Формирование рациональных структур технологических систем в природообустройстве с помощью агентного имитационного моделирования

В природообустройстве актуальной задачей остается разработка научно-методического подхода к проектированию и оптимизации технологических систем. В основе предлагаемого подхода лежит интеграция онтологического проектирования и агентного имитационного моделирования, где интеграция обеспечивает связь между абстрактным описанием и вычислительным экспериментом. Объектами исследования выступали технологические процессы реконструкции напорного трубопровода в закрытой оросительной сети. Именно здесь, при явном недостатке статистических данных, имитационное моделирование становится основным инструментом исследования, которое позволяет изучать возможные производственные сценарии и проводить оптимизацию без масштабных натурных экспериментов. Вместе с тем существует риск расхождения модельных результатов с реальными показателями. Причина такого расхождения кроется в сложности полноценного учета организационно-технологических факторов, где каждый фактор может вносить нелинейные искажения в итоговые оценки. Снять указанное ограничение помогает агентный подход: именно он даёт возможность детально анализировать поведение отдельных компонентов и характер их взаимодействия, а также гибко подстраиваться под меняющиеся условия. К числу ключевых этапов построения такой модели относятся онтологическое описание возможных структур комплексов и определение функциональных связей между активными элементами и локальными процессами – с обязательным учётом условий эксплуатации оборудования. В рамках исследования разработан соответствующий инструментарий, с помощью которого удаётся решать задачи разного уровня сложности и масштабности. Предложен комплексный методологический подход, позволяющий последовательно интегрировать этапы онтологического описания предметной области, формализации функционально-технологических связей и агентного моделирования для задач проектирования технологических систем в природообустройстве. Эффективность предлагаемого подхода апробирована на реальном процессе реконструкции закрытой оросительной системы, предложена Парето-оптимальная область поиска рациональных структур технологических систем.