Безопасность в техносфере, 2009, №2

н а у ч н о - м е т о д и ч е с к и й  и и н ф о р м а ц и о н н ы й  ж у р н а л

ISSN 1998-071X

МОСКОВСКАЯ ГОРОДСКАЯ ДУМА
Совместное заседание комиссий по безопасности, науке и образованию 
Обсуждение проекта Концепции национальной образовательной политики
в области безопасности
23 марта 2009 г.

Председатель Комиссии
по науке и образованию Мосгордумы
Е.А. Бунимович

Заместитель председателя Комиссии по науке 
и образованию, Комиссии по социальной политике 
и трудовым отношениям Т.А. Потяева 
и председатель Комиссии по безопасности И.Ю. Святенко

Депутаты Мосгордумы С.А. Гончаров 
В зале заседаний
и А.Н. Крутов

В фойе зала заседаний -  профессоры 
Выступает председатель Комиссии по регламенту,
А.Ф. Козьяков, П.П. Кукин, 
правилам и процедурам Мосгордумы
доценты А.М. Матягина, В.А. Девисилов 
А.Н. Крутов

На заседании присутствовали и выступили представители Департамента образования Правительства Москвы, 
Управления МЧС по г. Москве, заведующие кафедрами московских вузов, СМИ.

Заместитель председателя Комиссии 
по межнациональным 
и межконфессиональным отношениям 
А.Р. Палеев (справа) и депутаты 
С.А. Гончаров, А.Н. Крутов

С докладом 
о проекте Концепции 
выступил главный редактор журнала 
В.А. Девисилов

БЕЗОПАСНОСТЬ
В ТЕХНОСФЕРЕ
S 3 M F E H T
IN T E C H N O S P H E H E
№ 2 (17)/2009
март-апрель

НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКИИ И ИНФОРМАЦИОННЫМ ЖУРНАЛ

SCIENTIFIC, METHODICAL AND INFORMATION MAGAZINE

Свидетельство Росохранкультуры 

ПИ № ФС77-22914 

от 17.01.2006 г.

Учредитель:
Коллектив редакции журнала 

Издается:

при организационно-ф инансовой 

поддержке МГТУ им. Н.Э. Баумана, 
при участии МЧС и М инздравсоцразвития 
России, МАНЭБ

Главный редактор

Владимир Девисилов 

Исполнительный д и р е кто р

Ольга Бочарова

Ответственный секретарь

Людмила Асанова

Отдел предпечатной подготовки
Елена Попова

Корректор
Виктория Державина

Отдел реализации и реклам ы

АннаЛысенская

Присланные рукописи не возвращ аю тся.

Точка зрения редакции мож ет 

не совпадать с мнением  авторов 

публикуемых материалов.

Редакция оставляет за собой право менять 

заголовки, сокращ ать тексты статей и вносить 

в них необходимую стилистическую правку 

без согласования с авторами.

Перепечатка материалов допускается 

с письменного согласия редакции.

При цитировании ссылка 

на журнал «Безопасность 
в техносфере» обязательна.

Письма и материалы 
для публикации 
высылать по адресу:
125 2 1 2, г. М осква, а /я  133 
Тел./Факс: 4 5 9 -1 3 7 7  
e-m ail: info@ russm ag.ru 
http: //w w w . russm ag. г u

Адрес редакции:
125212, Москва,
Головинское шоссе, 
д. 8, корп. 2

© ЗАО Издательство 
«Русский журнал», 2 0 0 8

Печать Издательство «Русский журнал»

Формат 60x84/8.

Бумага офсетная N2 1.

Тираж 1700 экз.

Усл.-печ. л. 7,44

Подписной индекс 
в каталоге агентства 
«Роспечать» -  1 8 3 1 6

В НОМЕРЕ 
IN THIS ISSUE

СТРАНИЦА ГЛАВНОГО РЕДАКТОРА 
EDITOR-IN-CHIEF COLUMN
В.А. Девисилов 
V.A. Devisilov
Система образования в области безопасности требует
соверш енствования...............................................................................  
3
The System of Safety Education Requires Impovement

РИСКОЛОГИЯ
RISKOLOGY
В.И. Левин 
V.l. Levin

Логико-автоматное моделирование безопасности
окружающей среды.................................................................................. 
4
Logical-automaton Modelling of Environmental Safety

ИДЕНТИФИКАЦИЯ ОПАСНОСТИ 
IDENTIFICATION OF DANGER
В.В. Рыжаков, M.B. Рыжаков, K.B. Рыжаков 
V.V. Ryzhakov, M.V. Ryzhakov,K.V. Ryzhakov
Особенности диагностирования состояния объектов 
техносферы в труднопредсказуемых
и трудноконтролируемых условиях 
 
