Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Семенова И.И. Экологический мониторинг

.pdf
Скачиваний:
35
Добавлен:
12.06.2015
Размер:
2.34 Mб
Скачать

Как же быть? Многолетний опыт применения ЭВМ выработал определен- ную систему взаимодействия пользователя и ЭВМ, в которую входит (а точнее входили), по крайней мере, два промежуточных звена: аналитик и програм-

мист.

Аналитик это специалист но формальным методам решения задачи, т.е. прикладной математик, знакомый с предметной областью пользователя. По- следнее свойство аналитика очень важно, иначе он просто не понимал бы КП. Задачу пользователя, сформулированную на естественном языке, аналитик представляет в математической форме и разрабатывает (или заимствует из спра- вочника) алгоритм ее решения.

Составленную формализованную задачу и алгоритм ее решения он передает программисту, который составляет программу решения этой задачи на ЭВМ в виде текста на одном из языков, понятных машине, вводит ее через дисплей в ЭВМ и отлаживает эту программу. ПК решает задачу. Программист расшифро- вывает результат, передает аналитику, и тот переводит решение на язык пользо- вателя.

Для того чтобы устранить и эту «лишнюю инстанцию», можно пойти одним из двух путей: передать функции аналитика конечному пользователю, чтобы он сам формализовал и программировал свою задачу, работая непосредственно на дисплее; или передать эти функции ПК и автоматизировать процесс формализа- ции и программирования решения задачи пользователя.

Первый путь требует обучения пользователя. В процессе обучения он дол- жен научиться формализировать задачу, которую собирается решить на ЭВМ, т.е. выполнить роль прикладного математика в своей области и прикладного программиста, чтобы составить нужную программу. Именно так приходится по- ступать сейчас конечному пользователю, если он хочет решить свою задачу на ПК. Поэтому так трудно внедрять ЭВМ в новые области. Ведь кроме желания работать на ЭВМ, надо еще очень много знать и уметь. На первых этапах эф- фективность труда специалиста не повышается, а снижается. Ему приходится тратить слишком много дополнительного времени на формализацию своей за- дачи и программирование, не говоря уже об отладке программы, на другие не- избежные программистские заботы.

Остается один путь – «научить» компьютер формализовать задачи, про- граммировать, решать их и представлять результат решения в виде, доступном пониманию пользователя. Несмотря на то, что создание таких интеллектуаль- ных компьютеров, работающих в определенной предметной области, дело чрез- вычайно сложное, на это пришлось пойти, чтобы не готовить из каждого спе- циалиста инженера, медика, историка профессионального программиста (программирующего пользователя).

Для своего нормального функционирования экспертная система, которая выполняет функции аналитика должна обладать рядом свойств:

1. Понимать естественный язык, на котором пользователь излагает свою задачу.

101

2.Уметь построить формальную модель этой задачи, т.е. формализовать

еес тем, чтобы применить формальные методы решения.

3.Составить программу решения задачи (или в простейшем случае най- ти эту программу в своем архиве банке данных).

4.Запустить программу и получить результат.

5.Интерпретировать результат, т.е. представить его в форме, доступной пользователю.

6.Объяснить (при необходимости), каким образом был получен этот ре-

зультат.

В процессе формулирования задачи между пользователем и ЭС должен происходит оживленный диалог, во время которого содержание задачи пользо- ватель сообщается компьютеру. Программу, осуществляющую эту сложную операцию, называют лингвистическим процессором, или диалоговым процессо- ром, подчеркивая диалоговый характер процесса взаимодействия с пользовате- лем.

В своей работе диалоговый процессор активно взаимодействует с базой знаний, где хранятся знания в той предметной области, по которой специализи- рована данная ЭС. Сразу отметим, что нет ЭС на все случаи жизни, каждая ЭС довольно узко специализирована на определенную предметную область. На- пример, поиск месторождений определенного минерала, скажем вольфрамовой руды.

Ограниченность предметной области ЭС дает возможность создать весьма полную базу знаний по тому или иному предмету, явлению, что обеспечивает компьютеру возможность понимать пользователя так же, как понимают друг друга специалисты одной области, т.е. «с полуслова». Но база знаний не только позволяет понимать пользователя, но и отвечать на его вопросы. Для этого она содержит сведения о том, каким образом поступали раньше специалисты в той или иной ситуации и что из этого вышло. Эти знания представлены в виде так называемых продукции, т.е. конструкций вида «если, то». Они дают возмож- ность формализовать задачу пользователя, т.е. составить такую цепочку, свя- занную причинно-следственными связями, что в ее конце будет находиться от- вет на заданный пользователем вопрос или поставлен другой вопрос, на кото- рый нужно ответить пользователю.

