В статье представлена и описана структурная схема интеллектуальной системы управления корабельным комплексом связи.
Ключевые слова: искусственный интеллект, корабельный комплекс связи, интеллектуальная система управления.
Искусственный интеллект (ИИ) — это способность систем корректно интерпретировать данные, обучаться на них, в том числе самостоятельно, и использовать полученные знания для достижения целей. [1]
Под интеллектуальными системами управления (ИСУ) принято понимать системы, в контур управления которых включены процедуры обработки знаний, позволяющие обеспечить требуемое качество управления в условиях неполноты, нечеткости и неопределенности поступающей входной информации [2]. Неполнота и неопределенность поступающей входной информации для ИСУ может быть обусловлена двумя факторами: отсутствием требуемой информации у оператора комплекса связи и малым временем, отведенным ему на сообщение данных сведений системе управления. Согласно [2] обобщенная структура интеллектуальной системы управления может быть представлена схемой, приведенной на рисунке 1.
Целью управления является повышение качества предоставляемых услуг связи, которое характеризуется способностью обеспечивать своевременную, достоверную и безопасную передачу сообщений. [3]
Программа достижения цели предполагает: автоматический выбор рода связи для обмена информацией и оптимальных режимов работы технических средств; автоматизированный выбор оптимальных режимов передачи информации. Программа достижения цели может корректироваться с учетом временных изменений условий.
Рис. 1. Обобщенная структура интеллектуальной системы управления [2]
Алгоритм управления предполагает: определение допустимых режимов работы; наличие исправного оборудования; начальное формирование расписания работы комплекса; типовых трактов связи для работы в требуемых радиосетях и радионаправлениях; анализ помеховой обстановки; диагностика трактов связи или прогнозирование параметров радиоканалов; автоматическое формирование трактов связи, вхождение в связь и передача информации; коррекция (дополнение) расписания работы комплекса новыми заданиями; анализ протоколов с целью получения новых знаний о соответствии режимов работы комплекса в целом и его составных частей различным условиям эксплуатации.
Исполнительные механизмы включают в себя: программную реализацию протоколов управления техническими средствами, интегрированными в состав комплексов связи; формирование трактов связи; человеко-машинный интерфейс, обеспечивающий ввод команд управления оператором и отображение данных информационной системы.
Объектом управления является интегрированный комплекс связи (ИКС) корабля. Исходя из этого, при разбиении ИКС на составные части задача управления сводится к задачам дистанционного управления входящими в него средствами и формирования требуемых пользователям трактов связи.
Внешняя среда может быть представлена двумя основными составляющими: естественного (распространение радиоволн, рельеф местности, радиошумы) и антропогенного (воздействия, существенно изменяющие помеховую обстановку, и воздействия, приводящие к выходу из строя отдельных технических средств) происхождения. [4]
В обеих случаях средства диагностики состояния технических средств и электромагнитных полей в районе плавания корабля должны предоставлять системе управления соответствующую информацию. Для этого в состав комплекса связи включаются измерительно-информационные средства.
Механизмы обобщения накопленного опыта ипополнения знаний и знания позволяют классифицировать систему управления комплексом связи как «интеллектуальную». Каждый выход в море и (или) боевая работа комплекса связи позволяет выполнять сбор данных для дальнейшей адаптации к реальным условиям работы математических моделей, применяемых для прогнозирования условий работы и оптимизации управляющих воздействий на комплекс связи со стороны системы управления. То есть, можно считать, что данная информация позволяет производить «обучение» системы управления.
Механизмы логического вывода определяют формирование управляющих воздействий трех видов:
– параметрическая и структурная настройка алгоритма управления предполагает автоматический выбор наилучшей рабочей частоты, уровня мощности РПДУ, скорости передачи информации и т. д.;
– коррекция программы достижения цели управления должна производиться в случаях существенного изменения условий работы ИКС. Коррекция программы должна производиться по мере поступления новых приказов. В данном случае ИСУ должна автоматически контролировать выполнение нормативов по доставке информации и обеспечивать применение резервных технических средств по необходимости;
– коррекция цели управления допускается, если предыдущая цель управления недостижима или становится неактуальной в данных условиях.
Следовательно, общие принципы построения ИСУ могут быть применены в ИКС при реализации следующих технических и организационных мероприятий:
– внедрение в систему связи новых способов обмена информацией, допускающих коррекцию режимов работы по командам внешней системы управления;
– увеличение количества каналообразующих технических средств, допускающих непосредственное подключение к сети системы управлений по стыку Ethernet;
– расширение номенклатуры информационно-измерительных средств, включая встроенные средства контроля, позволяющих организовать оперативный сбор информации о состоянии составных частей ИКС и характеристиках радиоканалов.
Литература:
- Григорьев, Л. И. Системы искусственного интеллекта [Текст]: учебное пособие / Л. И. Григорьев, О. А. Степанкина. — Москва: РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина, 1998. — 59 с.
- Макаров, И. М. Искусственный интеллект и интеллектуальные системы управления [Текст] / И. М. Макаров, В. М. Лохин, С. В. Манько, М. П. Романов. — Москва: Наука, 2006. — 336 с.
- ГОСТ РВ 52216–2004. Военная связь. Термины и определения. Москва: Госстандарт России, 2004.
- Анишин, М. М. Поддержка принятия решений о выборе рабочих частот для ведения радиосвязи с кораблями в ДКМ диапазоне [Текст] / М. М. Анишин, Д. Е. Зачатейский, М. П. Зубков, С. В. Кривальцевич // Техника радиосвязи. — 2018. — № 1 (36). — С. 34–48.
