Техносферная безопасность / Akimov - Katastrofi i bezopasnost 2006

Глава 4

выделить наиболее опасные химические соединения, которые в случае аварий на производственных и транспортных объектах легко переходят в атмосферу, вызывая загрязнение (заражение) окружающей среды и массовые поражения людей.

Степень влияния химической обстановки, возникающей при выбросах АХОВ, на здоровье и жизнедеятельность людей, а также на функционирование народнохозяйственных и других объектов выражается через токсикологические и про- странственно-временные параметры.

Токсичность АХОВ определяется количеством вещества, вызывающего поражающий эффект, и характером токсического воздействия на организм человека.

Внастоящее время принято в качестве количественной меры токсичности АХОВ использовать величины их концентраций и доз вещества. Причем наиболее часто пользуются такими характеристиками, как: пороговая концентрация, предел переносимости, смертельная концентрация, значения токсических доз, соответствующих определенному эффекту поражения.

Под пороговой понимается минимальная концентрация, при которой возникает ощутимый физиологический эффект и наблюдаются первые признаки поражения. Предел переносимости — это концентрация, которую человек может выдержать определенное время, не получив устойчивого поражения. Аналогией для предела переносимости является предельно допустимая концентрация. Токсическая доза (токсодоза) выражается количеством вещества, вызывающим определенный токсический эффект.

При анализе и оценке химической обстановки, возникающей при распространении в окружающей среде АХОВ, принято величину токсодозы определять как произведение средней за время воздействия концентрации АХОВ в воздухе на время пребывания в зараженной атмосфере (C · t) — в случае ингаляционных поражений, и как величину массы жидкого или твердого АХОВ, попавшей на кожные покровы человека, — при кожно-резорбтивных поражениях.

Впрактике проведения расчетов по анализу, оценке и прогнозированию поражающего воздействия АХОВ целесообразно использовать следующую градацию токсодоз, в зависимости от возникающих последствий [22]:

— средняя смертельная токсодоза, вызывающая поражение со смертельным исходом у 50% подвергшихся воздействию АХОВ (обозначается в случае ингаля-

ционного воздействия — LCt50, при кожно-резорбтивном воздействии — LDt50);

— средняя выводящая из строя токсодоза, вызывающая поражение не ниже средней степени тяжести у 50% подвергшихся воздействию АХОВ людей (обоз-

начается в случае ингаляционного воздействия — JCt50, при кожно-резорбтивном воздействии — JDt50);

— средняя пороговая токсодоза, вызывающая начальные симптомы у 50% подвергшихся воздействию АХОВ людей (обозначается в случае ингаляционного воздействия — РСt50, при кожно-резорбтивном воздействии — PDt50).

Втаблице 1.10 приведены основные АХОВ и их свойства.

Кроме указанных выше критериальных значений токсодоз, для оценки поражающего действия АХОВ может использоваться такой критерий, как наибольшее значение концентрации в облаке токсического вещества, при которой нахождение в облаке не более 30 минут не приводит к необратимым изменениям в организме человека. Этот критерий принято обозначать JDLH. Численные значения токсодоз некоторых АХОВ иллюстрируются данными таблицы 1.11.

