НЕЙРОСЕТЕВОЙ ПОДХОД В ИНФОРМАЦИОННОМ ПРОЦЕССЕ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ТОРФЯНЫМ ПОЖАРОМ ВОЗДУХА В РАЙОНЕ АВТОМАГИСТРАЛИ

  • Александр Николаевич Васильев Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого
  • Владимир Николаевич Ложкин Санкт-Петербургский университет государственной противопожарной службы МЧС РФ
  • Ольга Владимировна Ложкина Санкт-Петербургский университет государственной противопожарной службы МЧС РФ
  • Дмитрий Альбертович Тархов Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого
  • Владимир Дмитриевич Тимофеев Санкт-Петербургский университет государственной противопожарной службы МЧС РФ

Аннотация

Диффузия угарного газа от торфяного пожара в окрестности автомагистрали представлена оригинальной нейросетевой моделью с гетерогенными дифференциальными данными. Разработаны методы уточнения модели по данным расчета и измерения концентраций оксида углерода в области распространения дымового облака. Численные решения задачи приводятся в форме нейросетевых аппроксимаций полей концентраций моделями Гаусса и приближённых нейросетевых решений дифференциальных уравнений с частными производными для диффузии легкой фракции. Обученная нейронная сеть может быть применена для прогноза возникновения чрезвычайной ситуации при изменении скорости и направления ветра и параметров пожара. Метод рекомендуется использовать в информационных процессах мониторинга качества воздушной среды.

Сведения об авторах

Александр Николаевич Васильев, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

доктор технических наук, профессор кафедры Высшая математика Института прикладной математики и механики

Владимир Николаевич Ложкин, Санкт-Петербургский университет государственной противопожарной службы МЧС РФ

Заслуженный деятель науки РФ, доктор технических наук, профессор кафедры пожарной, аварийно-спасательной техники и автомобильного хозяйства

Ольга Владимировна Ложкина, Санкт-Петербургский университет государственной противопожарной службы МЧС РФ

кандидат химических наук, доцент кафедры физико-химических основ процессов горения и тушения

Дмитрий Альбертович Тархов, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

доктор технических наук, профессор кафедры Высшая математика

Владимир Дмитриевич Тимофеев, Санкт-Петербургский университет государственной противопожарной службы МЧС РФ

заместитель начальника 1 курса инженерно-технического факультета, инженер, адъюнкт

Литература

1. Пучков В.А. О долгосрочных перспективах развития системы МЧС России (МЧС-2030)/ Доклад на заседании экспертного совета МЧС России 30.10.2012 г. [Электронный ресурс]: http://www.region-60.ru/novosti/zhizn/6556029/.
2. Берлянд М.Е. Современные проблемы атмосферной диффузии и загрязнения атмосферы, Л.: Гидрометеоиздат,1975. – 448с.
3. Берлянд М.Е., Генихович Е.Л., Оникул Р.И. Моделирование загрязнения атмосферы выбросами из низких и холодных источников. – Метеорология и гидрология. – 1990. – № 5. – С. 5-16.
4. Общесоюзный нормативный документ «Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий». – Л.: Гидрометеоиздат, 1987. – 93с.
5. Lozhkin V.N., Lozhkina O.V., Ushakov A.A. Using K-Theory in Geographic Information Investigations of Critical-Level Pollution of Atmosphere in the Vicinity of Motor Roads// World Applied Sciences Journal (Problems of Architecture and Construction). 2013. – V. 23. – pp. 1818-4952.
6. Lozhkina O.V., Lozhkin V.N. Estimation of road transport related air pollution in Saint Petersburg using European and Russian calculation models / Journal Contents lists available at Science Direct «Transportation Research Part D», № 36, 2015. – p. 178-189, journal homepage: www.elsevier.com/ locate/t.
7. Сухоиванов А.Ю. Моделирование процессов переноса в атмосфере и воздействия на окружающую среду вредных продуктов горения, образующихся при пожаре: Диссертация на соискание ученой степени к-та техн. наук. – СПб, 2001.
8. Васильев А.Н., Тархов Д.А. Нейросетевое моделирование. Принципы. Алгоритмы. Приложения. – СПб.: Изд-во СПбГПУ, 2009. – 528с.
9. Tarkhov D.A., Vasilyev A.N. New neural network technique to the numerical solution of mathematical physics problems. I: Simple problems// Optical Memory and Neural Networks (Information Optics). – 2005. – V. 14. – pp. 59-72.
10. Tarkhov D.A., Vasilyev A.N. New neural network technique to the numerical solution of mathematical physics problems. II: Complicated and nonstandard problems// Optical Memory and Neural Networks (Information Optics). – 2005. – V. 14. – pp. 97-122.
11. Vasilyev A.N., Tarkhov D.A. Mathematical Models of Complex Systems on the Basis of Artificial Neural Networks. Nonlinear Phenomena in Complex Systems, vol.17 (2014), 3, pp. 327-335.
12. Kainov N.U., Tarkhov D.A., Shemyakina T.A. Application of neural network modeling to identification and prediction in ecology data analysis for metallurgy and welding industry. Nonlinear Phenomena in Complex Systems, vol. 17 (2014), 1, pp. 57-63.
13. Gorbachenko V.I., Lazovskaya T.V., Tarkhov D.A., Vasilyev A.N., Zhukov M.V. Neural Network Technique in Some Inverse Problems of Mathematical Physics// Springer International Publishing Switzerland 2016 L. Cheng et al. (Eds.): ISNN 2016,LNCS 9719, pp.310-316, 2016.
14. Shemyakina T.A., Tarkhov D.A., Vasilyev A.N. Neural Network Technique for Processes Modeling in Porous Catalyst and Chemical Reactor// Springer International Publishing Switzerland 2016 L. Cheng et al. (Eds.): ISNN 2016, LNCS 9719, pp.547-554, 2016.
Опубликована
2016-11-26
Как цитировать
ВАСИЛЬЕВ, Александр Николаевич et al. НЕЙРОСЕТЕВОЙ ПОДХОД В ИНФОРМАЦИОННОМ ПРОЦЕССЕ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ТОРФЯНЫМ ПОЖАРОМ ВОЗДУХА В РАЙОНЕ АВТОМАГИСТРАЛИ. Международный научный журнал «Современные информационные технологии и ИТ-образование», [S.l.], v. 12, n. 3-2, p. 181-187, nov. 2016. ISSN 2411-1473. Доступно на: <http://sitito.cs.msu.ru/index.php/SITITO/article/view/137>. Дата доступа: 17 oct. 2021
Раздел
Научное программное обеспечение в образовании и науке

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)