.................................... 
6
Specifics of Diagnostics of the Technosphere Objects Condition 
under Hardly Predictable and Hardly Controllable Circumstances
H.H. Кузьмин, В.В. Ильин 
N.N. Kuzmin, V.V. Ilyin
Инструментальная система зкспресс-оценки взрывоопасных 
объектов военной техники после поражающих воздействий ... 
11 
Tooling System of Express-assessment of Explosive Military 
Equipment after Damaging Actions

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ 
ENVIRONMENTAL SAFETY
Т. Фаусетт, Ф. Хвелплунд, Н.И. Мейер
Т. Fawcett, F. Hvelplund, N.I. Meyer
Персональные квоты на выбросы углерода на примере
энергетических систем Великобритании и Д а нии.......................  
15
Personal Carbon Allowances with Focus on the Energy Systems 
in the UK and Denmark

МЕНЕДЖМЕНТ РИСКА 
RISK MANAGEMENT
А.Г. Федорец
A.G. Fedorets
Управление рисками: от оценки травмобезопасности
к оценке травмоопасное™ ....................  
 
 
25
Risks Management: from Assessment of Injury Free Workplace 
to Assessment of Injury Risk

МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ 
METHODS AND MEANS OF SAFETY 
Г.В. Мелентьев, Л.М. Делицын, A.E. Самонов, A.C. Власов
G.B. Melentyev, L.M. Delitsyn, A.E. Samonov, A.S. Vlasov
Применение алюмосиликатного реагента для водоочистки, 
консервации отходов и иммобилизации особо
опасных вещ еств 
 
.............  
 
 
 
 
31
Using Aluminosilicate Agent for W ater Treatment, Burial of Wastes 
and Immobilization of Priority Pollutants

РЕДАКЦИОННЫЙ СОВЕТ:
Бабешко Владимир Андреевич,
советник ректора Кубанского государственного 
университета, академик РАН, д.ф.-м.н., профессор 
Касимов Николай Сергеевич, 
декан географического факультета Московского 
государственного университета имени 
М.В. Ломоносова, академик РАН, д.г.н., профессор 
Махутов Николай Андреевич, 
заведующий отделом Института машиноведения 
им. А.А. Благонравова РАН, чл.-корр. РАН, д.т.н., 
профессор
Павлихин Геннадий Петрович,
проректор по международным связям МГТУ 
им. Н.Э. Баумана, д.т.н., профессор 
Преображенский Владимир Борисович, 
начальник отдела политики охраны труда 
Департамента трудовых отношений и гражданской 
службы Минздравсоцразвития России 
Соломенцев Юрий М ихайлович, 
профессор Московского государственного 
технологического университета «Станкин», чл.-корр.
РАН, д.т.н.
Тарасова Наталия Павловна,
директор института устойчивого развития, заведующая 
кафедрой Российского химико-технологического 
университета им. Д.И. Менделеева, 
чл.-корр. РАН, д-р хим. наук, профессор

РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ:
Васильев Андрей Витальевич,
директор института химии и инженерной экологии 
Тольяпинского государственного университета, 
заведующий кафедрой, д-р техн. наук, профессор

Власов Валерий Александрович,
начальник Приволжско-Уральского регионального
центра МЧС России, к.т.н., профессор
Гапонов Владимир Лаврентьевич,
ректор Ростовской государственной
академии сельхозмашиностроения, д.т.н., профессор
Гарин Вадим Михайлович,
заведующий кафедрой Ростовского
государственного университета путей сообщения, к.т.н.,
профессор
Девисилов Владимир Аркадьевич,
доцент кафедры «Экология и промышленная 
безопасность» МГТУ им. Н.Э. Баумана, к.т.н.
Дыганова Роза Яхиевна,
заведующая кафедрой «Инженерная экология 
и рациональное природопользование» Казанского 
государственного энергетического университета, д.б.н., 
профессор
Дьяченко Владимир Викторович,
заместитель директора по научной и учебной работе 
Новороссийского политехнического института (филиала) 
КубПУ, профессор кафедры государственного 
и муниципального управления, к.с.-х.н., д.г.н.
Елохин Андрей Николаевич,
начальник отдела страхования ОАО «ЛУКОЙЛ», д.т.н. 
Ерёмин Михаил Николаевич, 
начальник Главного управления МЧС России 
по Оренбургской области, к.т.н., д.б.н., профессор 
Ефимов Виктор Фёдорович, 
проректор по делам гражданской обороны 
и чрезвычайным ситуациям МГТУ им. Н.Э. Баумана, к.т.н. 
Козлов Николай Павлович, 
заведующий отделом НУК «Э» МГТУ им. Н.Э. Баумана, 
д.т.н., профессор
Кручинина Наталия Евгеньевна,
декан инженерного экологического факультета, 
заведующая кафедрой «Промышленная экология» 
Российского химико -технологического университета им. 
Д. И. Менделеева, к.х.н., д.т.н., профессор 
Лысенский Олег Васильевич, 
генеральный директор Издательства «Русский журнал», 
главный редактор журнала 
«ОБЖ. Основы безопасности жизни», 
член Союза журналистов России 
Майстренко Валерий Николаевич, 
директор научно-исследовательского института 
безопасности жизнедеятельности, чл.-корр. АН 
Республики Башкортостан, профессор, д-р хим. наук
Матягина Анна Михайловна,
доцент Московского государственного университета 
гражданской авиации, к.т.н.
Никулин Валерий Александрович,
исполнительный вице-президент Российской 
инженерной академии, д.т.н., профессор
Певнев Виталий Миронович,
заместитель министра труда и социального развития по 
Ростовской области, к.э.н.
Петров Борис Германович,
руководитель Управления по технологическому 
и экологическому надзору Ростехнадзора России 
по Республике Татарстан, к.г.н., профессор
Пушенко Сергей Леонардович,
директор ИИЭС Ростовского государственного 
строительного университета, к.т.н., профессор
Рахманов Борис Николаевич,
профессор МГТУ им. Н.Э. Баумана, д.т.н.
Рубцова Нина Борисовна,
заведующая научным координационноинформационным отделом ГУ НИИ медицины 
труда РАМН, д.б.н.
Севастьянов Борис Владимирович,
заведующий кафедрой «Безопасность 
жизнедеятельности» Ижевского государственного 
технического университета,
к.п.н., д.т.н., профессор
Фролов Анатолий Васильевич,
заведующий кафедрой «Безопасность 
жизнедеятельности» Южно-российского 
государственного технического университета, к.т.н., 
профессор
Чеботарёв Станислав Стефанович,
заместитель начальника Академии гражданской защиты 
МЧС России по научной работе, д.э.н., профессор

