54 способ когнитивной визуализации возможностей решения задачи управления деятельностью



Скачать 28.36 Kb.
Дата01.12.2018
Размер28.36 Kb.
МПК: G 06 K 17/00

(54) СПОСОБ КОГНИТИВНОЙ ВИЗУАЛИЗАЦИИ ВОЗМОЖНОСТЕЙ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ УПРАВЛЕНИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ


Изобретение относится к области управления технической, хозяйственной или социальной деятельностью и может быть использовано при разработке интеллектуального интерфейса автоматизированного рабочего места лица принимающего решения, соответственно управлении в технической, хозяйственной или социальной сфере, выборе места строительства объектов, при планировании работ по поиску мест аварий и природных катастроф, выявления территорий повышенной социальной напряженности и т.д.

Известно устройство, реализующее способ визуализации обстановки в районе решения управленческих задач, которое включает хранение электронной карты местности, корреляцию характерных особенностей местности и интересующих объектов, при этом электронную карту местности создают при обработке локационной информации а оценка обстановки выполняется путем сравнения текущего изображения с электронной картой [Патент РФ № 2281529: Способ визуализации навигационной обстановки при судовождении, G01 S15/89,  08.2006], что, однако, не позволяет использовать всю доступную для анализа информацию, так как в электронной карте и в текущем изображении не учтена исходная нечеткость данных, не позволяет получать агрегированные многомерные данные и проводить их когнитивную визуализацию.

Для учета смысловой составляющей при визуализации квази-изображения состояния сложной системы в [Патент США US6115495: Image extraction method and apparatus, and image recognition method and apparatus for extracting/recognizing specific images from input image signals G06 K 9/62, 09.2000] используется способ цветового синтеза проблемных изображений, предполагающий формирования гистограмм по RGB векторам малых областей изображения с оценкой их принадлежности распознаваемому образу.

Недостатком данного способа является ограничение на количество объектов, предъявляемых в качестве искомых.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ, описанный в [В.В. Цаплин, В.Л. Горохов, В.В. Витковский. Когнитивные технологии визуализации многомерных данных для интеллектуальной поддержки принятия решений / Программные продукты и системы, 2014, №3, С.22-26], состоящий в том, что при генерации на экране дисплея изображений, создающих в сознании человека-оператора зрелищные образы. Эти образы визуально отображает свойства изучаемой предметной области и стимулируют интуицию человека. При восприятии этих образов человек-оператор способен выявлять отдельные геометрические свойства наблюдаемого образа и связывать их с предметным содержанием обрабатываемых многомерных данных. При этом сочетается когнитивная технология с возможностями интеллектуальных программных интерфейсов и программ многомерного статистического анализа данных.

Недостатками данного способа являются сложность настройки системы визуализации на конкретную область применения, отсутствие возможностей привязки к геоинформационным ресурсам и фактическим данным мониторинга региональных объектов.

Заявленное изобретение направлено на решение задачи визуализации текущего состояния и динамики процесса управления технической, хозяйственной или социальной деятельностью за счет сопоставления текущих и требуемых для достижения целей функционирования свойств исследуемого объекта, цветового кодирования степени совпадения этих свойств и отображения кода на цифровой план-схеме (электронной карте местности). Техническим результатом заявленного способа является визуальная характеристика технического эффекта – цветовое представление (код) степени соответствия возможностей конкретного объекта или их связанной совокупности решаемой задаче: причем текущее состояние характеризуется текущей электронной картой, а динамика (изменение во времени) – сопоставление временной последовательности таких карт.

Поставленная задача возникает при разработке интеллектуального интерфейса для лица, принимающего решения в различных сферах человеческой деятельности, в частности, в технической, хозяйственной или социальной сфере, выборе места строительства объектов, при планировании работ по поиску мест аварий и природных катастроф, выявления регионов повышенной социальной напряженности и т.д.

