А.Н.Коваленко, А.М.Алексеев, П.А.Батычко

Национальный горный университет

ГЕНЕРАЦИЯ ТЕКСТА ДЛЯ ОПЕРАТИВНОЙ ЧАСТИ ПОЗИЦИЙ ПЛАНОВ ЛИКВИДАЦИИ АВАРИЙ НА ШАХТАХ

Определены понятия и отношения языка представления знаний о шахте в аварийной обстановке на основании семантического анализа. Разработаны методы представления, сохранения и преобразования лингвистической информации о шахте. Это позволило автоматизировать процесс генерации текста для оперативной части позиций планов ликвидации аварий.

Визначені поняття і відношення мови про шахту в аварійних обставинах на основі семантичного аналізу. Розроблені методи визначення, збереження і перетворення лінгвістичної інформації про шахту. Це дозволило автоматизувати процес генерації тексту для оперативної частини позицій планів ліквідації аварій.

On the basis of semantic interpretation the notions and relations of tongue of knowledge representation about a mine in an emergency situation are certain. The methods of presentation, saving and transformation of linguistic information about a mine are developed. It allowed to automatic the process of generation of text for operative part of positions of plans of liquidation of failures.

Вступление. Важной составной частью автоматизированных систем управления процессами ликвидации аварий на шахтах является составление и ввод в действие планов ликвидации аварий (ПЛА). ПЛА представляет собой громоздкий документ, состоящий из тысяч страниц, в основном, текстовой информации. Проблема, решаемая в этой работе, заключается в том, чтобы разработать методы и алгоритмы автоматизированной генерации текста для оперативной части позиций ПЛА. Экспериментальные образцы программного обеспечения разрабатываемых методов будут функционировать в рамках системы: «АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ЭКСПЕРТНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССАМИ ЛИКВИДАЦИИ АВАРИЙ». Эта система будет функционировать на шахте «Западно – Донбасская» объединения «Павлоградуголь».

Работы в указанном направлении велись одним из авторов этой статьи в конце восьмидесятых годов прошлого столетия. Были разработаны и методы генерации текстовой части ПЛА. Они были реализованы на больших ЭВМ серии ЕС, при этом не были учтены особенности лингвистической информации, которая в основном используется при составлении оперативной части ПЛА. Основные идеи, которые используются в данной работе, приведены в [1,2]. В настоящее время повсеместное использование персональных компьютеров (ПК) открывает новые возможности по хранению, обработке и преобразованию лингвистической информации большого объёма. Это позволяет создавать автоматизированные экспертные системы на каждой шахте.

Основной задачей данной работы является разработка методов представления, хранения и переработки информации о шахте в аварийной обстановке в операционных средах современных ПК.

Изложение основных результатов работы. Оперативная часть ПЛА это текстовый документ большого объёма, в котором каждая позиция представляется в виде таблицы с пятью колонками. Ниже приведён образец такой таблицы одной из угольных шахт.

Табл. 1.

Позиция №17 ЗАП. МАГ. ОТК. ШТР. ОТ ЗАП. МАГ. ОТК. ШТР. №3 ДО ЗАЕЗДА №8 – «ПОЖАР»

№ п.п.	Мероприятия	Ответственные лица	Маршруты эвакуации людей	Маршруты движения отделений ВГСЧ
1	2	3	4	5

Автоматическое конструирование текста предполагает наличие некоторого множества слов элементов (фраз), хранящихся в базе знаний АСС ПЛА. Анализ текста позиций ПЛА показывает целесообразность использования довольно ограниченного количества фраз при их формировании. Так при формировании 2 – ой колонки будут использоваться следующие фразы:

1. Немедленно вызвать 2-й взвод 8 ВГСО – Z100;
Обеспечить прибытие на шахту отделений ГВГСС, РПГ и автомобилей с противопожарной техникой в соответствии с диспозицией выездов отряда на аварии.

2. Обеспечить нормальную работу вентиляторов главного проветривания блоков № 1 и № 3 – Z101;

25. Обеспечить нормальную работу вакуум-насосной станции и вакуум-насосной станции блока № 3 –Z124;

26. Выдать задания отделениям ГВГСС: - Z125;

27. Направить пожарную часть к надшахтному зданию для тушения пожара - Z126;

28. Увеличить производительность вентиляторов главного проветривания блоков № 1 и № 3 путём увеличения оборотов двигателя

ВГП – Z127;

Структура этих фраз и их содержание для всех позиций ПЛА остаётся постоянной. В зависимости от места возникновения и типа аварии будут изменяться объекты – понятия , выделенные жирным шрифтом. Сочетание указанных мероприятий при различных авариях также подвержено изменению.