Особенно много ЭС специализировано по выяснению неисправностей в действующих системах. Их база знаний состоит из продукций вида: «если ха- рактеристика А не в норме, то следует осмотреть блоки Б, В и Г» и т. д. Эти экс- пертные знания помогут найти неисправности в сложной технической системе.

Таким образом, одну ЭС составляют диалоговый процессор, база знаний и планировщик, которые и образуют, так называемый, интеллектуальный интер- фейс между пользователями и компьютером.

Любопытно, что появление ЭС породило на Западе своеобразное «луддист- ское» движение среди экспертов, которые отказывались рассекречивать и пере- давать свой опыт для заполнения банка знаний ЭС ведь эта ЭС становилась обычно умнее (без кавычек) каждою из экспертов в отдельности. Это хорошо доказала, например, экспертная система «Мицин», которая диагностирует забо-

102

левания крови лучше любого врача гематолога. В липе экспертных систем чело- век получил надежного партнера для решения своих насущных и сложных за- дач. Именно поэтому ЭС часто называют партнерскими системами.

Обычно экспертные системы рассматриваются с точки зрения их примене- ния в двух аспектах: для решения каких задач они могут быть использованы и в какой области деятельности? Эти два аспекта накладывают свой отпечаток на архитектуру разрабатываемой экспертной системы.

Можно выделить следующие классы задач, решаемых экспертными систе- мами: диагностика, прогнозирование, идентификация, управление, проектиро- вание, мониторинг.

Приведём классификацию экспертных систем, предложенную американ- ским специалистом в области ЭС П. Джексоном.

Классификация экспертных систем по задачам:

1.Интерпретирующие системы. Описание ситуаций по результатам наблюдений. Например, распознавание образов и определение химических свойств вещества.

2.Прогнозирующие системы. Логический анализ возможных последст- вий. Например, предсказание погоды, прогноз ситуаций на финансовых рынках.

3.Диагностические системы. Обнаружение источников нарушений по результатам наблюдений за наблюдаемой системой. Например, диагностика за- болевания и т.п.

4.Системы проектирования. Структурный синтез конфигурации объек- тов при заданных ограничениях. Например, синтез электронных схем, компо- новка архитектурных планов.

5.Системы планирования. Подготовка планов последовательности опе- раций. Например, составление маршрутов передвижения транспорта.

6.Системы мониторинга. Анализ поведения контролируемой системы

ипрогноз. Например, контроль движения воздушного транспорта, наблюдение за состоянием энергетических объектов.

7.Наладочные системы. Выработка рекомендаций по устранению неис- правностей в контролируемой системе. Например, консультирующие системы.

8.Системы оказания помощи при ремонте. Планирование процесса устранения неисправностей в сложных объектах.

9.Обучающие системы. Анализ знаний обучающихся по определённому предмету и предложение средств по ликвидации ошибок.

10.Системы контроля. Адаптивное управление поведением сложных че- ловеко-машинных систем, с прогнозом возможных сбоев. Например, управле- ние воздушным транспортом, военными действиями.

Данная классификация не является однозначной. Многие авторы выявляют различные неточности и наложения.

Экспертные системы способны производить логические цепочки на основе ранее полученных выводов, сравнивая знания с этими выводами, проверяя их логичность, уточняя и строя более тонкие конструкции. Если полученный ре- зультат будет явно противоречии здравому смыслу, то при алгоритмическом пу-

103

ти это безразлично для ПК, но в экспертной системе такое положение не может остаться не замеченным.

Экспертные системы могут сильно отличаться своей конфигурацией в зави- симости от целей их создания, имеющихся технических средств, объема данных

изнаний. При этом важной является возможность комбинирования экспертных систем с математическими моделями, служащими для алгоритмических вычис- лений. Такие системы принято называть интегрированными. В качестве требуе- мого результата часто рассматриваются гак называемые сценарии. Под терми- ном «сценарий» понимают и возможные варианты развития событий, и возмож- ные виды воздействия (предпосылки вариантов), и «качественное целевое пред- ставление о будущем», которое является эффективным инструментом подготов- ки информации для принятия стратегических решений. Ценность сценарного метода возрастает, когда вырабатывается целая система сценариев, отражающих все возможные события и виды воздействий.