А.М. Гавриленков, А.В. Некрасов, Д.В. Каргашилов
А.М. Gavrilenkov, A.V. Nekrasov, D.V. Kargashilov
Математическая модель движения частицы пыли
у стенки циклона......................................................................................  
35
Mathematical Model of the Motion of a Dust Particle
near the Cyclone Wail
C.B. Сергеев, E.H. Гордеев
S.V. Sergeev, E.N. Gordeev
Переработка отходов композиционных материалов
на металлической основе.....................................................................  
38
Processing of Metal-based Composite Wastes

ЧРЕЗВЫЧАЙНЫЕ СИТУАЦИИ 
EMERGENCY SITUATIONS

Н.И. Николайкин, А.Л. Рыбалкина 
N.I. Nikolaikin, A.L. Rybalkina
Чрезвычайные ситуации последних лет на территории России 
41
Energency Situations of the Last Years on the Territory of Russia
H.B. Северов, K.B. Александров
N.V. Severov, K.V. Alexandrov
Теория и результаты расчета георадиолокационного
обнаружения пострадавшего человека в снежной лавине 
 
47
The Theory and Results of the Calculation of Georadar Finding 
a Buried Avalanche Victim

ОБРАЗОВАНИЕ И НАУКА 
EDUCATION AND SCIENCE
П.Г. Белов 
P.G. Belov
Как модернизировать подготовку специалистов
по техносферной безопасности....................................................... 
51
Towards Modernization of Technosphere Safety Education

ИСТОРИЯ НАУКИ О БЕЗОПАСНОСТИ 
HISTORY OF SAFETY SCIENCE
Г.В. Киселев
G.V. Kiselev
История разработки технологии обращения с радиоактивными
отходами в московских организациях............................................. 
56
History of Developing Radioactive Wastes Treatment 
Technologies in Moscow Institutions

ПИСЬМА, ОТЗЫВЫ, РЕЦЕНЗИИ 
LETTERS, COMMENTS, REVIEWS

Дуглас С. Некерс

Еще один взгляд на хим ию .................................................................... 
64
One Perspective on Chemistry

я и к м м и я м м м

Правила публикации статей
1. С требованиями к оформлению материалов статей можно познакомиться на сайте журнала по адресу hthh://www.russmag.ru
2. Статьи должны соответствовать профилю и тематике журнала.
3. Публикация статей аспирантов бесплатная.
4. Статьи аспирантов без соавторства докторов и кандидатов наук должны 
иметь представление доктора наук -  специалиста по тематике статьи.
5. Статьи должны соответствовать профилю и тематике журнала.
6. К статье должна прилагаться внешняя рецензия доктора наук -  специалиста по тематике статьи (за исключением статей, авторами и соавторами 
которых являются члены РАН, РАО, РАМН, РАСХН).
7. Статьи проходят дополнительное рецензирование, выполняемое членами редакционной коллегии или специалистами по тематике статьи, привлекаемыми редакцией для научной экспертизы.
8. Несоответствие предоставляемых материалов требованиям редакции 
может являться основанием в отказе в публикации или увеличить ее сроки.
Редакция

Журнал «Безопасность в техносфере» включен в перечень ведущих 
научных журналов, в которых по рекомендации ВАК РФ должны 
быть опубликованы научные результаты диссертаций на соискание 
ученых степеней доктора и кандидата наук.

