ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ СУДОВЫХ НАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ

НИС вместе с судоводителем образует единую систему управ­ления движением судна. Система помогает вахтенному помощнику оперировать с информацией, необходимой для эффективной проводки судна из пункта отхода в порт назначения, и предоставляет ему результаты обработки в виде, облегчающем судовождение.

В перспективе НИС должна стать полноценной системой под­держки обеспечивать высокий уровень понимания ситуации для разрешения возникающих при судовождении проблем и являться консультантом, который х при судовождении проблем и способен автоматически активировать те или иные процедуры обеспечения безопасности в критических ситуац обеспечить ей возможность получения всей информации, необходимой для управления судном.

Эффективная поддержка информационной системы судоводителя станет возможной при осуществлении следующих условий:

• имеется полная и точная информация о состоянии систем управления и ее внешней среды;
• существует возможность вырабатывать и получать прогнозы состояния объекта управления и внешней среды на определенный период времени;
• отображается информация в форме, обеспечивающей высокий уровень понимания обстановки судоводителем;
• учитываются требования к достижению цели управления, вклю­чая наставления и руководства для плавания во всех районах перехода;
• осуществляется поиск допустимых решений возникающих проблем и выбор из этих решений эффективных.

Существенной проблемой является структурирование и хранение инфорх хранится информация об окружающей среде:

• приливах и сгонно-нагонных уровнях (в реальном времени, прогнозируемые);
• ледовом покрытии;
• переменных течениях (скорость, направление, время возник­новения);
• океанографических явлениях (высота и направление волн, соленость, температура);
• метеорологических явлениях (скорость и направление ветра и др.);
• морских млекопитающих (например, находящихся под угрозой исчезновения китов).

Сложность обработки вышеназванной информации заключается в том, что НИС мало используется для выработки решений по управлению судном, так как в системе недостаток информации для формирования эффективных решений или отсутствует для ряда ситуаций метод нахождения решений.

Анализ потребностей специалистов, связанных с морским судовождением, позволяет установить, что в настоящее время они заинтересованы в решении таких задач, как:

• интеграция и гармонизация существующих методов;
• выполнение на компьютере в полном объеме с учетом всей необходимой информации планирования рейса;
• определение с высокой точностью моментов времени и коорди­нат места в любом районе плавания;
• автоматическая передача всех необходимых сообщений в береговые организации;
• обеспечение адекватного ситуации ее географического представ­ления;
• применение стандартных интерфейсов и органов управления, стандартных режимов работы системы и быстрого их подключения;
• облегчение мониторинга, оценки навигационной обстановки.

Повышению безопасности мореплавания способствует:

1. применение систем поддержки принятия решений, позволяющих как на судне, так и береговым службам вырабатывать более взвешенные решения и эффективные решения в конкретных обстоятельствах;
2. расширение использования электронных навигационных карт, повышение их качества и функциональности бортовых картографических систем;
3. снижение влияния человеческого фактора на принимаемые решения;
4. стандартизация оборудования, информационного и лингвисти­ческого обеспечения бортовых и береговых навигационных систем без ограничения способности производителей к инновациям;
5. расширение устойчивости систем навигации;
6. интеграция судовых и береговых, ведущих к более эффектив­ному использованию человеческих ресурсов [1, с. 56].

Учитывая все еще недостаточный уровень безопасности плавания, необходимы дальнейшие меры по его повышению, в том числе внедрение новых информационных технологий, в частности развитие e-Навигации. Она представляет собой концепцию для поддержки и улучшения процесса принятия решений через управление морской информацией, предполагает интеграцию существующих и новых навигационных средств во все объемлющую прозрачную, удобную для пользователя экономически эффективную систему. Это способствует повышению безопасности судовождения, охраны судов и окружающей среды, снижению нагрузки на судоводителей и уменьшения влияния «человеческого фактора».

Принято считать, что современные программные инструменты не в состоянии оперировать непрерывном потоком разнородной инфор­мации, поступающей из разных источников одновременно в рамках разумных временных промежутков. Здесь на помощь человеку способны прийти технологии Больших данных, позволяющие обрабатывать и использовать огромный объем информации и способствующие принятию не только управленческих решений, но и меняющие, вследствие цифрового анализа реальности, восприятие мира.

Основной особенностью используемых в рамках концепции больших данных подходов является возможность обработки информа­ционного массива целиком для получения более достоверных результатов анализа. Прежде приходилось полагаться на так называемую репре­зентативную выборку или подмножество информации. Закономерно погрешности при таком подходе были заметно выше. Кроме того, такой подход требовал затрат определенного количества ресурсов на подготовку данных для анализа и приведение их к требуемому формату.

В связи с планами превращения навигационной системы судна (НИС) в мощную систему информационной поддержки принятия реше­ний, проводятся работы по дополнению НИС экспертными системами. Они позволяют НИС стать консультантом вахтенного помощника в вопросах судовождения.

Общая методологическая направленность функционирования систем поддержки принятия решений представляет совокупность интеллектуального интерфейса и базы знаний.

Интеллектуальный интерфейс – система, отображающая существен­ную информацию о конкретной простейшей ситуации и рекомендаций по разрешению этой ситуации;

Механизм вывода содержит правила, по которым формируются рекомендации действий в той или иной ситуации.

База знаний содержит знания о плохо структурированных пробле­мах, например, лоции, правила плавания и т. п. База знаний формализует опыт специалистов и дает ответы на вопросы, которые не содержаться в явном виде. В базу знаний входят сведения, правила плавания в районах с особыми условиями, при прохождении каналов и узкостей, при плавании во льдах и т. д. База включает опыт судоводителя о действиях в чрезвычайных ситуациях.

База данных систематизирует сведения следующим образом:

• данные мало зависимые или независимые от времени (данные о буксирах, глубинах у причалов, на фарватере и т. п.);
• данные, изменяющиеся с течением времени (курс, скорости судна и ветра, направление течения и т. п.);
• события (данные с привязкой ко времени);
• данные и события, характеризующие ситуацию на различных уровнях (информация об оптимальном пути или допустимой скорости).

База моделей – совокупность функциональных зависимостей, (формулы, методы расчета).

Современные базы знаний для навигационных систем работают на распознавание ситуаций и экстремальных условий, и правилах поведения команды в этих условиях. Базы знаний могут содержать информацию, используемую для диагностики судовых систем, меха­низмов и навигационной аппаратуры.

Советующие системы, как и базы данных, информацию из которых они обрабатывают, делятся на два типа:

1. Статические – не учитывают изменения внешней среды.
2. Динамические – содержат подсистему моделирования внешнего мира и подсистему взаимодействия с внешним миром.

Структура динамической системы более сложная и включает ряд компонентов:

• механизм логического вывода, предназначенный для получения новых фактов;
• рабочую память, предназначенную для хранения фактов (исходных или промежуточных);
• базу знаний
• подсистему приобретения и пополнения знаний (замена правил и фактов);
• подсистему объяснения (описание пути решения задачи);
• подсистему диалога и организацию дружественного интерфейса;
• подсистему взаимодействия с внешним миром [2, с. 84].

Средства отображения информации обеспечивают точное и нагляд­ное представление требуемых вахтенному помощнику данных.

Список литературы:

1. Вагущенко Л.Л. Современные информационные технологии в судовождении [Электронное учебное пособие] / Л.Л. Вагущенко - Одесса: ОНМА, 2013 - 135 с.
2. Столкновение морских судов, их причины и предупреждение. Юдович А.Б. Изд-во «Транспорт», 1972, стр. 1−112.