71

Раздел I

Таблица 1.10

Основные АХОВ, их физико-химические характеристики и токсичность

	Плотность, т/м3		Температура	Пороговая
АХОВ	(в атмосферных условиях)		кипения,	токсодоза,
	газ	жидкость	оС	мг•мин л
Акролеин	—	0,839	52,7	0,2
Аммиак	0,008	0,681	–33,4	15
Ацетонитрил	—	0,786	81,6	21,6
Ацетонициангидрин	—	0,932	120	1,9
Водород мышьяковистый	0,0035	1,64	–62,4	0,2
Водород фтористый	—	0,989	19,5	4
Водород хлористый	0,0016	1,19	–85,1	2
Водород бромистый	0,0036	1,49	–66,77	2,4
Водород цианистый	—	0,687	25,7	0,2
Диметиламин	0,002	0,68	6,9	1,2
Метиламин	0,0014	0,699	–6,5	1,2
Метил бромистый	—	1,73	3,6	1,2
Метил хлористый	0,0023	0,983	–23,76	10,8
Метилакрилат	—	0,953	80,2	6
Метилмеркаптан	—	0,876	5,95	1,7
Нитрилакриловая кислота	—	0,806	77,3	0,75
Окислы азота	—	1,49	21,0	1,5
Окись этилена	—	0,882	10,7	2,2
Сернистый ангидрид	0,0023	1,462	–10,1	1,8
Сероводород	0,0015	0,964	–60,35	16,1
Сероуглерод	—	1,263	46,2	45
Соляная кислота	—	1,198	—	2
Триметиламин	—	0,671	2,9	6
Формальдегид	—	0,815	–19,0	0,6
Фосген	0,0035	1,43	8,2	0,6
Фтор	0,0017	1,512	–188,2	0,2
Фосфор треххлористый	—	1,57	75,3	3
Фосфора хлорокись	—	1,675	107,2	0,06
Хлор	0,0032	1,553	–34,1	0,6
Хлорпикрин	—	1,658	112,3	0,02
Хлорциан	0,0021	1,220	12,6	0,75
Этиленамин	—	0,838	55,0	4,8
Этиленсульфид	—	1,005	55,0	0,1
Этилмеркаптан	—	0,839	35	2,2

								Таблица 1.11
Пороги поражения человека промышленными АХОВ
АХОВ				Пороговые токсодозы
	LD	50	, мг/кг	LCt	50	, (мг•мин)/м3		JDLH, мг/м3
Аммиак		21				–		350
Фосген		0,3				3200		8,36
Миноксид углерода
(оксид углерода)		94				3817		1650
Метилизоцианат			–			2900		48,2
				(проверено на крысах)
Цианистый водород		37				1000		57,2

72

Глава 4

Значения токсодоз являются постоянными лишь для сравнительно кратковременных экспозиций, не превышающих 40—60 минут. При более продолжительных воздействиях или при малых концентрациях величины токсодоз, в частности PCt50, имеют большее значение, особенно для тех АХОВ, которые частично выводятся из организма.

В общем случае при авариях на объектах, производящих, потребляющих или хранящих АХОВ, в составе выбросов может быть не одно, а несколько АХОВ. При таких условиях оценка суммарного эффекта представляет достаточно сложную задачу, так как результат от комбинированного воздействия нескольких АХОВ может быть не равным сумме эффектов раздельного действия. С учетом этих соображений при анализе и оценке возможной химической обстановки и создании

системы мониторинга целесообразно исходить из условия:
	D1			+	D2			+…+	Dn			≤ 1,	(1.15)
	(PCτ	50	)		(PCτ	50	)		(PCτ	50	)
			1				2				n

где: D1, D2, …,Dn — ожидаемые дозы СДЯВ при ингаляционном воздействии; (PCt50)1, (PCt50)2, …, (PCt50)n — пороговые токсодозы АХОВ.

При указанном условии комбинированное воздействие n -го числа АХОВ приведет лишь к появлению начальных симптомов поражения у 50% людей.

Следует отметить, что, хотя основными токсикологическими характеристиками, по которым оценивается поражающее воздействие АХОВ, являются токсические дозы, доступными для измерения и вместе с тем достаточно представительными параметрами служат концентрации АХОВ. При прогнозировании и оценке химической обстановки используется пороговая смертельная концентрация, а также концентрация, соответствующая пределу переносимости. В таблице 1.12 приведены значения предела переносимости и средней смертельной концентрации для АХОВ различных классов токсичности.