Для обеспечения когнитивной визуализации текущего состояния и динамики процесса управления технической, хозяйственной или социальной деятельностью предлагается способ, который включает хранение электронной карты местности и эталонных значений семантических свойств выделенных объектов на этой карте, при этом для обеспечения адекватной визуализации потенциальных возможностей выполнения целевых задач, осуществляют корреляцию характерных особенностей свойств объектов местности и требований к ним со стороны предназначения отдельного объекта или их связанной совокупности.

Существенными признаками данного способа являются: корреляция особенностей свойств и требований; создание цифровой план-схемы (электронной карты), дополненной фактическими данными натурных измерений и элементами статистической информации; физическое представление электронной карты в виде многомерного массива; оценка степени совпадения текущего массива-изображения электронной карты местности и целевых требований. Они влияют на возможность получения технического результата, находятся в причинно-следственной связи с указанным результатом – обеспечением визуализации управленческой деятельности лица, принимающего решения за счет «приёмов представления числовой информации или физического явления в виде, удобном для зрительного наблюдения и анализа» (https://ru.wikipedia.org/wiki/ Визуализация значения), а визуализацию, выполняющую иллюстративную функцию и способствующую естественно-интеллектуальному процессу получения новых знаний (http://professional_education.academic.ru/1279/) принято называть когнитивной визуализацией.

Электронную карту местности создают при обработке аэрокосмической информации, дополняя ее фактическими данными натурных измерений и элементами статистической информации, сохраняют в виде многомерного массива-изображения (технически это display file – буферный массив, хранящий данные об изображении: http://normative_ru_en.academic.ru/94491), затем оценивают степень совпадения текущего массива-изображения электронной карты местности и целевых требований, по которой судят о степени соответствия возможностей конкретного объекта или их связанной совокупности решаемой задачи в технической, хозяйственной или социальной сфере. Всю совокупность свойств и, соответственно, требований разбивают на три группы, получаемые на основе предварительной кластеризации по критерию нечетко равной информативности, вычисляют скалярные интегральные характеристики (в том числе, например, показатели критериев экологической безопасности, наличия признаков полезных ископаемых, готовности сельхозугодий к проведению уборки урожая и проч.) находят значения их функций принадлежности целевым требованиям и сопоставляют их с RGB описанием пикселей выходного изображения (обеспечивают цветовое кодирование: «Когнитивные технологии визуализации многомерных данных для интеллектуальной поддержки принятия решений / Цаплин В.В., Горохов В.Л., Витковский В.В. // Программные продукты и системы, № 3, 2014 г. С 22-25»), с отображением, тем самым степени удовлетворения совокупности требований для достижения поставленной цели, совмещение результатов с электронной картой, записанной на носитель геопространственной информации.

Разбиение отображаемых свойств геопространственной информации на три группы, (http://www.iluhin.com/notes/color/ ) возможно, например, как вариант, в виде R – опасно; G- благоприятно; B – в пределах нормы.

Средства и методы физической (технической) реализации процедуры корреляции описаны в патенте RU 2565251, «Способ и устройство для реализации корреляции элементарных сигналов для многоканального поиска». Степень совпадения текущего массива-изображения электронной карты местности и целевых требований, по которой судят о степени соответствия возможностей конкретного объекта или их связанной совокупности решаемой задачи в технической, хозяйственной или социальной сфере, может быть оценена либо программно на ЭВМ, либо технически, например,

https://www.asutpp.ru/osnovy-elektrotexniki/komparator.html .

Получаемая при этом проблемно (целе-) ориентированная карта объекта отображает общую картину состояния этого объекта с точки зрения стоящей цели (где построить предприятие, где возможны опасные (аварийные) участки, где возможна повышенная социальная напряженность и т.д.).

Возможные модификации способа предполагают, что с целью учета динамики развития ситуации, формируют слой карты, в котором выполняют визуализацию изменения во времени и скорости этого изменения, проводят визуализацию областей разной степени соответствия для некоторого момента времени и ожидаемых степеней соответствия, с учетом скорости изменения, на которых фактическая степень соответствия оптимальна, близкая к оптимальной или меньше допустимой. Операции могут осуществляться стандартными техническими средствами (см, например, А.с. СССР №860001 «Устройство для синтеза электронных схем»), либо средствами компьютера.

