«xxi ғасырдағЫ Ғылым және білім»
Р.И.ОТЕНИЯЗОВ, Т.А.ХУЖАКУЛОВ, У.А.АЗИМОВА
жүктеу/скачать 4,46 Mb. Pdf көрінісі
|
Сборник 3конф (1)
| Р.И.ОТЕНИЯЗОВ, Т.А.ХУЖАКУЛОВ, У.А.АЗИМОВА,
У.ОРИФЖОНОВА, Г.Н. БУРИБОЕВА (УЗБЕКИСТАН) МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛИЗАЦИИ ПРОЦЕССА Гидрогеологическая система (ГГС) представляет совокупность гидрогеологических тел, характеризующихся определенными отношениями между собой и с внешней средой. ГГС подразделяют на природные (ПГС) и природно-техногенные (ПТГС), при этом последние представляют существенно измененные влиянием техногенных факторов природные объекты (И.К.Гавич,1988 г.). Для ПТГС основной проблемой является информационная неопределенность, связанная, с одной стороны, невозможностью создания необходимых условий для проведения многократных опытов по определению гидрогеологических параметров, что во многих практически важных случаях является источником появления грубых ошибок в применяемых данных. Для ПТГС источники данных - режимные наблюдения, экспертные данные, представленные в вербальном виде, в лингвистической форме, растровые данные, получаемые с космических снимков гидрогеологических объектов, непрерывные данные, поступающие в сервер системы мониторинга с беспроводной сенсорной сети. Вопросы распараллеливания процесса цифровой обработки изображений гидрогеологических объектов нами рассмотрены [2]. Одним из перспективных способов получения новых данных ГГС, в т. ч. о ПТГС, является математическое моделирование гидрогеологических процессов при решении многих практически важных задач связанных с подсчетом запасов подземных вод, решением задач, мелиоративного, охранного и экологического характера. По этой проблеме в ГП «Институт ГИДРОИНГЕО» имеется большой опыт решения гидрогеологических задач методом математического моделирования, благодаря трудам считавшихся одними из ведущих в 60-80 гг. XX в. ученых: академика Ф.Б.Абуталиева, профессоров Н.Н.Ходжибаева, У.У.Умарова, И.И.Измайлова, Н.Т.Тахирова, И.Х.Хабибуллаева, РН.Усманова, ведущих специалистов А.Б.Алимбаева, С.Х.Хушвактова, И.Н.Грачевой и др. 329 Разработанные научной школой Ф.Б.Абуталиева и У.У.Умарова математические модели для исследования режима уровня и минерализации подземных вод для одно- и многослойных пластов, эффективные алгоритмы и программные коды для их реализации актуальны и в настоящее время. Традиционно для математического моделирования геофильтрации широко применяются детерминированные математические модели фильтрации подземных вод (Ф.Б.Абуталиев, В.М.Шестаков, В.В.Веселов, А.Б.Ситников, И.Х.Хабибуллаев и др.), применяемые при наличии достаточного количества информации численного характера. К этой категории относятся ныне широко применяемые программные продукты, разработанные в дальнем зарубежье, моделирующая система GMS (Groundwater Modeling System, объединяющая модели MODFLOW, MODPATH, MT3D, RT3D, FEM- WATER, PEST) лаборатории Brigham Yong University, США, а также пакет Visual MODFLOW WHI Software (США) и т. д. В результате изучения декларированных возможностей названных программных продуктов невольно создается впечатление о том, что вроде все разработано, как бы не осталось проблем. Эти программные продукты, с одной стороны, представляют важный вклад в развитие методологии моделирования гео фильтрации на базе широкого применения современных информационных технологий, а с другой - они ориентированы в основном на использование информации числового характера. Существует достаточно много проблем, связанных, прежде всего, с математическим моделированием ПТГС в условиях неопределенности и недостаточности данных, их разнородностью и т.д. Причиной тому является слабая разработанность вопроса непосредственного учета в процессах моделирования и принятия решений информации нечеткого характера относительно параметров и характеристик гидрогеологических процессов, переходных участков между зонами неоднородностей, нечетких распределений гидроизогипс, начальных и граничных условий и т. д. Один из перспективных путей уменьшения информационной неопределенности при исследовании ПТГС - применение современных методов интеллектуализации процессов моделирования и принятия решений. Это основывается на непосредственном использовании информации нечеткого характера, представляющей опыт, мнения, знания специалистов-гидрогеологов по параметрам, характеристикам гидрогеологических объектов (ГГО), представленных в нечеткой форме. Основой методологии математического моделирования слабо формализуемых процессов (СФП) являются принципы теории нечетких множеств (ТНМ), предложенные американским ученым Л.Заде. Учитывая нечеткость, неясность, неопределенность параметров, правых частей, начальных и граничных условий, вводится понятие нечетко- детерминированное моделирование (НДМ) гидрогеологических процессов для ПТГС в условиях разнородной информации, результаты которой представлены в виде нечетких ситуаций для принятия решений (рисунок). |