В таких аварийных ситуациях, когда воздушная среда загрязняется несколькими АХОВ, допустимые концентрации компонентов определяются исходя из условия:

C1	+	C2	+…+	Cn	≤ 1.	(1.16)
ПДК1		ПДК2
				ПДК n

Если последнее условие выполняется, то C1, C2, …, Cn могут считаться допустимыми. Высказанные соображения относятся к случаю, когда все АХОВ однонаправленного действия. Если в выбросе содержатся токсичные вещества, не обладающие однонаправленным характером действия, то эффект действия АХОВ оценивается по наиболее токсичному веществу и критериальной величиной является его ПДК.

Все вышеизложенное о критериальных концентрациях АХОВ имеет важное значение при обосновании структуры химического мониторинга.

К пространственно-временным параметрам химической обстановки, формирующейся при аварийных выбросах АХОВ, следует отнести:

—размеры и конфигурацию зон заражения территорий и объектов с опасными плотностями АХОВ;

—размеры и конфигурацию зон распространения первичного и вторичного облака зараженного АХОВ воздуха;

—продолжительность поражающего действия АХОВ.

73

Раздел I

Таблица 1.12

Критериальные значения АХОВ различных классов токсичности

		Уровни критериальных концентраций, мг/м3
		АХОВ	АХОВ	АХОВ	АХОВ
	Критериальная	1-го класса	2-го класса	3-го класса
					4-го класса
	концентрация	(чрезвычайно	(высоко-	(умеренно-
					(малоопасные)
		опасные)	опасные)	опасные)
	Пределы		0
	переносимости
	(ПДКрз в воздухе)	Менее 0,1	0,1—1	1,1—10	Более 10
	Средняя	Менее 500	500–5000	5001–50 000	Более 50 000
	смертельная

Примечание. Значения предела переносимости соответствуют ПДК для АХОВ в пределах рабочей зоны и используются в качестве критерия при оценке выполнимости требований безопасности в производстве.

Зона заражения АХОВ с опасными плотностями включает площадь района аварии и площадь заражения территории и объектов за пределами аварийной зоны, где произошло осаждение АХОВ из облака выброса при его перемещении в приземном слое атмосферы.

Под зонами распространения АХОВ понимаются площади химического заражения воздуха за пределами района аварии, создающиеся в результате распространения облаков АХОВ по направлению ветра. Как известно, при аварийном выбросе АХОВ токсичное вещество переходит в атмосферу в виде газа, пара или аэрозоля. При этом в зависимости от химических свойств и агрегатного состояния АХОВ формируются первичное, вторичное облака зараженного воздуха либо то и другое. Первичное облако образуется в результате мгновенного (1–3 мин.) перехода в атмосферу части АХОВ из емкости при ее разрушении, вторичное — при испарении разлившегося вещества с подстилающей поверхности. Только первичное облако возникает, если АХОВ представляет собой сжатый газ; только вторичное, когда АХОВ — жидкость с температурой кипения выше, чем температура окружающей среды; первичное и вторичное облака формируются, если АХОВ — сжиженный газ.

Продолжительность поражающего действия АХОВ определяется многими факторами. Она зависит от физико-химических свойств вещества, метеорологических условий, характера подстилающей поверхности и т. п.

Пространственно-временные параметры химической обстановки, складывающейся при авариях на объектах с АХОВ, оказывают влияние на функциональную структуру химического мониторинга и учитываются при его разработке.

Как известно, одной из важных функций системы мониторинга является прогнозирование химического загрязнения окружающей среды. Заметим, что в случае АХОВ более правильно говорить не о загрязнении, а о заражении окружающей среды.

74

Глава 4

Анализ современных взглядов на прогнозирование химического заражения окружающей среды АХОВ показывает, что его основным содержанием в системе мониторинга должно быть:

—определение глубины зоны заражения АХОВ;

—определение площади зоны заражения АХОВ;

—определение времени подхода зараженного воздуха к наиболее важным объектам и продолжительности поражающего действия АХОВ.

