КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

---

Номер проекта 22-71-10121

НазваниеРазвитие теоретических основ поддержки принятия решений для задач эвакуации при чрезвычайных ситуациях в нечетких условиях

Руководитель Герасименко Евгения Михайловна, Кандидат технических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южный федеральный университет" , Ростовская обл

Конкурс №71 - Конкурс 2022 года «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными

Область знания, основной код классификатора 01 - Математика, информатика и науки о системах; 01-201 - Искусственный интеллект и принятие решений

Ключевые слова Принятие решений, искусственный интеллект, теория графов, эвакуация, нечеткая логика, чрезвычайные ситуации, многокритериальная оптимизация

Код ГРНТИ28.23.01

---

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

---

Аннотация
Проект направлен на решение фундаментальных задач в области принятия решений и искусственного интеллекта, в частности, на решение новой для коллектива научной проблемы развития теоретических основ поддержки принятия решений для задач эвакуации при чрезвычайных ситуациях в нечётких условиях, а именно на разработку и исследование новых моделей, методов и алгоритмов принятия многокритериальных групповых решений при эвакуации людей из зданий, станций метро и др. объектов в нечётких условиях, разработку систем нечёткого вывода, основанных на правилах «ЕСЛИ-ТО» для задач массовой эвакуации в случае стихийных бедствий, подходов к принятию эвакуационных решений с учетом ограниченных пропускных способностей мест расположения пострадавших, в том числе на основе реверсирования движения, что позволяет перевезти максимальное число пострадавших при массовой эвакуации. Задачи эвакуации пострадавших при чрезвычайных ситуациях, стихийных бедствиях и других происшествиях на сегодняшний день имеют высокую научную и социальную значимость. При наступлении чрезвычайной ситуации необходимо принимать срочные меры для спасения жизни и здоровья людей, уменьшения неблагоприятных последствий происшествия. Такие меры называют принятием решений в задачах эвакуации. Особая сложность заключается в необходимости быстрого реагирования и принятия решения, что связано с большими трудностями в условиях воздействия неблагоприятных факторов, дефицита времени и исходной неопределенности. В таких условиях лицу, принимающему решение, сложно дать точный прогноз относительно развитии чрезвычайной ситуации, предоставить достоверные оценки всех возможных показателей. Таким образом, необходимо вовлечение группы экспертов, обладающих достаточными профессиональными знаниями, для принятия эффективного решения. Традиционно в задачах группового принятия решений эксперты имеют равные веса, однако, при этом возникает проблема назначения адекватных весов каждому эксперту в зависимости от его опыта и квалификации. Вместе с тем необходимо учитывать также различную степень осведомленности эксперта о каждом атрибуте, поскольку использование одного и того же веса для каждого из атрибутов будет приводить к некорректному решению. Таким образом, актуальной проблемой при принятии решений в чрезвычайных ситуациях является задача определения весов для различных экспертов, а также установления различных весов по различным атрибутам. Сомнения лиц, принимающих решения, при выборе наилучшей стратегии эвакуации или определении очередности эвакуации, наилучшем размещении пострадавших с учётом всех характеристик зданий и комнат для эвакуации с учетом их ограниченной вместимости очевидны. Сомнения и неопределённость могут быть следствием воздействия окружающей среды, ее динамического характера, отсутствия полных сведений обо всех атрибутах эвакуации, сложности учета всех факторов эвакуации и пр. Однако данная задача не была освещена в литературе в полной мере. Неполнота и неточность имеющихся входных данных не позволяют использовать вероятностные или статистические методы. В таким случаях наиболее эффективным инструментом, используемым для принятия решений в условиях чрезвычайных ситуаций, является нечеткая логика. Важнейшей задачей принятия решения в чрезвычайных ситуациях является задача массовой эвакуации в случае стихийных бедствий, таких как наводнения, ураганы и пр. Массовая эвакуация в городских условиях чрезвычайна сложна, требует большого опыта и знания специалистов и дорогостояща. На принятие решение о массовой эвакуации влияют различные параметры, в том числе должны учитываться