с ее неформализованным, неструктурированным характером. При этом потребность использования знаний, сосредоточенных в НТД, для управления РСР весьма актуальна, она заставляет искать соответствующие принципы, методы и средства интеграции этой информации в АСУ ТП.

Решение проблемы пополнения базы знаний АСУ ТП информацией из НТД при взаимодействии эксперта и компьютера может быть основано на эргономическом принципе преимущественных возможностей [1], состоящем в таком распределении функций между человеком и вычислительной системой, при котором каждый из участников взаимодействия решает наиболее подходящие для него задачи. Реализация принципа преимущественных возможностей проявляется в человеко-машинном интеллектуальном процессе. На первом этапе пользователь-эксперт формализирует проблемы и выбирает задачу, подлежащую решению. Затем с помощью компьютера осуществляется поиск и логическая сортировка имеющейся информации. Далее эксперт производит анализ отобранной информации, формирование и оценку альтернатив, выбор окончательного варианта решения задачи.

Рассматриваемая АСУ ТП как информационная система находится в состоянии непрерывного изменения, что обусловлено необходимостью адаптации к изменениям управляемого процесса и совершенствованием системы знаний о процессе. Можно говорить о существовании статической и динамической частей системы. В статическую часть можно включить, в частности, массив НТД, а в динамическую — фактическую модель процесса РСР. При этом система обладает элементами самообучения, выраженными процедурой корректировки модели под руководством эксперта в автоматизированном режиме по установленным правилам. Для корректировки фактической модели сравниваются текущие данные о состоянии управляемого процесса с данными модели. В зависимости от результата сравнения имеющиеся расхождения устраняются путем внесения изменений в фактическую модель, а при определенных условиях — в теоретическую.

ИПС технологического назначения на основе специализированного Web-сервера может непосредственно использоваться для удовлетворения информационных потребностей специалистов в области управления РСР. В рамках принципа преимущественных возможностей ИПС применяется в человеко-машинном процессе анализа содержания НТД и создания информационного наполнения базы знаний. Обобщенный алгоритм этого процесса может включать следующие этапы:

эксперт осуществляет выбор объекта исследования (например, участка ИКС) и постановку задачи анализа его атрибутов (например, количественных характеристик его технического состояния) на основе информации, содержащейся в НТД;

из массива полных текстов НТД посредством информационного поиска автоматически извлекаются фрагменты текста, релевантные множеству запросов, семантически связанных с концептуальной моделью объекта, проводится их сортировка по относительной значимости и группировка по соответствующим атрибутам;

эксперт формирует элементы знаний (например, правила в системе, основанной на правилах), опираясь на неформализованные описания атрибутов в найденных фрагментах текста.

Связи, возникающие между формируемыми элементами знаний и исходными фрагментами текста в массиве НТД, автоматически отслеживаются и фиксируются для организации ссылок на нормативные требования при обосновании принимаемых решений в дальнейшем.

Существует множество известных реализаций функции поиска, предназначенных для информационных Web-серверов. Большинство из них основано на механизме поиска в компактной по сравнению с основным массивом информации базе данных, отношения которой связывают ключевые слова (идентификаторы содержания) со статьями (информационными фрагментами), в которых они встречаются.

Для обеспечения возможности поиска разработчиками АСУ ТП использована технология Indexing Service фирмы Microsoft. Служба индексирования Indexing Service реализована в операционных системах Microsoft Windows 2000/XP/2003 как одна из базовых служб для файловых систем и Web-серверов. Функциональное назначение службы индексирования состоит в извлечении содержимого файлов и формировании индексированного каталога, используемого для обеспечения быстрого и эффективного поиска [2].

Существуют два основных способа организации форм запроса для поиска на Web-сервере под управлением Internet Information Services с использованием службы индексирования [3]: поисковая форма на основе активной серверной страницы (ASP) и статическая поисковая форма на основе скрипта запроса данных Internet Data Query (IDQ). Для разработки макета подсистемы поиска нормативно-технической информации в АСУ ТП использовался второй подход. В этом случае задача представления запроса решается путем создания шаблона (страницы HTML), а задача управления процессом поиска — с помощью файла IDQ, в котором, помимо собственно поискового предписания, записываемого на языке запросов службы индексирования, могут быть указаны такие параметры, как состав полей в результатах поиска, порядок сортировки результатов, количество результатов на странице, имя шаблона, используемого для выдачи результатов поиска и т.п.

Преимуществом описанного подхода является высокое быстродействие в условиях значительного числа одновременно обрабатываемых запросов, а также возможность использования мощного и гибкого языка запросов службы индексирования.

Список литературы

1. Негодаев И.А. На путях к информационному обществу. — Ростов-на-Дону: ДГТУ, 1999.— 246 с.

2. Воеводин И.Г., Лим В.Г., Нещадимов В.И. и др. Разработка научно-технического Интернет - портала в области проектирования организационно-технологических процессов строительного производства/Материалы всероссийской научной конференции "Научный сервис в сети ИНТЕРНЕТ". — М.: МГУ, 2003. — С. 224-227.

3. Андерсон Р., Блэксруд К., Чиарелли А. и др. Active Server Pages 3.0 для профессионалов. — М.: ЛОРИ, 2002. — 982 с.


А.Ю. Беляев, П.В. Захаров (ЗАО ЦНИИОМТП)

Журнал "Жилищное строительство" №5/2006  14.06.2006