Страница главного редактора 
Editor-in-chief Coiumn

УДК 378+372.8
СИСТЕМА ОБРАЗОВАНИЯ В ОБЛАСТИ БЕЗОПАСНОСТИ 
ТРЕБУЕТ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ
THE SYSTEM OF SAFETY EDUCATION 
REQUIRES IMPROVEMENT

В.А. Девисилов 

V.A. Devisilov
В

 последнее десятилетие прош лого века была 
сформирована основа системы непрерывного 
образования в области безопасности, призванной 
формировать мировоззрение, к у льтур у безопасности и профессиональные компетенции в области безопасности.
Десятилетие становления для новой образовательной области срок небольшой. Несмотря на это, 
удалось достигнуть немало: началось обучение по 
безопасности в школе и профессиональных учебных заведениях, более чем в 160 вузах открыта подготовка профессиональных кадров по различным 
направлениям безопасности.
О днако слож ивш аяся система оказалась не 
столь эффективной, как ожидалось. В образовании 
для различны х ступеней (школьном, профессиональном различных уровней) пока не удалось реализовать принципы преемственности и системности содержательной компоненты, которые позвол я л и  бы обучаю щ и м ся о см ы сли ть и усвои ть 
постепенно и логично наращиваемый каркас знаний. О казалась практически незадействованной 
объективно существующая общность методологических и методических подходов при формировании содержания образования по безопасности.
Поэтому в условиях намечающейся реформы система образования в области безопасности также требует изменений, направленных на ее совершенствование. Важно лишь, чтобы эти изменения носили эволю ционный, а не револю ционны й характер, 
отрицающий уже ранее достигнутое и положительное.
Требуется модернизация содержания школьного предмета «Основы безопасности ж изнедеятельности» с тем, чтобы, являясь предшественником 
вузовской дисциплины «Безопасность ж изнедеятельности», он более активно вы полнял свою пропедевтическую функцию. Да и сама дисциплина 
«Безопасность ж изнедеятельности» требует модернизации в соответствии с новой образовательной парадигмой и изменениями, произошедшими 
в науке о безопасности.
В ближ айш ее время предстоит переход на новые образовательные стандарты всех образовательны х ступеней, в частности в системе высшего 
профессионального образования. Разработка нового 
стандарта подготовки высших профессиональных 
кадров в области техносферной безопасности проходила сложно. Его содержание и структура претерпели множество итераций с целью сохранения 
положительного содержания действующих стандартов и удовлетворения требований, выдвигаемых Минобрнауки России. Предварительные проекты публиковались для обсуждения профессион а льн ы м  сообщ еством . На страницах наш его 
и других журналов обсуж дались проблемы и предл а га л и с ь  пути соверш енствования структуры  
и содержания стандартов, дисциплины «Безопасность жизнедеятельности».
По нашему мнению, реформирование системы 
образования в области безопасности должно проходить на общей концептуальной основе, которая 
являлась бы тем стержнем, на котором базировались образовательные программы всех уровней.
Проект такой концепции бы л опубликован в нашем ж урнале в 2008 г., а 23 марта этого года обсуждался на совместном заседании двух комиссий М осковской городской думы (по безопасности, науке 
и образованию). Фоторепортаж  с этого заседания 
см. на 2-й странице обложки. Принято решение направить проект для дальнейш его рассмотрения 
в федеральные органы законодательной и исполнительной власти, ведающие вопросами образования и безопасности.
Предлагаем нашим читателям принять активное участие в обсуждении затронутых вопросов на 
страницах журнала. Х отелось бы наряду с аргументированной критикой получить конкретные 
предложения, а не общие рассуждение на указанную тему. Ведь всегда легче критиковать, нежели 
четко формулировать предложения в рамках существующих довольно жестких ограничений, в частности по предлагаемой структуре стандартов, 
и допустимого объема учебной нагрузки учащихся.
В виду актуальности таким материалам будет 
отдаваться приоритет д ля публикации в журнале. 
В частности, в этом номере ж урнала в первоочередном порядке публикуется критическая статья 
профессора Р Г Т У -М А Т И  П.Г. Белова, которая довольно спорна и изобилует многими труднореализуем ы м и  предлож ениям и в рамках указанны х 
выше ограничений. В ближ айш их номерах ж урнала  авторы проекта стандарта, который претерп ел изменения с сравнении в критикуемым вариантом, постараются ответить на поставленные вопросы и предложения.

УДК 629.039.58
ЛОГИКО-АВТОМАТНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ 
БЕЗОПАСНОСТИ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

LOGICAL-AUTOMATON MODELLING 
OF ENVIRONMENTAL SAFETY

В.И. Левин,
профессор, д-р техн. наук,
Пензенская государственная технологическая академия 

V.l. Levin,

professor, doctor o f engineering,

Penza State Technological Academ y

E-mail: 
levin@pgta.ac.ru

Предложена логико-автоматная модель безопасности окружающей среды. В ней зависимость состояния и (безопасное: и = 0, опасное: и = 1) 
среды от аналогичных состояний отдельных ее факторов х. описывается 
Булевой функцией и = /(x j. Дается аналитическое решение с использованием логической теории динамических автоматов.

The article suggests a logical-automaton model o f environmental safety. How 
environmental condition и (safe: it = 0, dangerous: и = 1) depends on similar 
conditions of its factors x. is described by Boolean function u ~ f (  x ). The analytical 
solution with the use of the logic theory of dynamic automata is given.

Ключевые слова: 
безопасность (safety), среда (environment), факторы (factors), моделирование (modelling),
автомат (automaton), Булева функция (Boolean function)

Д
ля обеспечения безопасности ж изнедеятельности человека в окруж аю щ ей среде или на 
производстве надо уметь оценивать эту безопасность количественно. И меется больш ое число факторов, влияющ их на безопасность ж изнедеятельности человека. Раздельная оценка влияния различны х факторов слиш ком неточна, так как их 

сочетание может приводить к усилению или ослаблению их действия (например, контакт различных 

загрязнителей может привести к образованию новых соединений, гораздо более либо, напротив, менее опасных для человека). Удобным средством математического моделирования совместного действия различных факторов среды или производства 
на безопасность жизнедеятельности человека является логическая теория конечных автоматов.

Поставим в соответствие опасному (безопасному) уровню действующих факторов х, у, ...,z  значение 1(0), и аналогично д ля опасного (безопасного) 
состояния среды и. Будем считать, что значение 
переменной и полностью определяется значениями переменных х, у ,..., z. Тогда их зависимость можно записать в виде Булевой логической функции 
состояния среды (состояния производства):
и = f(x ,y ,...,z ), и, х, у, z £ {0,1}. 
(1)

Логическая функция (1) есть математическая 
м одель безопасности среды. Этой функции соответствует реализую щ ий ее автомат без памяти. 

С помощью модели (1), используя логические методы теории автоматов, можно решать следующ ие 
задачи:

1) расчет мгновенного состояния среды (производства) и по известным уровням факторов х, у ,..., 
z в тот ж е момент времени;

2) расчет динамики состояния среды (производства) u (t) по известной динамике уровней факторов x (t),y (t),...,z(t)\
3) анализ относительного влияния различны х 

факторов х , у , ..., z на безопасность среды (производства) и;

4) синтез среды, т.е. нахождение всех комбинаций опасных и безопасных значений различны х 

факторов х ,у , ..., z, которым соответствует опасное состояние среды или производства и.

Задачи 1, 3, 4 решаются общепринятыми методами расчета, анализа и синтеза автоматов без памяти, путем совершения логических операций над 
Булевыми логическими функциями (1) этих автоматов. Д ля задачи 1 — это операция вы числения 

функции и =  /(х, у, ..., z) по заданным значениям 
аргументов х, у, 
д ля задачи 3 -  операция определения степени влияния аргументов х, у, 
z 

на функцию и =  /(х, у, ..., z), а для задачи 4 — это 
операция нахождения всех единичных наборов аргументов данной функции [1] (т.е. наборов значений х, у, 
на которых и =  / (х ,у, ...,z ) =  1).

Задача 2 нахождения динамического процесса 
u(t) изменения состояния среды или производства 

по заданным процессам x(t), y(t) , ..., z(t) изменения 

уровня действующ их факторов и функции состояния среды (1) на основании построенной логикоавтоматной модели среды переходит в такую  задачу динамической теории автоматов [1-4]. И м еется 
аси н хрон н ая 
ком бинационная 
схем а 
динамического автомата без памяти, реализую щ ая 

логическую функцию (1), с известными входными 

процессами x(t), y(t), ..., z(t). Требуется найти выходной процесс схемы u(t). Эту задачу проще всего 
решить методом подстановок [2—4].

Рассмотрим в качестве примера среду с двумя 
действующими факторами 1 и 2. Состояние среды 

является опасным, если один из двух факторов достиг опасного уровня. Однако совместное действие 

обоих факторов даж е при их опасном уровне приводит к ослаблению их влияния и делает состояние среды безопасным. Факторы 1 и 2 достигают 
опасного уровня соответственно на интервалах времени (а, Ъ) и (с, d). Требуется определить Динамику 

изменения состояния среды.
По условию задачи есть лиш ь две комбинации 

состояний факторов, которым соответствует опасное состояние среды:
1) фактор 1 достиг опасного уровня, а фактор 2 -  
нет;

2) фактор 2 достиг опасного уровня, а фактор 1 —
нет.

Этому соответствует Булева логическая ф ункция состояния среды в виде дизъюнктивной нормальной формы -  дизъюнкции двух конъюнкций:

и = x y v x y . 
(2)

В данном выражении х, у = 1(0) означает опасный (безопасный) уровень факторов 1 и 2, и =  1 — 

опасное (безопасное) состояние среды, х, у -  отрицания х, у. Ф ункцию  (2) с учетом законов алгебры 
логики [1—4] представим в более простой форме:

I 
и = х ®  у , 
(3)
где ®  -  логическая операция «сумма по модулю 2». 
Выражению (3) соответствует модель динамического поведения состояния среды в виде логического элемента -  сумматора по модулю  2, имеющего 
два входа х, у и один выход и и реализую щ его на 

выходе функцию ®  входов.

Вычислим выходной процесс u (t) элемента-модели, моделирую щ ий изменение во времени состояния среды. Входные процессы элемента, моделирующие изменение во времени уровня действующих ф акторов, имею т по условиям  задачи вид 

единичных импульсов в соответствующих временных интервалах:

x (t) = l(a ,b ), y (t) =  1(с, d). 
(4)

Тогда по ф орм улам  динамической теории автоматов [2—4] искомый выходной процесс элемента-модели, т.е. процесс изменения состояния среды:

u (t) = x (t)®  y (t) =

= 1 (ас, ad v  b c )0 (-,-)\ (a v  с v  bd, b v d ).

В вы раж ении (5) 1 (Л , В) -  единичные им пульсы в соответствующ их временных интервалах, 0(— 
,-) — пром еж уточная пауза, v  =  m a x - дизъю нкция непреры вной логики, знак л  конъюнкции 

этой логики v  =  m in  для простоты  опущ ен. Согласно (5) в общ ем  случ ае им ею тся два временных интервала, в которых состояние среды опасное. Они даю тся вы раж ениями, заклю ченными 

в 1-й и 3-й скобках вы раж ения (5). В остальны х 
интервалах состояние среды безопасное.

Пусть, например, изменение во времени уровня действующ их факторов (4) таково, что а — 10, 
b =  30, с =  20, d =  40.

Определив по формуле:

ас = 10 л 20 = 10, 

ad v be = (10 л 40) v (30 а  20) = 20, 

a v  с v  (6 a  d ) = 10 v 20 v (30 л  40) = 30,

получим такой процесс изменения состояния среды u (t) =1(10, 20)0(—,—)1(30,40).

Таким образом, здесь в интервалах (10,20) и (30, 

40) состояние среды опасное, а в остальных интервалах — безопасное.

Список литературы
1. Поспелов Д.А. Логические методы анализа и синтеза схем / Д.А. Поспелов. -  М.: Энергия, 1974.
2. Левин В.И. Введение в динамическую теорию конечных автоматов / В.И. Левин. -  Рига: Зинатне, 1975.
3. Левин В.И. Динамика логических устройств и систем / В.И. Левин. -  М.: Энергия, 1980.
4. Левин В.И. Теория динамических автоматов / В.И. Левин. -  Пенза: Изд-во Пензенского гос. технического унта, 1995.

УДК 510.22 + 629.039.58
ОСОБЕННОСТИ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ СОСТОЯНИЯ 
ОБЪЕКТОВ ТЕХНОСФЕРЫ В ТРУДНОПРЕДСКАЗУЕМЫХ 
И ТРУДНОКОНТРОЛИРУЕМЫХ УСЛОВИЯХ

SPECIFICS OF DIAGNOSTICS OF THE TECHNOSPHERE 
OBJECTS CONDITION UNDER HARDLY PREDICTABLE 
AND HARDLY CONTROLLABLE CIRCUMSTANCES

В.В. Рыжаков,
заведующ ий кафедрой, профессор, д -р  техн. наук,
Пензенская государственная технологическая академия, 
г. Пенза,
М. В. Рыжаков,
начальник лаборатории экологических исследований, старший преподаватель 
Московского физико-технического института (государственного университета), 
г. Долгопрудный Московской обл.,
К. В. Рыжаков,
начальник научно-технического отдела Научно-исследовательского и конструкторского 
института радиоэлектронной техники ( НИКИРЭТ), канд. техн. наук, 
г. Заречный Пензенской обл.

V. V. Ryzhakov,
departm ent chairman, professor, doctor o f engineering,
Penza State Technological Academy,
М. V. Ryzhakov,
chairman o f the Environment Research Laboratory, senior teacher,
Moscow Institute o f Physics and Technology ( State University),
Dolgoprudnyi, M oscow Region,
K. v. Ryzhakov,
chairman o f the Research and Technology Department, Radio-Electronics Research 
and Design Institute, candidate o f engineering,
Zarechnyi, Penza region

E-mail: 
rw@pgta.ac.ru

В статье предлагается аналитический аппарат, выражающий особенности диагностирования объектов техносферы на основе алгебр-шкал 
и методики измерения нечеткой информации. Данный подход позволяет 
реализовать измерение нечеткой информации -  основы диагностирования, представленной в виде ситуаций, путем их сравнения с типовыми 
ситуациями.