Разработка экспертных систем, предназначенных для обработки данных, наталкивается на громадные трудности. «Интеллектуализация» компьютерной обработки первичной информации об окружающей среде основывается, с одной стороны, на идеях и методах конкретной области знания, для которой создается система обработки данных. С другой стороны, в компьютерной системе обра- ботки используются разнообразные методы прикладной математики: математи- ческая статистика, теория решения обратных задач и т.п.

Соответственно, при создании экспертных систем обработки данных, с од- ной стороны, приходится учитывать методические и метрологические особен- ности методик выполнения измерения, а с другой априорные предположения и ограничения математических алгоритмов обработки, что предполагает участие достаточно большого коллектива профессионалов специалистов в предметной области, математиков, программистов и специалистов по разработке экспертных систем и высокую стоимость разработки. Поэтому при наличии огромного чис- ла систем общего назначения пакетов для статистической обработки данных, электронных таблиц и т.п., существует небольшое число экспертных систем, способных автоматически провести весь цикл анализа данных.

Вотличие от традиционных программ, предназначенных для решения ма- тематически строго определенных задач по точным разрешающим алгоритмам, с помощью экспертных систем решаются задачи, относящиеся к классу нефор- мализованных или слабоформализованных, слабоструктурированных задач.

Алгоритмические решения таких задач или не существуют в силу неполно- ты, неопределенности, неточности, расплывчатости рассматриваемых ситуаций

изнаний в них или же такие решения неприемлемы на практике в силу сложно- сти разрешающих алгоритмов. Поэтому экспертные системы используют логи- ческий вывод и эвристический поиск решения.

Искусственные нейронные сети. Наиболее сложными, но и наиболее гиб- кими системами искусственного интеллекта являются искусственные нейронные сети (ИНС). Область их применения это автоматизация процессов распознава- ния образов, адаптивное управление, аппроксимация функционалов, прогнози- рование, создание экспертных систем, организация ассоциативной памяти и

104

многие другие приложения. С помощью ИНС можно, например, предсказывать показатели биржевого рынка, выполнять распознавание оптических или звуко- вых сигналов, создавать самообучающиеся системы, способные управлять авто- машиной при парковке или синтезировать речь по тексту, ну и конечно работать с огромными массивами слабоструктурированных мониторинговых данных.

Основная идея создания ИНС в том, чтобы, имея в распоряжении вычисли- тельную силу компьютера, использовать лучшие свойства человеческого мозга. Приведём перечень важнейших свойств биологических нейронных систем.

Важнейшие свойства биологических нейросетей:

1.Параллельность обработки информации. Каждый нейрон формирует свой выход только на основе своих входов и собственного внутреннего состоя- ния под воздействием общих механизмов регуляции нервной системы.

2.Способность к полной обработке информации. Все известные чело-

веку задачи решаются нейронными сетями. К этой группе свойств относятся ас- социативность (сеть может восстанавливать полный образ по его части), спо- собность к классификации, обобщению, абстрагированию и множество других. Они до конца не систематизированы.

3.Самоорганизация. В процессе работы биологические НС самостоя- тельно, под воздействием внешней среды, обучаются решению разнообразных задач. Неизвестно никаких принципиальных ограничений на сложность задач, решаемых биологическими нейронными сетями. Нервная система сама форми- рует алгоритмы своей деятельности, уточняя и усложняя их в течение жизни. Человек пока не сумел создать систем, обладающих самоорганизацией и само- усложнением. Это свойство НС рождает множество вопросов. Ведь каждая замкнутая система в процессе развития упрощается, деградирует. Следователь- но, подвод энергии к нейронной сети имеет принципиальное значение. Почему же среди всех диссипативных (рассеивающих энергию) нелинейных динамиче- ских систем только у живых существ, и, в частности, биологических нейросетей проявляется способность к усложнению? Какое принципиальное условие упу- щено человеком в попытках создать самоусложняющиеся системы?

4.Биологические НС являются аналоговыми системами. Информация поступает в сеть по большому количеству каналов и кодируется по пространст- венному принципу: вид информации определяется номером нервного волокна, по которому она передается. Амплитуда входного воздействия кодируется плотностью нервных импульсов, передаваемых по волокну.

5.Надежность. Биологические НС обладают фантастической надежно- стью: выход из строя даже 10% нейронов в нервной системе не прерывает ее ра- боты. По сравнению с последовательными ЭВМ, основанными на принципах фон Неймана, где сбой одной ячейки памяти или одного узла в аппаратуре при- водит к краху системы.