При наличии нескольких взаимосвязанных и взаимозависимых целей предварительно выбирают необходимое количество цветов визуализации в соответствии со сложившейся практикой, решаемой задачи и требований эргономики, и осуществляют преобразование в RGB (цветовое кодирование, http://www.iluhin.com/notes/color/) описание пикселей выходного изображения с тем, чтобы уровень яркости элементов изображения соответствовала степени удовлетворения требований.
Авторы:

Акперов И.Г.

Крамаров С.О.

Храмов В.В.

Лукасевич В.И.

Кравченко О.Ю.

Митясова О.Ю.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1 Способ когнитивной визуализации возможностей решения задачи управления деятельностью включает создание и хранение электронной карты местности и эталонных значений семантических свойств выделенных объектов на этой карте, отличающийся тем, что для обеспечения адекватной визуализации потенциальных возможностей выполнения целевых задач, осуществляют корреляцию характерных особенностей свойств объектов местности и требований к ним со стороны предназначения отдельного объекта или их связанной совокупности, при этом электронную карту местности создают при обработке аэрокосмической информации, дополняя ее фактическими данными натурных измерений и элементами статистической информации, сохраняют в виде многомерного массива-изображения, оценивают степень совпадения текущего массива-изображения электронной карты местности и целевых требований, по которой судят о степени соответствия возможностей конкретного объекта или их связанной совокупности решаемой задачи в технической, хозяйственной или социальной сфере, причем совокупность свойств и, соответственно, требований разбивается на три группы, получаемые на основе предварительной кластеризации по критерию нечетко равной информативности, вычисляют скалярные интегральные характеристики, находят значения их функций принадлежности и сопоставляют их с RGB описанием пикселей выходного изображения, с отображением, тем самым степени удовлетворения совокупности требований для достижения поставленной цели, совмещение результатов с электронной картой, записанной на носитель геопространственной информации.

2 Способ по п.1, отличающийся тем, что с целью учета динамики развития ситуации, формируется слой, в котором выполняют визуализацию изменения во времени и скорости этого изменения, проводят визуализацию областей разной степени соответствия для некоторого момента времени и ожидаемых степеней соответствия, с учетом скорости изменения, на которых фактическая степень соответствия оптимальна, близкая к оптимальной или меньше допустимой.

3 Способ по п.2, отличающийся тем, что при наличии нескольких взаимосвязанных и взаимозависимых целей выбирают необходимое количество цветов визуализации в соответствии со сложившейся практикой и осуществляют преобразование в RGB описание пикселей выходного изображения с тем, чтобы цвет и яркость элементов изображения соответствовала степени удовлетворения требований.
Авторы:

Акперов И.Г.

Крамаров С.О.

Храмов В.В.

Лукасевич В.И.

Кравченко О.Ю.

Митясова О.Ю.
(57) РЕФЕРАТ:

Изобретение относится к области управления различной деятельностью и включает создание и хранение электронной карты местности и эталонных значений семантических свойств выделенных объектов на этой карте, корреляцию характерных особенностей свойств объектов местности и требований к ним со стороны целевого предназначения отдельного объекта или их связанной совокупности, при этом электронную карту местности создают при обработке аэрокосмической информации, дополняя ее фактическими данными натурных измерений и элементами статистической информации, сохраняют в виде многомерного массива-изображения, оценивают степень совпадения текущего массива-изображения электронной карты местности и целевых требований. С целью учета динамики развития ситуации, формируется слой, в котором выполняют визуализацию изменения во времени и скорости этого изменения, проводят визуализацию областей разной степени соответствия для некоторого момента времени и ожидаемых степеней соответствия, с учетом скорости изменения, на которых фактическая степень соответствия оптимальна, близкая к оптимальной или меньше допустимой, осуществляя преобразование в RGB описание пикселей выходного изображения с тем, чтобы цвет и яркость элементов изображения соответствовала степени удовлетворения требований


Авторы:

Акперов И.Г.

Крамаров С.О.

Храмов В.В.

Лукасевич В.И.

Кравченко О.Ю.



Митясова О.Ю.

Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©uverenniy.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница