Самоорганизация IT-Систем для электростанций: отторжение самоорганизующейся системы Smart-MES

Нам было заявлено, что это враньё про самоорганизацию и никакая эта система не самоорганизующаяся, раз есть задание на конфигурацию, а интеллектуальных систем не бывает в принципе.

Получается странная вещь, что оказывается терминология гораздо важнее самой сути данной системы, которую никто не превзошёл по адаптационным и скоростным характеристикам. Наша система Smart-MES уже разработана и апробирована, и от того, какое прозвище заимеет, лучше или хуже она не станет.

Но есть учёный мир, который придумывает понятия и проблемы, с ними связанные. Это же касается и понятий «Самоорганизующаяся система» и «Интеллектуальная система». К этим понятиям учёными приписываются различные критерии. Другими словами, если система соответствует данным критериям, то данная система вполне может подходить под это понятие. Тогда лишь остаётся это доказать. Только вот беда, что разные учёные этим понятиям присваивают разные критерии.

Но когда нами разработана инновационная система, а учёные говорят, что самоорганизующаяся система может быть создана только в далёком будущем, то почему бы нам, сравнивая теорию учёных с нашей инженерной реализацией, не возмутиться и не показать всему миру, что она уже есть.

Г. Хакен заявляет: «Мы называем систему самоорганизующейся, если она без специфического воздействия извне обретает новую функциональную структуру». В нашей же системе дополнительно к технологически пустому EXE-модулю есть текст, где на инженерном языке сформулированы технологические задачи, и этот текст является просто источником знаний, т.е. неспецифическим воздействием. Вот именно это-то и послужило предметом жесточайшей критики. Таким образом, утверждается, что раз есть текст, в котором указаны параметры, то это является якобы элементарным специфическим воздействием, следовательно, система далека от самоорганизации.

Что ж, придётся отстаивать свою инженерную гордость, раз полез в научные дебри. Здесь не будем подробно говорить о человеке, которого обучают 20 лет, но он является самоорганизующейся системой. Критик заметил, казалось бы, поверхностное несоответствие. Но это было на самом деле справедливым лет пять назад, когда данная система именовалась «Cамонастраиваемой», а это было ещё только предыдущее поколение. Сейчас же она доросла до самоорганизации, когда ею самостоятельно производится преобразование многозадачной структуры в однозадачную вообще без внешних воздействий. В данном случае самонастраиваемость используется только на этапе позадачной отладки. Результат же самоорганизации функционирует в качестве сервера приложений общего расчёта на DLL-программе.

Попробую это объяснить. Весь расчёт фактических и нормативных ТЭП с автоматическим вводом данных из различных средств нижнего уровня и с выходом на нормативные удельные расходы топлива составляет несколько десятков задач. Такие как: фактические и нормативные расчёты по котлам и по турбинам, расчёты по топливу, расчёты отпуска тепла, расчёты балансов, расчёты потерь и затрат на СН электроэнергии и тепла, расчёты выбросов, ну и т.д.

Каждая такая задача имеет экранную форму в табличном виде, где колонка соответствует объекту (котёл, турбина и др.) со своим станционным номером, а строка – показателю. Этой экранной форме соответствует другая таблица с алгоритмами расчёта. Процесс решения задачи выглядит следующим образом. При запуске задачи исходные данные считываются в форму из информационной базы данных, запускается расчёт и затем результат записывается обратно в эту же информационную базу.

Но наши изыскания показали, что даже последовательный автоматический вызов всех задач на выполнение это довольно-таки длительный процесс. Поэтому было решено интегрировать все задачи в одну, а для этого необходимо было как-то соединить все экранные формы и расчётные таблицы в одну большую экранную форму и в одну огромную расчётную таблицу. Вот представьте, что имеется 40 таблиц различной размерности, в среднем по 10 колонок и по 50 строк, а это 40*10*50=20000 показателей.

При максимальном числе колонок в 20 результирующая таблица будет уже размерностью 20 на 2000. И вот именно эта самая организация позволила сократить время вычисления на несколько порядков. Так эти 20000 показателей сейчас рассчитываются менее 1-ой секунды. Быстрее выполнить данные расчёты в принципе не возможно. Зачем же нужна такая скорость? Она необходима для выполнения задач по оптимизации ресурсов методом динамического программирования на полной модели электростанции, когда за определённый промежуток времени необходимо просчитать как можно больше вариантов.

Таким образом, процесс самоорганизации системы путём автоматического преобразования всех задач с текстовых проектов, оформленных на инженерном языке с помощью шаблонов, включает следующие этапы:

1) Преобразование всех задач с инженерного языка на мнемонический язык;

2) Преобразование всех задач на мнемоническом языке в одну задачу;

3) Преобразование итоговой задачи с мнемонического языка на Паскаль;

4) Преобразование Паскаля в машинный код с формированием DLL.

Но давайте снова вернёмся к терминологии «Самоорганизующаяся система» применительно именно к информационным системам в определении современных учёных. Коротко привожу эти критерии:

1) Самоорганизующаяся система должна являться автономной и активной;

2) Самоорганизующаяся система должна быть открытой на всех уровнях организации;

3) Самоорганизующаяся система должна функционировать на основе собственной цели;

4) Самоорганизующаяся система должна обеспечивать корректность и высокий уровень надежности;

5) Самоорганизующаяся система должна обеспечивать взаимодействие на семантическом уровне;

6) Самоорганизующаяся система должна предоставлять всё более широкие возможности;

7) Самоорганизующаяся система должна возникать и формироваться без участия программистов.

