takya.ru страница 1страница 2
скачать файл


3 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Безопасность жизнедеятельности (БЖД) – это система знаний, обеспечивающая безопасность обитания человека в производственной и непроизводственной среде и развитие деятельности по обеспечению безопасности в перспективе, с учетом влияния человека на среду.

Под безопасностью кого-либо или чего-либо понимается такое их состояние, при котором они находятся в положении надежной защищенности. Объектом автоматизации в данном случае является программный продукт, в разрабатываемой системе это процесс аппроксимации плотности вероятности радиально-базисной нейронной сетью. Данная система позволяет выполнять генерацию обучающих выборок, создавать нейронные сети с различными значениями параметров и производить аппроксимацию с заданной точностью. С точки зрения безопасности жизнедеятельности система обеспечивает:



  • экономию времени, затрачиваемого пользователем на сложные математические расчеты;

  • снижение трудоемкости рабочего процесса;

  • снижение количества и последствий отрицательного воздействия рисков (вероятных событий, которые могут явиться причиной изменений качества, затрат, сроков или ухудшений технических характеристик).

3.1 Обеспечение безопасности на стадии функционирования

Внедряемая автоматизированная система: автоматизированная система аппроксимации плотности распределения вероятности радиально-базисной нейронной сетью (АСАПРВРБНС).

Назначение системы: автоматизация процесса аппроксимации плотности вероятности радиально-базисной нейронной сетью.

Цели создания системы:

  1. снижение трудоемкости процесса аппроксимации;

  2. повышение скорости обработки и анализа информации при выполнении задачи аппроксимации плотности вероятности;

  3. упрощение процесса исследования аппроксимативных возможностей радиально-базисных нейронных сетей.

Функции АСАПРВРБНС подробно изложены в пункте 1.2 дипломного проекта. К наиболее важным относятся:

  • генерация обучающих и тестовых выборок по заданному закону распределения;

  • обучение радиально-базисной нейронной сети с заданными пользователем параметрами и входными данными;

  • аппроксимация плотности вероятности обученной сетью;

  • хранение и представление в удобном виде входных данных, характеристик сети, результатов аппроксимации.

За счет выполнения автоматизированной системой этих функций обеспечивается снижение трудоемкости рабочего процесса и экономия времени пользователя.

Процесс управления рисками обеспечивает снижение количества и последствий отрицательного воздействия рисков, а также:

1. определение и классификацию рисков;

2. количественную оценку вероятности;

3. оценку последствий осуществления рисков и установление стратегии реакции на каждый из них;

4. определение статуса рисков;

5. принятие соответствующих мер при выходе риска за применимые пределы.

Для управления рисками в автоматизированной системе следует четко определить понятие риска. В широком смысле слова риск — это предполагаемое событие, способное принести кому-либо ущерб или убыток[6]. Сам «риск», как следует из определения, обладает характерными свойствами:



  • Неопределённость. Риск существует тогда и только тогда, когда возможно не единственное развитие событий.

  • Ущерб. Риск существует, когда исход может привести к ущербу (убытку) или другому обязательно негативному последствию.

  • Наличие анализа. Риск существует, только когда сформировано субъективное мнение «предполагающего» о ситуации и дана качественная или количественная оценка негативного события будущего периода (в противном случае это угроза или опасность).

  • Значимость. Риск существует, когда предполагаемое событие имеет практическое значение и затрагивает интересы хотя бы одного субъекта. Риск без принадлежности не существует.

Таким образом, при разработке и проектировании системы необходимо принять меры по снижению вероятности возникновения ситуации риска и работе с последствиями, если таковая все же возникнет. При снижении риска повышается надежность функционирования автоматизированной системы.

С целью реализации задачи по обеспечению безопасности, целостности и надежности функционирования готовой системы в соответствие с нормативной документацией были выполнены следующие действия.

В начале процесса разработки АСАПРВРБНС была подробно изучена предметная область дипломного проекта (пункт 1.1 дипломного проекта) и составлено техническое задание в соответствии с ГОСТ 24.201-89 (требования к содержанию документа «Техническое задание»). Проектирование системы осуществлялось на основе общих требований, предъявляемых к автоматизированным системам в соответствии с ГОСТ 24.104-85 (автоматизированные системы управления).

Для разработки АСАПРВРБНС были использованы следующие нормативные документы:



  • ГОСТ ИСО/МЭК 15408-2002 («Информационная технология. Методы и средства обеспечения безопасности информационных технологий. Функциональные требования безопасности»);

  • ГОСТ 34.602-89 («Комплекс стандартов на автоматизированные системы»);

  • ГОСТ Р 51904-2002 («Программное обеспечение встроенных систем. Общие требования к разработке и документированию»).

С целью выявления и предотвращения ситуаций риска система была протестирована. Порядок и способы тестирования описаны в нормативно-правовых документах: ГОСТ 34.603-92 и ГОСТ 28.195-89. Таким образом, в процессе дипломного проектирования выполнялось тестирование системы, и были предприняты меры по предотвращению ошибок, которые могли бы возникнуть в процессе работы с ней. Усилена защита от некорректных действий пользователя, контроль ввода данных, введены всплывающие подсказки и предупреждающие сообщения, которые упрощают диалог пользователя с системой и обеспечивают заданное качество выполнения функций системы.

Разработанная автоматизированная система имеет ряд аналогов для работы с нейронными сетями (сравнительный анализ характеристик подобных программных продуктов приведен в пункте 1.3 дипломного проекта). В результате анализа существующих программ были выделены их основные достоинства и адаптированы к разрабатываемой системе. В частности, это функции программы по работе с нейронной сетью в процессе обучения и аппроксимации: отображение графиков функции плотности вероятности и гистограмм по выборкам, ввод значения допустимой погрешности, возможность останавливать процесс обучения по нажатию на кнопку и т.д.

Также при выборе пользователем программного обеспечения следует учитывать, что аналогичные системы обычно не являются узкоспециализированными: трудно найти программу, предназначенную именно для аппроксимации плотности вероятности и исследования аппроксимативных возможностей радиально-базисной сети. Кроме того, несомненным преимуществом АСАПРВРБНС для русскоязычных пользователей является полная русификация.

Также при исследовании аналогичных программных продуктов были учтены их недостатки и, следовательно, возможные риски.

Таким образом, к ситуациям риска в АСАПРВРБНС относятся:


  1. системные сбои (возможна потеря данных);

  2. неверные действия пользователя (нажатие кнопок в неподходящий момент, ввод некорректных данных);

  3. несанкционированный доступ к данным;

  4. и др.

Для предотвращения потери данных при различных сбоях системы предусмотрена возможность сохранения и восстановления данных из файла. Восстановление состояния системы до сбоя (загрузка нейронных сетей, их параметров, обучающих выборок, полное всех элементов интерфейса программы) занимает не более 1 минуты, при обычной загрузке операционной системы около 10 секунд.

Во избежание неверных действий пользователя и с целью облегчения рабочего процесса в ходе проектирования АСАПРВРБНС был создан эргономичный и интуитивно понятный интерфейс: добавлена справочная информация для удобной работы с системой, всплывающие подсказки и предупреждающие сообщения, информация представлена в виде наглядных рисунков (графиков, гистограмм) и отчетов. Приведены функции законов распределения и плотностей вероятности с соответствующими графиками.

Кроме того, сделан контроль ввода (при выборе параметров, создании и изменении новых объектов сети). Интерфейс АСАПРВРБНС описан в приложении А дипломного проекта. Тип интерфейса – диалоговый. Функциональный аспект качества пользовательского интерфейса согласно ISO 9241-10-1996 определяется как степень соответствия поставленной задаче. Обеспечение практичности интерфейса было проведено в соответствии с ГОСТ Р ИСО/МЭК 9125-93 и постановкой задачи, рассмотренной в разделе 1.2 дипломного проекта.

Таким образом, продуманность пользовательского интерфейса снижает эмоциональную напряженность пользователя при работе с системой, а также уменьшает вероятность появления ошибочных и критических ситуаций.



Надежность определяется также соответствием функциональности основным характеристикам программы. Следует учитывать, что разрабатываемый программный продукт является автоматизированной системой, поэтому АСАПРВРБНС обладает основными признаками (свойствами) системы:

  1. Целостность. Система рассматривается как единое целое, состоящее из взаимодействующих частей.

АСАПРВРБНС включает в себя несколько взаимосвязанных подсистем (подсистема генерации выборок, подсистема обучения нейросети, подсистема аппроксимации), работа которых в совокупности направлена на автоматизацию процесса аппроксимации плотности вероятности. Все подсистемы (модули) взаимодействуют между собой по определенной схеме (пункт 2.1 дипломного проекта), что обеспечивает гибкое взаимосвязанное управление данными и целостность системы в целом.

  1. Иерархичность. Элементы системы находятся в различных отношениях между собой и занимают определенное место в иерархической лестнице системы.  В то же время сама система может быть подсистемой, (частью), входящей в состав системы более высокого порядка. Иерархичность систем обусловлена иерархичностью целей. У системы есть цель. А для достижения этой цели необходимо решить ряд более мелких подцелей, каждую из которых решает конкретная подсистема.

Проектирование структуры модулей, пакетов, классов, взаимосвязанных сущностей системы осуществлено с использованием широко распространенной и удобной нотации UML (пункт 1.4 дипломного проекта).