Конкретизация фраз в зависимости от вида аварий производится путём проведения операции К2, приведённой в табл. 2.

Табл. 2

Операции конкретизации текстовых структур

№	Исходные текстовые структуры	Возможная интерпретация	Результирующая структура	Возможная интерпретация
1		Характеристика степени загазованности участка подземных выработок шахты с обобщёнными характеристиками. Наименование – перечисление горных выработок, которые входят в участок:		Более конкретное определение участка загазованноси

В 3 – ей колонке (ответственные лица за выполнения мероприятий) будут генерироваться следующие словосочетания:

29. Горный диспетчер – Z128;

44. Подз. диспетчер – Z143;
45. Нач. УМДРГШО – Z144;
46. Cлесарь подъёма – Z145;

47. Mаш. компрессора – Z146; (2)

Здесь нужно указать связь между мероприятиями и ответственными лицами (база знаний).

В 4 – ой и 5 – ой колонках таблицы поз. ПЛА будут генерироваться фразы, отражающие маршруты эвакуации шахтёров и пути движения отделений ВГСЧ. Фразы будут состоять из объектов – понятий , соединённых отношениями - от, до, и, или.

Сокращённый список - наименование горных выработок шахты, приведён ниже:

201. 849 БОРТОВОЙ ШТРЕК – Z201;

202. 849 ДЕМ. КАМЕРА – Z202;

203. 849 СБ. ШТР. ОТКАТОЧНЫЙ КВЕРШЛАГ – Z203;

290. ВМВШ – Z290;

291. КОНВЕЙЕРНЫЙ ХОДОК №1 – Z291;

292. ВЕНТ КВЕРШ – Z292;

293. УГОЛЬНЫЙ БУНКЕР - Z293;

294. КОНВЕЙЕРНЫЙ ХОДОК 420 – Z294;

295. ГАРАЖ – ЗАРЯДНАЯ 420 – Z295;

296. ОТКАТ КВЕРШ 420 – Z296;

297. ГРУЗ ВЕТВЬ ВСП СТВ – Z297;

298. ПОР ВЕТВЬ ВСП СТВ 445 – Z298;

299. ГАРАЖ – ЗАРЯДНАЯ 580 – Z299; (3)

В ПЛА шахты в данный момент используется 132 наименования горных выработок. Все они хранятся в базе данных разрабатываемой системы. Места сосредоточения шахтёров и маршруты эвакуации (сложные фразы) формируются на базе понятий (Z201 – Z299).

Сформированные маршруты эвакуации людей для данной шахты выглядят следующим образом:

НАХОДЯЩИМСЯ В УГРОЖАЕМЫХ ВЫРАБОТКАХ, включившись в самоспасатели:

в 1 бис зап. маг. конв. штр. от заезда № 8 до зап. маг. конв. штр., зап. маг. конв. штр. от 1 бис зап. маг. конв. штр. до заезда № 2 — по заездам №№ 6, 4, 2А, 2, сев. конв. уклону, зап. маг. отк. штр. к всп. стволу и на поверхность (10 мин); - Z – 1023. (4)

Жирным шрифтом в этой записи указывается угрожаемая зона, где возможно сосредоточение людей, а курсивом – маршрут движения.

Маршруты движения людей и задания отделениям ВГСЧ определяются на основании моделирования аварийных процессов на модели вентиляционной системы шахты. В результате моделирования определяются зоны в подземных выработках, для которых существует угроза задымления и повышения температуры, а также места непосредственного возникновения пожаров.

Горные выработки, входящие в состав угрожаемых зон и непосредственного возникновения пожара, являются начальными пунктами эвакуации людей из шахты, а конечными пунктами – дневная поверхность или безопасные места в сети горных выработок.

При наличии 196 позиций в ПЛА на шахте «Западно – Донбасская» количество вариантов маршрутов эвакуации равно 198. Их количество ограничено степенью обобщения угрожаемых зон и непосредственно количеством самих позиций. При формировании маршрутов учитываются все возможные альтернативы поведения людей в аварийных ситуациях.

При формировании зон загазованности в позициях ПЛА учитывается самый тяжёлый вариант протекания аварийного процесса. Для организации функционирования подсистемы принятия решений при ликвидации последствий аварий в базе знаний в настоящее время сохраняется около 20000 тысяч вариантов протекания различных типов пожаров и взрывов в подземных выработках шахты.

Все эти записи хранятся в базе данных системы, которая постоянно пополняется и корректируется в процессе эксплуатации шахты.

В рамках автоматизированной системы для определения оптимальных маршрутов эвакуации людей и движения отделений ВГСЧ производится преобразование по определённым правилам, предварительно полученных записей о маршрутах и зонах загазованности.

Пример одной из используемых операций приведён в табл.3.