The article suggests the analytical mechanism expressing specifics of diagnostics 
of technosphere objects on the basis of algebras-sc ales, and methodology of fuzzy 
inform ation measurement. The given approach enables to measure fuzzy 
information which is the basis of diagnostics and is presented in the form  of 
some situations by comparing them with the typical situations.

Ключевые слова: 
алгебра (algebra), шкала (scale), базовое множество (base set), нечеткое множество
(fuzzy set), функция принадлежности (membership function)
Т

ехносфера охватывает бесчисленную совокуп- 
ческого характера (нечеткости) информации. IIocность разли чн ы х объектов, которы е имею т 
леднее может быть вызвано быстротечностью, неширокий спектр ф ункциональны х назначений 
доступностью мест протекания процессов, подлеи условий применения. Эти обстоятельства порож - 
жащих контролю (получения информации). Эта ин
дают и экстремальные режимы эксплуатации, хра- 
формация может быть получена (измерена) только
нения, транспортирования и ремонта объектов. 
эвристически с привлечением экспертных методов.

Указанные режимы, как правило, характеризуются 
Поэтому специфика ее измерения имеет свои осотем, что их трудно диагностировать, предсказать, 
бенности, хотя в основе ее леж ат известные мето
а значит, и контролировать по причине эвристи- 
ды традиционной метрологии. Эти особенности

заключаются в использовании алгебр-ш кал, построенных на основе представлений нечетких множеств [1, 2]. Специфика построения указанны х 
шкал в следующем.

Д ля наглядности рассмотрим два произвольных 

нечетких множества X. и X  + с типовыми представителями объектов х. и х. , характеризующ иеся 
функциями принадлежности. Дополнительно поясним, что нечеткие множества X t и Х 1+1 с  Х ь обладают свойством:

Х,П X M
d X h,
(1)

где Х ь -  базовое множество, мож ет задаваться верхней границей (размахом).

Д алее для того, чтобы излож ить суть алгебр- 

шкал, приведем аналитическое выражение ф ункции принадлежности нечеткого множества.
Ранее нами получено и обобщ ено выражение 

идентифицированной функции принадлежности 

нечетких множеств, которое прош ло апробацию 
в различны х работах, в частности в [3]. Его представим в виде:

Vx (О  = ('тс)

м у случаю  -  измерение одного параметра, представляющего одну физическую величину, которую 
можно характеризовать значениями: малое, среднее, большое, очень больш ое и т.д.

С уть измерения нечетких объектов -  нечетких 
ситуаций как элем ентов информации путем их 

сравнения с типовыми ситуациями кратко можно 
выразить через нечеткое включение [3]:

v (s ,,S ‘ )  = & v (n s. ,ц4„ ) ,  
(3 )

где v 
)  = &  (р Л( -> p v. ) ;

и ц . -  совокупность значений функций прин адлеж н ости  н еч етк и х  значений парам етров 

объектов, образую щ их ситуации -  исследуемы е 
( S: ) и типовые ( S ' ),

или через нечеткое равенство:

(\x -.x ,
При v ( s 5 *)
V 
/
1 
*ь J
(2)
или при р
где x i -  типовой представитель нечеткого множества X t ; X h -  верхняя граница (размах) базового 

множества, нижняя граница принимается равной; 
N  -  число термов, выбранных (заданных) на базовом множестве (без учета нулевого); SQ -  парам етр, 
соответствую щ и й  
степ ен и  
н а р у ш ения ком плем ентарности нечеткого множ ества 

Х (, i е {О, I, ..., X j . Его можно назвать коэффициентом формы кривой (2); t 
-  порог нечеткого включения, в общем случае tjnc е (о, 5; l) -  его отклонение от комплементарности и в значительной степени ф ор м у кривой. П о с к о л ь к у  н ечеткость 
множества значений может обусловливаться природой объекта, условиями ЧС, способом его задания (задание лингвистических значений: малые, 

средние и т.д.) или способом оценивания текущ их 
значений х  (экспертным путем и т.д.), то способ оценивания параметра £ () учитывает эти подходы [3].
Набор всех нечетких множеств X : на Х ь образует ш калу, позволяющую производить измерения на множествах нечетких объектов при использовании определенных операций сравнения исследуемы х объектов с типовыми объектами, каждый 
из которых может быть представлен, например, 
в более общем случае ситуациями: наборами нечетких значений параметров на соответствующих 

базовых множествах. Здесь мы конкретизировали 
понятие «объект» понятием «ситуация». Если в наборе один параметр, то это соответствует обычно
> t

(4)

(5)

(6)

St приравнивается к S* ■
При этом ж елательно задавать tjnc е [б, 6; |] : 

чем больш е t
, тем больш е совпадение S, и S* ■ 
Чтобы  реализовать измерения вида (3), (4) или (5), 
(6), необходимо детально расписать операции, которые должны реализоваться на множестве термов по каждой физической величине (параметру), 

определяющих в совокупности ситуации.