транспортные возможности, расположение и вместимость убежищ, стоимость эвакуации, выбор наилучших маршрутов, приводящий к наиболее быстрой эвакуации. При разработке плана массовой эвакуации исследователь сталкивается с неточностью, неполнотой данных, качественными оценками, погрешностями прогнозов. Разработка системы нечеткого вывода, основанной на правилах «ЕСЛИ-ТО», для принятия эвакуационных решений является важной задачей эвакуационного принятия решений. Принятие решений о выборе маршрута при эвакуации связано с рядом проблем, в частности, при эвакуации станций метро, необходимо оценить скопления людей, их реакцию, возможные задержки передвижения и прочие факторы. Благодаря возможности использования функций принадлежности, можно получить более точные модели лингвистических концепций для более эффективного принятия решений. Использование нечетких множеств, нечётких интуиционистских множеств, нечетких множеств типа 2 и колеблющихся нечетких множеств позволит принимать решения в условиях сомнения экспертов, их неопределённости при выборе конкретной функции принадлежности при групповом принятии решений. В задачах массовой эвакуации и группового многокритериального принятия решений в нечетких условиях сомнения и неуверенность лиц, принимающих решения, связаны с выбором конкретного значения функции принадлежности, когда эксперты не могут договориться и согласовать единое значение, когда есть некоторая погрешность в оценке, или когда нет возможности выразить конкретную степень принадлежности четким числом, и эксперт вынужден оценивать ее в виде нечеткого числа. Таким образом, сложности в согласовании связаны с конкретной степенью принадлежности в задачах, содержащих исходную неопределённость, могут быть описаны с помощью аппарата нечётких колеблющихся множеств, нечётких интуиционистских множеств и нечётких множеств типа 2. Представленные расширения нечётких множеств позволяют выразить имеющуюся нечеткую информацию более полно тем самым приводя к эффективным решениям в условиях имеющейся неполноты и неточности информации. В результате выполнения проекта будут осуществлены фундаментальные научные исследования в области эвакуационного принятия решений при чрезвычайных ситуациях в нечетких условиях. Будут разработаны новые методы и подходы к решению задач принятия решения в условиях нечёткой эвакуации, основанные на модифицированных операторах агрегирования и модифицированных методах порядка предпочтения по сходству с идеальным решением с целью выбора наиболее оптимальной стратегии эвакуации. Особое внимание будет уделено разработке подходов к нахождению различных весов для разных экспертов, а также установлению различных весов эксперта по различным атрибутам. Будут разработаны модифицированные системы нечёткого вывода, основанные на правилах «ЕСЛИ-ТО» для задачи массовой эвакуации в случае стихийных бедствий, позволяющие работать в условиях интуиционистских, колеблющихся нечетких множеств, нечетких множеств типа 2. Будут разработаны новые модифицированные методы многокритериального группового принятия решений в области лексикографической эвакуации, учитывающие как статический, так и динамический характер эвакуации, позволяющие определить порядок транспортировки пострадавших в убежища в нечетких интуиционистских условиях, предполагающих учет погрешности в оценках эксперта, нечетких колеблющихся условиях, позволяющих учесть несовпадающие мнения экспертов относительно выбора конкретной степени принадлежности, нечётких множеств типа 2, позволяющих моделировать нечёткость функции принадлежности, качественной информации и словесных оценок экспертов, представленных лингвистическими переменными. Будут разработаны подходы к принятию эвакуационных решений с учетом ограниченных пропускных способностей мест расположения пострадавших (комнаты при эвакуации зданий и помещений при массовой эвакуации) и на основе реверсирования движения, что позволяет перевезти максимальное число пострадавших при массовой эвакуации. Научная новизна проекта заключается в разработке и исследовании новых методов и подходов к принятию решений в задачах эвакуации при чрезвычайных ситуациях в нечётких условиях различного рода с использованием расширений нечеткой логики, построении систем нечёткого вывода в условиях массовой эвакуации, новых модифицированных подходов к многокритериальному групповому принятию эвакуационных решений в нечётких условиях различного типа.

---

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

---