Проведение расчетов по определению указанных выше параметров основывается на теории турбулентной диффузии в приземном слое атмосферы и ее приложении к процессам формирования и распространения первичного и вторичного облаков АХОВ, а также теории бурного, неустойчивого и стационарного испарения химических веществ, происходящего при вскрытии или разрушении емкостей, магистральных трубопроводов и т.п. Эти расчеты могут проводиться с помощью математических моделей процессов выбросов АХОВ из оболочек, формирования

ираспространения облаков, содержащих эти вещества в газообразном, парообразном, аэрозольном виде, или упрощенных формул, включающих заранее рассчитанные коэффициенты для учета тех или иных факторов, а также таблиц.

Как уже ранее отмечалось, в настоящее время существует достаточно большое количество математических моделей, адекватно отражающих реальные процессы распространения примесей. Однако для решения задач прогнозирования заражения окружающей среды АХОВ удобно пользоваться упрощенной методикой, рекомендуемой в руководящем документе Росгидромета и гражданской обороны РД 52.04.253-90.

В соответствии с этим документом при прогнозировании глубины зоны заражения АХОВ предусматривается определение количественных характеристик выброса АХОВ

в первичном и вторичном облаках по эквивалентным значениям по отношению к хлору и использование таблиц. При этом под эквивалентным количеством АХОВ понимается такое количество хлора, масштаб заражения которым при инверсии эквивалентен масштабу заражения при данной степени вертикальной устойчивости атмосферы количеством АХОВ, перешедшим в первичное (вторичное) облако. Что очень важно, методикой предусматривается расчет глубины зоны заражения как при аварии на химически опасном объекте, так и при разрушении такого рода объекта.

Определение площади зоны заражения АХОВ включает расчеты по упрощенным формулам площади зоны возможного заражения для первичного (вторичного) облака АХОВ и площади фактического заражения. Под площадью возможного заражения АХОВ в этом случае понимается площадь территории, в пределах которой под воздействием изменения направления ветра может перемещаться облако АХОВ, под площадью зоны фактического заражения АХОВ — площадь территории, зараженной АХОВ в опасных для жизни пределах.

Определение времени подхода зараженного воздуха к объекту основывается на данных по скорости переноса переднего фронта облака зараженного воздуха, выбираемых из таблицы. Продолжительность поражающего действия АХОВ оценивается по времени его испарения с площади разлива.

Методы прогнозирования радиационной обстановки

В настоящее время существует довольно большое количество методов прогнозирования, основанных на эвристическом и математическом подходах, а также на их сочетании. Однако прогнозирование радиационной обстановки осуществляется

75

Раздел I

главным образом математическими методами, предусматривающими широкое применение моделей процесса распространения радиоактивных веществ в окружающей среде.

Основываясь на анализе современных подходов к прогнозированию негативных воздействий при различного рода событиях и явлениях экстремального характера, можно выделить два основных математических метода прогнозирования радиационной обстановки: детерминированный и вероятностный. Следует также отметить, что при прогнозировании радиационной обстановки может найти практическое применение также метод, базирующийся на теории игр и статистических решений.

Первый из указанных выше методов основывается на определении уровней радиационных полей и пространственно-временных параметров зон радиоактивного загрязнения с помощью функциональных зависимостей, связывающих эти величины с исходными данными детерминированного характера. При этом указанные зависимости выражаются в аналитической, графической или табличной формах.

Учет стохастического характера исходной метеорологической и другой информации, а также процессов распространения радиоактивных веществ в окружающей среде носит ограниченный характер. При проведении расчетов берутся за основу наиболее вероятные либо средние значения исходных параметров. При отображении радиационной обстановки на электронных устройствах, картах и схемах зоны радиоактивного загрязнения, как правило, изображаются в виде эллипсов. Рассматриваемый метод приемлем при прогнозировании радиационной обстановки на небольших расстояниях от источников опасности и при малых временных параметрах процесса загрязнения.