  1. Защищенность. Предотвращение несанкционированного доступа к данным и потери данных достигается с помощью предупреждающих сообщений и контроля ввода данных, который включает: обязательное заполнение требуемых полей с данными, проверка значений вводимых данных на соответствие типам, размерности, требованиям бизнес-логики проекта, диапазону значений и т.д.

  2. Восстанавливаемость отражает ско­рость и полноту восстановления требуемого уровня работоспо­собности при наступлении временных отказов в деятельности. Введение этого показателя связано также с возможностью само­контроля оператором своих действий и исправлением допущен­ных ошибок. Восстанавливаемость АСАПРВРБНС обеспечивается с помощью сохранения промежуточных данных в файловой системе, наличия предупреждающих сообщений, контроля ввода данных и продуманного интерфейса, снижающего возникновение непонимания у пользователя.

  3. Функциональность предопределяет, что все элементы системы действуют и взаимодействуют в рамках своего функционального назначения. Проверено соответствие техническому заданию на этапах проектирования и тестирования системы.

Выбор комплекса технических и программных средств производился, исходя из соображений повышения надежности функционирования системы. Обоснование выбора используемых средств приведено в пункте 1.6 и 2.1 дипломного проекта. При выборе учитывались факторы, влияющие на качество разработанной системы: удобство написания кода, отладки и тестирования программного обеспечения, а также низкая вероятность сбоев системы и комфортность работы непосредственно на стадии функционирования готового продукта.

При внедрении АСАПРВРБНС следует учитывать, насколько сложно будет обучить сотрудников работать с данной системой. В первую очередь это зависит от нескольких факторов.

Во-первых, важна индивидуальная пригодность человека: соответствие физических, психических, психофизиологических качеств предстоящим условиям труда. Поэтому следует учитывать, что пользователь при работе с АС работает по схеме «человек-машина»: анализирует информацию, которая выводится программой посредством монитора, а также вводит параметры обучения нейронной сети с помощью средств ввода (мыши, клавиатуры).

Во-вторых, учитывается, что с автоматизированной системой могут работать сотрудники, имеющие различный уровень квалификации: студенты при выполнении лабораторных работ, аспиранты, преподаватели, научные сотрудники. Для использования разработанного программного обеспечения следует иметь представление о предметной области: понятиях аппроксимации, функции плотности вероятности, нейронных сетях; а также уметь применять соответствующие информационные модели, работать с используемыми техническими средствами (перечень средств и обоснование их выбора приводится в разделе 2 дипломного проекта) и прилагаемой документацией (руководство пользователя в приложении А).

АСАПРВРБНС берет на себя большую часть работы по генерации, обработке, хранению большого объема данных. На пользователя возлагается только задача выбора начальных значений параметров сети, вида закона распределения, характеристик метода обучения и анализа результатов аппроксимации.

АСАПРВРБНС функционирует автономно на локальной рабочей станции пользователя: не требуется дополнительных подключений к интернету, сети организации или серверу базы данных. Система функционирует в офисном помещении (предположительно учебные аудитории, кабинеты научных сотрудников). Согласно ГОСТ 12.1.005.-88 "Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны". Работа такого рода, производимая сидя и сопровождающаяся незначительным физическим напряжением, относится к категории 1а.

Для оценки безопасности разработанной АСАПРВРБНС на стадии функционирования, проведем анализ напряженности рабочего процесса пользователя. Напряженность рабочего процесса оценивается в соответствие с руководством Р 2.2.2006-05 «Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда».

скачать файл


следующая страница >>
Смотрите также:
3 безопасность жизнедеятельности
291.14kb.
Программам направлений подготовки «Педагогическое образование» профиль «Безопасность жизнедеятельности»
102.07kb.
Основы безопасности жизнедеятельности
28.32kb.
Кафедр а безопасность жизнедеятельности
498.7kb.
1Обоснование проектных решений 8 1 Характеристика оконечных пунктов 8
1364.15kb.
Рабочей учебной программы дисциплины «безопасность жизнедеятельности»
131.46kb.
Пособие составлено с учетом действующего учебного плана для специальности 28010165 Безопасность жизнедеятельности в техносфере включает основные положения радиобиологии и радиоэкологии
21.4kb.
Лекции безопасность жизнедеятельности
699.17kb.
Рабочая программа по дисциплине с б. 1 / Б б. 5 / Б б. 1 Безопасность жизнедеятельности
465.21kb.
Кафедра безопасность жизнедеятельности в техносфере
149kb.
Абдуллаев Орынбасар Абдусалимович Исследование опасности и оценка риска при добыче и переработке сырья на месторождении Кумколь Реферат
351.67kb.
Пояснительная записка рабочая программа «основы безопасности жизнедеятельности. 9 класс»
256.62kb.