Современные искусственные НС по сложности и «интеллекту» приближа- ются к нервной системе таракана, но уже сейчас демонстрируют ценные свойст- ва:

105

1.Обучаемость. Выбрав одну из моделей НС, создав сеть и выполнив алгоритм обучения, мы можем обучить сеть решению задачи, которая ей по си- лам. Нет никаких гарантий, что это удастся сделать при выбранных сети, алго- ритме и задаче, но если все сделано правильно, то обучение бывает успешным.

2.Способность к обобщению. После обучения сеть становится нечувст- вительной к малым изменениям входных сигналов (шуму или вариациям вход- ных образов) и дает правильный результат на выходе.

3.Способность к абстрагированию. Если предъявить сети несколько ис- каженных вариантов входного образа, то сеть сама может создать на выходе идеальный образ, с которым она никогда не встречалась.

4.Параллельность обработки и реализуемость НС. Быстродействие со-

временных ЭВМ составляет около 100 Mflops (flops операция с плавающей за- пятой в секунду). Время прохождения одного нервного импульса около 1 мс, и

можно считать, что производительность одного нейрона порядка 10 flops. Экви- валентное быстродействие мозга составит 1012 flops. Если рассмотреть задачи,

решаемые мозгом, и подсчитать требуемое количество операций для их решения на обычных ЭВМ, то получим оценку быстродействия до 1012-1014 flops. Разница

впроизводительности между обычной ЭВМ и мозгом 4-6 порядков! Чем это объясняется?

Несмотря на существенные различия, отдельные типы ИНС обладают не- сколькими общими чертами. Во-первых, основу каждой ИНС составляют отно- сительно простые, в большинстве случаев однотипные, элементы (ячейки), имитирующие работу нейронов мозга. Каждый нейрон характеризуется своим текущим состоянием по аналогии с нервными клетками головного мозга, кото- рые могут быть возбуждены или заторможены. Он обладает группой синапсов однонаправленных входных связей, соединенных с выходами других нейронов, а также имеет аксон выходную связь данного нейрона, с которой сигнал (воз- буждения или торможения) поступает на синапсы следующих нейронов.

Каждый синапс характеризуется величиной синаптической связи или ее ве- сом, который по физическому смыслу эквивалентен электрической проводимо- сти. Текущее состояние нейрона определяется, как взвешенная сумма его вхо- дов.

Ограничения модели нейрона

1.Вычисления выхода нейрона предполагаются мгновенными, не внося- щими задержки. Непосредственно моделировать динамические системы, имею- щие «внутреннее состояние», с помощью таких нейронов нельзя.

2.В модели отсутствуют нервные импульсы. Нет модуляции уровня сиг- нала плотностью импульсов, как в нервной системе. Не появляются эффекты синхронизации, когда скопления нейронов обрабатывают информацию син- хронно, под управлением периодических волн возбуждения-торможения.

3.Нет четких алгоритмов для выбора функции активации.

4.Нет механизмов, регулирующих работу сети в целом (пример - гор- мональная регуляция активности в биологических нервных сетях).

5.Чрезмерная формализация понятий: «порог», «весовые коэффициен- ты». В реальных нейронах нет числового порога, он динамически меняется в за-

106

висимости от активности нейрона и общего состояния сети. Весовые коэффици- енты синапсов тоже не постоянны. «Живые» синапсы обладают пластичностью и стабильностью: весовые коэффициенты настраиваются в зависимости от сиг- налов, проходящих через синапс.

6.Существует большое разнообразие биологических синапсов. Они встречаются в различных частях клетки и выполняют различные функции. Тор-

мозные и возбуждающие синапсы реализуются в данной модели в виде весовых коэффициентов противоположного знака, но разнообразие синапсов этим не ог- раничивается. Дендро-дендритные, аксо-аксональные синапсы не реализуются в модели.

7.В модели не прослеживается различие между градуальными потен- циалами и нервными импульсами. Любой сигнал представляется в виде одного числа.

Способность к обучению является фундаментальным свойством мозга. В контексте ИНС процесс обучения может рассматриваться как настройка архи- тектуры сети и весов связей для эффективного выполнения специальной задачи. Обычно нейронная сеть должна настроить веса связей по имеющейся обучаю- щей выборке. Функционирование сети улучшается по мере настройки весовых коэффициентов. Свойство сети обучаться на примерах делает их более привле- кательными по сравнению с системами, которые следуют определенной системе правил функционирования, сформулированной экспертами.