Эти необходимы е операции над элементами 
нечетких множеств сл ед у ет  представить через 

функции принадлежности (2). И х набор, необходимый для осущ ествления измерений (3), (4) или (5), 
(6), долж ен включать следую щ ее.

1. 
Отрицание (дополнение) нечеткого множества 
X (. символически записывается как 
X ( или X е1 
(примем это в качестве краткого обозначения) и аналитически через функцию вида (2) выражается так:

J,C = ~‘X i = М v сг (О = 1 -  И*, СО
(7)

2. Конъюнкция X . и Х м

Х , & х м  = ш т { х „ х м ) =

m in (pz  
( 0 ) :

(8)

[1Х ^ ( 0  при X < хп\

Их. (О  ПРИ

где x n -  абсцисса точки п ер е сеч ен и я  [ix  (х ) 

и  
( х )  ( Р и с - D 
3. 
Дизъюнкция X  и Х (+1

X t v X M = т а х (х „ Х ,+]) =

( 
М  
(  W К  W "Ри * < ^  
, Q ,
= та х (ц хД х ),ц ,,+Д х )] = 4 
(9)
I ц г t ^xj прих > хл.

4. 
Импликация X  и Х 1
1+1

X i-> X t+ 1 = max (l -  Х ,,Х (+1) = 

= m a x (l- n ^  ( х ) , ц Хт ( x ) )  =

-  max
W>Pxw(X)

(10)

px  i (x ) при tliic > 0,5; 

p c (x ) при t.nc <0,5.

Рис. 1. г рафик функции принадлежности элементов термам X ,, Х м  
Последнее справедливо в области х е [ х , хм ]

5. Эквивалентность X  и X,i+i
/
( I  
\
X, <-> Х ,+1 = min
max N
V
,Х
hi

= mm
max

, max

/

1 - Х i+i
,Х

1 - ИЛ, (х))’Рл +1 (X)J’maxU1-^x/+1 (х))’ц.у. М
(11)

min
>/+1
in ( max (
( х ) , ( х ) ), шах (
( х ) , р^ ( х ) ) ) .

При Г 
>0,5 выражение (11) будет равно:

X i +* х м  ~
| р v | (х ) при х < х < хя;

< X < X ,
1рх  (х ) прихл

При Г1ИС <0,5 выражение (11) будет равно: 

р 
(х ) при х < х < х ;
<Si+1 V 7 
' 
"

р с (х ) прихп < X < х +|.
X, <-> X ,+ 1  =
(12)

Таким образом, можно представить операции 

на ш калах, вы раж аю щ их множ ества нечетких 
объектов (элем ентов), ч ер ез ф ункции принадлеж ности этих объектов нечетким множествам, которые носят конкретный характер (2) и позволяют 

реализовать метод измерения -  сравнение с мерой -  
с типовыми объектами.

Н етрудно видеть, что функции принадлежности другого вида не изменят сути алгебр-ш кал, но 
могут повлиять на точность измерений, если они 

не соответствую т комплементарности нечетких 
множеств, представляющих измеряемые физические величины [6].

Этот аппарат операций нечеткой алгебры  на 
базовом множестве Х ь позволяет более эффектив
V I

но сравнивать -  измерять нечеткие объекты с соответствующими типовыми (эталонными) объектами: 

через них вся информация об объекте представляется в наиболее компактной форме, удобной для различных манипуляций (процедур) и количественного сравнения набора состояний с типовыми объектами.

В заключение отметим, что параметры объектов (х ) в 
(х ) и в \1Хм ( х )  (7) -  (12) могут пробегать лю бые значения, соответствующие текущим 
и эталонным объектам (ситуациям), и в общем случае различны.
Д алее приведем как справочные сведения пояснения к понятию нечеткой информации, используем ом у в настоящей статье.
Н ечеткая инф ормация как объект изучения 

и п рим енения ш ироко и сп о льзо в а ла сь ран ее 

и и сп ользуется в настоящ ее время в научно-теоретических и прикладны х работах в услов и ях 

техногенны х и природны х чрезвы чайных си т у аций (Ч С ) [4, 5, 6 и др.]. Необходимо отм етить 

отли чи е нечеткой инф ормации от четкой. Д остаточно полное и общ ее определение сути информации дано в классической работе [7]. Согласно [7] информация -  последовательность сообщ ений м ож ет п р ед ста в ля ться  буквами, набором