Положение осевой линии радиоактивного следа считается детерминированным. Однако стохастическая природа распределения радиоактивных веществ в облаке выброса при его движении в турбулентной атмосфере учитывается. В случае прогноза обстановки при ядерных взрывах обычно учитывается также дисперсия эпицентра взрыва. Детерминированный метод находит достаточно широкое применение в штабах войск и гражданской обороны при прогнозировании радиационной обстановки после возможных ядерных взрывов. Он также применяется при оценке возможных последствий аварий на радиационно опасных объектах.

Второй метод основан на вероятностном подходе к заданию исходных данных и получению прогнозной информации. В этом методе по возможности в полной мере учитывается стохастическая природа параметров, характеризующих источник радиационной опасности, а также процессов формирования и распространения радиоактивных загрязнений окружающей среды и уровней полей излучений. При этом методе прогнозирования, в силу изменчивости параметров ветра, точное местоположение радиационного следа, образующегося при аварийных выбросах или взрывах на местности, не определяется, а лишь прогнозируется район, в пределах которого с определенной гарантированной вероятностью этот след будет находиться. Такой подход к оценке про- странственно-временных параметров радиоактивного загрязнения наиболее приемлем при оперативном прогнозировании. При заблаговременной оценке обстановки прогнозирование радиоактивного загрязнения целесообразно производить с учетом розы ветров. При этом вместо определения местоположения следа с той или иной гарантированной вероятностью проводится

76

Глава 4

многовариантная оценка, находится диаграмма вектора вероятности положения осевой линии следа.

Прогнозирование и оценка радиационной обстановки может проводиться и с использованием теории игр со случайными ходами.

Такое прогнозирование радиационной обстановки может рассматриваться как один из новых малоизученных в приложении к данной проблеме методов. В этом методе прогнозирование сочетается с оценкой обстановки и выбором наиболее приемлемых мер и средств по обеспечению радиационной безопасности.

Как известно, теорию игр составляет математическая теория конфликтных ситуаций. Ее задачей является выработка рекомендаций по рациональному образу действий в условиях неопределенности. При прогнозировании радиационной обстановки неопределенность проявляется в неоднозначности метеоусловий, исходных данных по характеру и параметрам выброса радиоактивных веществ и т. д. Ситуации, возникающие в процессе прогнозирования радиационной обстановки, условномогутбытьотнесены к конфликтным.Формированиетехилииныхусловий обстановки здесь связано не с сознательной деятельностью противостоящей стороны, а с некоторыми факторами, имеющими случайный характер. В играх такого рода, наряду с так называемыми личными ходами, имеют место случайные ходы. Для каждого случайного хода правила игры определяются распределением вероятностей возможных исходов.

Вариант действий той или иной стороны, выбор которого определяется совокупностью правил, в теории игр носит название стратегии. Принятие решения о выборе стратегии в ряде случаев может зависеть от обстоятельств, связанных с недостаточностью информации о погодных и иных условиях. Подобная ситуация возникает при выборе стратегии, определяющей формирование радиационной обстановки. Такого рода стратегии обычно называют «стратегиями природы». Выбор стратегии природы, как правило, осуществляется, исходя из известных величин вероятности реализации условий, при которых происходит формирование радиационной обстановки.

Стратегии природы принимаются в качестве стратегий противостоящей стороны. Наши стратегии выражаются вариантами мер и действий по обеспечению радиационной безопасности.

Каждая из стратегий природы содержит набор метеопараметров, принимаемых во внимание при прогнозировании радиационной обстановки, и характеризуется вероятностью реализации. Наши стратегии, соответствующие различным вариантам мер и действий по обеспечению радиационной безопасности, определяются совокупностью и результативностью этих мер и действий. Причем все стратегии, относящиеся к нашей стороне, рассматриваются при одной и той же ситуации. Каждая из этих стратегий характеризуется набором вариантов радиационной обстановки, по числу принятых для анализа вариантов метеоусловий.

Для решения задачи выбора оптимальной стратегии должна разрабатываться матрица, элементами которой являются показатели, характеризующие качество выигрыша, то есть полезность и эффективность стратегии. Качество выигрыша определяется набором параметров радиационной обстановки, от которых зависит степень ее опасности, выражаемая через интегральный показатель. Интегральный показатель может интерпретироваться, например, как уровень радиационного риска. Матрица представлена в виде таблицы 1.13.

77

Раздел I

						Таблица 1.13
			Матрица показателей
	Аi			Пj
		П1	П2	П3	…	Пn
	А1	a11	a12	a13	…	a1n
	А2	a21	a22	a23	…	a2n
	А3	a31	a32	a33	…	a3n
	…	…	…	…	…	…
	Аm	am1	am2	am3	…	amn

Наиболее простым случаем выбора подходящей стратегии является случай, когда какая-либо из стратегий по всем показателям превосходит другие, то есть матрица содержит доминирующую стратегию. В общем случае, когда ни одна стратегия не доминирует над другой, проводится анализ матрицы выигрышей. Для проведения этого анализа в ряде случаев целесообразно преобразование матрицы с введением понятия риска применения стратегии. Под риском применения стратегии, в соответствии с теорией игр и статистических решений, понимается разность между максимальным для данной стратегии природы значением показателя качества выигрыша и его величиной при рассматриваемой стратегии обеспечения радиационной безопасности:

rij = bj — aij ,		(1.17)
где: rij — риск при i-й стратегии.
βij	= maxaij .	(1.18)
	i

При использовании матрицы как с элементами aij, так и rij выбор оптимальной стратегии проводится по максимальному значению математического ожидания выигрыша. Величина математического ожидания выигрыша для каждой из стратегий вычисляется по формуле:

ai = P1 ai1 + P2 ai 2 +…+ Pn ai n ,

(1.19)

где P1, P2, …, Pn — вероятность реализации стратегии природы.

Имеется в виду, что величины P1, P2, …, Pn заранее известны, исходя из многолетнего опыта по определению метеопараметров в данном районе.

Рассмотренный подход к определению стратегии может применяться при обосновании решений на применение мер и средств обеспечения радиационной безопасности с учетом всех возможных вариантов метеоусловий.

Задача по оценке радиационного воздействия с использованием теории игр со случайными ходами и статистических решений может ставиться и несколько

иначе. В качестве стратегий противостоящей стороны могут быть	приняты
не метеорологические условия распространения радиоактивных	веществ

78

Глава 4

вокружающей среде, а совокупности исходных событий возникновения, характерных особенностей развития аварий, иными словами, различные аварийные ситуации.

Выбор такого рода стратегии противоположной стороной, как и в рассмотренном ранее случае, осуществляется случайным ходом. Для каждого случайного хода правила игры определяются распределением вероятности возможных исходов, то есть выбором той или иной стратегии. При разработке множества стратегий учитываются все возможные происшествия, аварии и катастрофы для каждого из радиационно опасных объектов.

Наши стратегии, как и в предыдущем случае, будут выражаться различными вариантами мер и действий по обеспечению радиационной безопасности. Однако фиксированными здесь являются метеоусловия. Каждая из стратегий характеризуется набором вариантов радиационной обстановки по числу принимаемых во внимание вариантов происшествий, аварий и катастроф.

Элементы матрицы, разрабатываемой для решения задачи, как и прежде, характеризуют эффективность стратегий через интегральный показатель радиационного воздействия на людей, другие популяции, сообщества и объекты биосферы.

Выбор оптимальной стратегии здесь также может проводиться по величине математического ожидания выигрыша.

Рассмотренные задачи по существу являются вариантами (частными случаями) одной общей задачи, суть которой состоит в обосновании мер по обеспечению радиационной безопасности, с учетом стохастической природы факторов, определяющих формирование и степень опасности радиационной обстановки.

Спомощью теории игр со случайными ходами может быть решена и иная задача, принципиально отличающаяся по своей постановке: по обоснованию условий, определяемых стохастическими факторами, применительно к которым целесообразно проводить оценку радиационного воздействия и разработку мер по обеспечению радиационной безопасности.

При решении этой задачи учитываются две группы случайных факторов: факторы, характеризующие метеоусловия, и факторы, характеризующие исходные события возникновения и развития аварии. В связи с этим реализация стратегий с обеих сторон определяется вероятностными законами. Задача рассматривается

врамках игры, характеризующейся только случайными ходами. В качестве интегрального показателя выигрыша, численные значения которого, как и в предыдущих случаях, являются элементами игровой матрицы, может быть использован уровень радиационного риска.

В данной задаче, в отличие от предыдущей, следует предусматривать выбор оптимальных стратегий обеих сторон. Методика выбора остается прежней, то есть сводится к определению и анализу математических ожиданий величины интегрального показателя. Совокупность двух выбранных значений этих показателей дает возможность однозначно ответить на поставленный в задаче вопрос и сформулировать те условия, применительно к которым следует проводить анализ радиационной обстановки, оценку радиационного воздействия и разработку мер по обеспечению радиационной безопасности.

В заключение необходимо отметить, что нами сделана лишь попытка рассмотреть возможные пути использования теории игр со случайными ходами, методы статистических решений для целей анализа радиационной опасности, возникающей в тех или иных ситуациях, и выработки адекватных мер по обеспечению безопасной

79

Раздел I

жизнедеятельности населения и работы персонала объектов с ядерной технологией. Целесообразно дальнейшее совершенствование и развитие методов теории игр и статистических решений применительно к решению задач по информаци- онно-интеллектуальной поддержке процессов принятия решений при управлении радиационным риском и обеспечении радиационной безопасности.

Научно-методологические предпосылки для прогнозирования катастроф на основе синергетического подхода

Как уже отмечалось, большинство объектов техносферы и природных объектов, на которых самым неожиданным образом происходят катастрофы, относятся к сложным нелинейным динамическим системам. Описание состояния и поведения таких систем, а также управление ими становится возможным на основе современных достижений синергетики, что вселяет определенную надежду на возможность создания синергетической теории прогнозирования возникновения аварий, катастроф и опасных природных явлений.

Вработах А.А. Колесникова, в частности в его книге [15], на которую уже была ссылка, содержатся важные предпосылки для разработки такой теории.

Вупомянутом труде рассматривается синтез нелинейных систем, когда непосредственному измерению подлежит лишь часть координат их состояния и имеются недоступные измерению внешние и параметрические воздействия.

Суть идеи прогнозирования состояния системы вытекает из постановки задачи, сформулированной А.А. Колесниковым, по управлению нелинейными объектами с помощью синергетических динамических регуляторов с асимптотическими наблюдателями.

Пусть динамическая система описывается системой нелинейных дифференциальных уравнений:

y = g(y, v, u)

(1.20)

v = h(y, v, u), где: y — наблюдаемый вектор состояния системы;

v — ненаблюдаемый вектор состояния системы; u — вектор управления;

g( ), h( ) — непрерывные нелинейные функции.

Задача заключается в построении асимптотической оценки вектора v по наблюдаемым значениям вектора y и известному вектору u, являющемуся функцией времени.

Такая постановка задачи распространяется не только на случай неполной информации о векторе состояния объекта, но и на случай нелинейных систем, инвариантных к воздействиям заданной формы.

Помимо рассмотренной в примере постановки задачи, можно было бы привести и другие варианты динамических систем, исследованных в работе [7] при изучении синтеза управляемых синергетических систем.

Таким образом, даже краткое знакомство с возможным направлением использования достижений синергетики для решения задач прогнозирования состояния и развития сложных нелинейных динамических систем позволяет надеяться, что

80