Для конструирования процесса обучения, прежде всего, необходимо иметь модель внешней среды, в которой функционирует нейронная сеть знать дос- тупную для сети информацию. Эта модель определяет парадигму обучения. Во- вторых, необходимо понять, как модифицировать весовые параметры сети ка- кие правила обучения управляют процессом настройки. Алгоритм обучения оз- начает процедуру, в которой используются правила обучения для настройки ве- сов. В зависимости от того, как решена проблема обучения мы получаем сеть с определёнными качествами.

Существуют три парадигмы обучения: «с учителем», «без учителя» (само- обучение) и смешанная. В первом случае нейронная сеть располагает правиль- ными ответами (выходами сети) на каждый входной пример. Веса настраивают- ся так, чтобы сеть производила ответы как можно более близкие к известным правильным ответам. Усиленный вариант обучения с учителем предполагает, что известна только критическая оценка правильности выхода нейронной сети, но не сами правильные значения выхода. Обучение без учителя не требует зна- ния правильных ответов на каждый пример обучающей выборки. В этом случае

раскрывается внутренняя структура данных или корреляции между образцами в системе данных, что позволяет распределить образцы по категориям. При сме- шанном обучении часть весов определяется посредством обучения с учителем, в то время как остальная получается с помощью самообучения.

Классификация ИНС весьма обширна. Выделяют однослойный персептрон, многослойный персептрон, самоорганизующиеся сети Кохонена, сети Хопфил- да, сети Хэмминга и др. Многие алгоритмы ИНС реализованы в соответствую-

107

щих программных продуктах и активно применяются в сложнейших методах анализа.

Гибридные интеллектуальные системы. В последние годы интенсивно развиваются гибридные интеллектуальные системы, позволяющие использовать преимущества традиционных средств и методов искусственного интеллекта, и, в то же время, преодолевающие некоторые их недостатки, способные решать за- дачи, не решаемые отдельными методами искусственного интеллекта. Гибрид- ные интеллектуальные системы позволяют более эффективно соединять форма-

лизуемые и неформализуемые знания за счет интеграции традиционных средств искусственного интеллекта.

Гибридные ИС можно классифицировать, в зависимости от архитектуры, на следующие типы: 1) комбинированные (combination), 2) интегрированные (integration), 3) объединенные (fusion) и 4) ассоциативные (association) гибридные интеллектуальные системы.

Гибридная экспертная система сочетает в себе численное и лингвистиче- ское представление знаний, в системе используется иерархическая интеграция самоорганизующейся нечеткой нейронной сети (с возможностью online- обучения) и нечеткой экспертной системы, оптимизированной посредством ге- нетического алгоритма (математические алгоритмы, использующие эволюцион- ные закономерности развития сложных систем).

Нейронная сеть способствует быстрому обучению, в то время как эксперт-

ная система позволяет выполнить интерпретацию нечетких данных и объяснить полученное решение. Нейронная сеть может обучаться как с учителем, так и без учителя, может обучаться без переподготовки старой информации.

Системы поддержки принятия решений (СППР)

СППР включает деятельность по принятию и обоснованию управленческих решений. СППР может помочь при решении таких задач, как предоставление информации по запросам органов планирования, разрешение территориальных конфликтов, выбор оптимальных (с разных точек зрения и пор разным критери- ям) мест для размещения различных объектов и т.д.

Система поддержки принятия решений (СППР) совокупность инстру-

ментальных средств, обеспечивающих формирование (моделирование) альтер- нативных решений на разных этапах принятия решений, их анализ и выбор ва- риантов, удовлетворяющих поставленным условиям.

Требуемая информация может быть представлена в лаконичной картогра- фической форме с дополнительными текстовыми пояснениями, графиками и диаграммами. Наличие доступной для восприятия и обобщения информации по- зволяет ответственным работникам сосредоточить свои усилия на поиске реше- ния, не тратя значительного времени на сбор и осмысливание доступных разно- родных данных. Можно достаточно быстро рассмотреть несколько вариантов решения и выбрать наиболее эффектный, эффективный и экономически целесо- образный.

СППР (система поддержки принятия решений) используются для решения в режиме диалога плохо структурированных задач, для которых характерна не- полнота входных данных, частичная ясность целей и ограничений. Участие че-

108

ловека в работе СППР велико, он может вмешиваться в ход решения, модифи- цировать входные данные, процедуры обработки, цели и ограничения задачи, выбирать стратегии оценки вариантов решений.

Безусловно, основная и объективная причина усиления общественного ин- тереса к географии, как носителю системного территориального мышления, бы-

ла обусловлена постепенным усложнением характера общественных отношений в СССР, усилением социально-экономической дифференциации в обществе, ростом внимания к обслуживающим «инфраструктурным» отраслям народного хозяйства. Неслучайно в эти годы в отечественной географии возникают такие новые для нее направления как «рекреационная география», «учение об антро- погенных ландшафтах», «учение о геотехнических системах», «социальная гео- графия», «политическая география», «электоральная география», «ландшафтная экология», «геоэкология» и многие другие прикладные разделы, образованные на стыке географии и других наук. следствии ухудшения природной среды. В настоящий момент мы наблюдаем развитие информационных технологий с од- ной стороны, а развитие и внедрение новейших схем менеджмента с другой. Рассмотрим современную структуру СППР.

СППР состоит из ряда последовательных блоков:

1.Блок постановки задач. Исходит из стратегии управления и зависит от целей проекта.

2.Блок управления данными. Проверка качества данных, достоверности, объективности, однозначности, полноты, релевантности (соответствие поставленной задаче), актуальности и стоимости. Этот блок соответствует

информационному уровню.

3.Блок интеллектуального анализа. Может быть представлен: ЭС,

информационно-аналитическими технологиями и ИНС, кадастровыми системами, атласными информационными системами. Этот блок соответствует

аналитическому уровню.

На данном этапе используются следующие алгоритмы:

Интеллектуальный анализ данных (data mining). Данный метод объединяет в себе множество методов многомерного статистического анализа, ИНС и другие специфические методы.

Генетические алгоритмы. Методы, использующие идеи естественного отбора.

Познавательные модели. Средство соединения новых знаний с уже имеющимися.

Прагматические модели. Способы представления образцово-правильных действий или их результаты.

4. Блок тактического управления. Этот блок соответствует ситуационному уровню. Здесь непосредственно и происходит выработка решения с помощью информации, полученной на предыдущих уровнях.

Внедрение в центре и регионах единого программно-технологического комплекса, ориентированного на его эксплуатацию среди пользователей, не

109

имеющих специальной подготовки в области ГИС-технологий, позволяет обес- печить ряд возможностей:

1.Организация сбора на новой основе тех данных, которые необходимы для принятия управленческих решений;

2.Проверка и систематизация данных, их согласование и объединение в единой базе, привязанной к карте территории;

3.Сохранность и своевременная корректировка данных в процессе их использования;

4.Организация оперативного (в том числе удалённого) доступа к

информации с использованием специально разработанного картографического интерфейса, её автоматизированную обработку и, наглядное представление для анализа, принятия управленческих решений и прогнозирования при одновременной оптимизации временных затрат работников;

5.Создание интегрированной территориальной системы баз данных первичной информации, которая позволит вести обмен данными с различными уровнями управления.

Следует отметить, что на данный момент уровень разработчиков соответст- вующего программного обеспечения значительно выше, чем у потенциальных и реальных пользователей и в этой связи рынок ещё не готов к принятию передо- вых решений. Следовательно, вопрос установления единых стандартов ставить ещё рано В настоящее время, руководители ещё не готовы к использованию СППР, но уже ощущают насущную необходимость в них.

12.3 Экологические информационные системы

Современная система мониторинга это сложный многокомпонентный ком- плекс (рис 12.1). В настоящее время отдельные системы экологического мони- торинга объединяют в единую экологическую информационную систему.

Считается, что экоинформационные системы включают в себя системы

экологического мониторинга и служат функциональной основой процесса управления экологически безопасного развития на различных иерархических уровнях территориального деления. В любом случае экоинформационная систе- ма должна обеспечивать решение множества задач:

1.Подготовка интегрированной информации о состоянии окружающей среды, прогнозов вероятных последствий хозяйственной деятельности и реко- мендаций по выбору вариантов безопасного развития региона для систем под- держки принятия решения;

2.Имитационное моделирование процессов, происходящих в окружаю- щей среде, с учетом существующих уровней антропогенной нагрузки и возмож- ных результатов принимаемых управленческих решений;

3.Оценка риска для существующих и проектируемых предприятий, от- дельных территорий и т.п., с целью управления безопасностью техногенных воздействий;

4.Накопление информации по временным трендам параметров окру- жающей среды с целью экологического прогнозирования;

110