Табл. 3

Операция пересечения текстовых структур

Исходные текстовые структуры	Интерпретация	Результирующая структура	Возможная интерпретация
	Зона загазованности Маршрут эвакуации людей		Загазованная горная выработка, которую должны проходить люди при эвакуации

Если обозначить через множество, содержащее слова – элементы, объекты – понятия и числовые массивы, то совокупность его элементов в данном случае представляет словарный запас автоматизированной системы составления и ввода в действие ПЛА, включающую в себя и генерацию текстовой части его позиций.

Количество элементарных понятий (слов) в оперативной части ПЛА шахты «Западно – Донбасская» и требованиях по её составлению равно 527. Этот список остаётся открытым и, соответственно, его количественный состав изменяется. На рис.1. приведена гистограмма состава списка некоторых понятий - слов, начинающихся на указанные буквы.

Определяем, оператор правил , по которому строится текст позиций, следующим образом:

можем заключить, что текст позиций представится в виде

Позиция оперативной части ПЛА делится на ряд однотипных частей:

- номер позиции;

- вид аварии;

- содержимое позиции (перечень включённых в неё элементов ШВС);

- таблица;

- содержимое первого, второго, третьего и четвёртого столбцов;

- содержимое пятого столбца, если в оперативной части ПЛА предусмотрена отрывная часть.

Рис.1.

Количественный состав некоторых слов в тексте оперативной части позиций ПЛА.

Правила, реализующие их на печати, могут быть разделены на три группы: - правила создания стандартных конструкций , в неизменной форме присутствующих в каждой позиции (подзаголовки, шапка таблицы (см. табл. 1) и т. д.);

- правила создания стандартных конструкций путём их конкретизации посредством объектов – понятий . Они от позиции к позиции изменяют свой качественный состав и конфигурацию (содержимое поля второго и отчасти остальных столбцов);

- правила создания текстовых конструкций, описывающих маршруты эвакуации шахтёров, путей движения отделений ВГСЧ, а также случайных текстовых конструкций, содержание, размеры и конфигурация которых изменяются и не могут быть заранее заготовлены.

В результате такого деления выделяются три подмножества , над которыми действуют составляющие правил преобразования текстовых структур .

Правила имеют позиционный характер действия. Они работают с завершёнными, заранее подготовленными словарными конструкциями , размещая их в определённых местах поля позиции. Логическая стыковка при этом не нужна, так как смысл выражения подходит для любой позиции. Подмножество всегда одной и той же размерности и используется полностью.

Правила по характеру действия являются позиционно – логическими. Они также работают с, заготовленными заранее конструкциями , но количество, место и последовательность использование элементов для каждой позиции несколько отличаются. Для логического упорядочения элементов - правила – операторы конкретизируют стандартные выражения посредством объектов – понятий (поле второго столбца) типу и месту аварии (заголовок табл.1).

Правила осуществляют конструирование текста и расположение его в основном в колонки 3 и 4 (3), (4), исходя из результатов работы автоматизированной системы. состоит, главным образом из наименования выработок и числовых массивов, т. е. элементов, первоначально не связанные в логично – текстовые конструкции. Элементы этого множества имеют различную структуру и размерность, а поле, отводимое для их размещения, должно быть заполнено равномерно, компактно и с соблюдением опредёлённых правил. Поэтому среди правил содержатся: вычисления длин выражений, определения мест переноса текста на следующую строку и т. д. Это делается с соблюдением правил переноса и простановки простейших знаков препинания (точек, запятых и т.п.).

Заключение. Использование разработанных алгоритмов и программ для генерации текста оперативной части позиций ПЛА позволит не только более обосновано (корректнее) принимать решения при ликвидации аварий, а и с меньшими ошибками составлять сами ПЛА. Кроме того, получены конкретные практические результаты от внедрения этих методов генерации текста в рамках разрабатываемой автоматизированной экспертной системы ликвидации последствий аварий на шахте. Они будут заключаться в следующем.

1. Значительное сокращение объёма носителей информации на бумаге.

2. Организация защиты информации от несанкционированного доступа к отчётной информации.

3. Возможность образования электронного архива нежелательных событий на каждом угледобывающем предприятии и т. п.

ЛИТЕРАТУРА

1. Коваленко А. Н. Обоснование представления параметров систем управления воздухораспределением посредством лингвистических переменных./ И – т геотехн. мех. АН УССР, - Днепропетровск, 1983. – 21 с. – Деп. в ВИНИТИ 26. 01. 84., №890.

2. Кимельман Э.А., Коваленко А.Н. Диалоговая автоматизированная система принятия решений при управлении воздухораспределением в подземных выработках шахт // Изв.Вузов. Горный журнал. – 1987. -№7, С. 100 – 105.