Так вот под каждым пунктом можно подписаться, что у Smart-MES всё это есть. Поэтому она, безусловно, является самоорганизующейся. А почему же тогда критики и учёные не трубят фанфары? Всё очень просто, когда уже есть в природе самоорганизующаяся система Smart-MES, то их дальнейшим бесконечным и беспредметным измышлениям, естественно, места нет.

Но зачем же нужна эта самоорганизующаяся система Smart-MES электростанциям в частности и электроэнергетике в целом? Хотя фактически она подходит для любой промышленности, особенно с непрерывным характером производства, но говорю именно об электроэнергетике, потому что я сам более 30 лет с ней тесно связан и её хорошо знаю.

Данный вопрос в прошлом звучал бы так: зачем нужна лампочка, когда есть свечка? Для свечки ничего не надо, а для лампочки нужна электростанция. Но с лампочкой возможен прогресс, а со свечкой нет. Так и с самоорганизующейся системой возможен дальнейший прогресс, а с существующим софтом на электростанциях он не возможен в принципе, подобно свечке.

Здесь следует особо остановиться именно на тепловых электростанциях, которые более мобильны в плане прогресса по сравнению с АЭС и с ГЭС. Ведь на всех ТЭЦ и ГРЭС имеется большой процент устаревшего и изношенного оборудования, к которым дополнительно устанавливаются современные ПГУ и иные технологии. Вот и получается такой сумасшедший гибрид старого с новым, за которым в совокупности необходимо следить в реальном времени, производя поминутные расчёты фактических и нормативных ТЭП. Но ни на одной электростанции этого нет.

А только постоянный поиск резерва повышения экономичности электростанций позволит Генерирующим компаниям увеличить свою прибыль. А для этого уже существует самоорганизующаяся система Smart-MES, которая эти резервы легко может выявить и предоставить.

Принято считать, что учёный мир готовит «почву» для будущего развития промышленности. И если учёные IT предрекают появление самоорганизующейся системы, как революционный прорыв не только в IT для промышленности, но и самой промышленности, которая не особо блещет инновационным развитием, то, наверное, это должно заслуживать внимания со стороны руководства России.

Но вот, Фирма ИнформСистем уже давно разработала Интеллектуальную Самоорганизующуюся Систему Smart-MES, но она не востребованная лежит на полке и пылится. А может, на всех электростанциях для расчёта ТЭП уже задействованы иные самоорганизующиеся системы? Но кроме нашей в мире подобных систем просто нет. А может, на всех электростанциях IT делают чудеса прогресса? Но тогда и не было бы на электростанциях огромного перерасхода топлива. А может, его и нет, этого самого пресловутого перерасхода? Но, к сожалению, этого-то никто не знает и не желает знать, т.к. ни на одной электростанции нет элементарного оперативного учёта перерасхода топлива (факт - норматив), который содержит в себе большие резервы повышения экономичности тепловых электростанций. Данный неконтролируемый перерасход топлива за год по России эквивалентен 100 миллиардам рублей, которые бездарно выбрасываются в станционные трубы, отравляя атмосферу вредными выбросами.

Только что в Москве в ИПУ РАН прошло XII Всероссийское совещание по проблемам управления, в Трудах которого опубликовано более 1000 статей учёных со всей России, включая и наш Доклад: «Новая концепция самонастраиваемости MES-Системы «MES-T2 2020» для управления любым непрерывным производством и электростанциями». Хочется заметить, что кроме нас, никто из великих учёных не предложил готовые принципы создания самоорганизующихся информационных систем.

Однако учёные заявляют, что существующие в настоящее время в природе самоорганизующиеся системы (не в IT) имеют физическую природу, в которых самоорганизация осуществляется за счет неформализованных, до конца не понятых физических процессов. И здесь на первое место выходит философия Аристотеля, поскольку понятие «самоорганизации» подразумевает под собой действие внутренних, т.е. аристотелевских, движущих сил: causa formalis (формальная причина) и causa finalis (целевая причина). Исходя из этого, для учёных важной и интересной представляется задача применения данного аппарата в области информатики, а именно, для создания самоорганизующихся информационных систем.

Конечно, смешно наблюдать за этими мучениями учёных и обидно за Россию в целом. Смешно потому, что нами такая информационная cистема уже создана (Регистрация в Роспатенте №2014618991 от 04.09.2014 программы: Самоорганизующаяся информационная Система Smart-MES «MES-T2 2020»). И обидно потому, что это величайшее достижение инженерной мысли уже давно тычется в разные структуры электроэнергетики и правительственные органы, но всё бесполезно. Видимо, должно пройти какое-то время для осмысления свершившейся революции в IT.

А сейчас об аристотелевских принципах самоорганизации, которые реализованы в нашей системе Smart-MES.

Самоорганизация – это основной процесс эволюции сложных систем, состоящий из необратимых последовательных процессов упорядочения. Эволюция самоорганизации систем телеологична в том смысле, что сама по себе ведет к более совершенной структуре и динамике информации. Один из основоположников синергетики Г. Хакен определяет данное понятие следующим образом: «Мы называем систему самоорганизующейся, если она без специфического воздействия извне обретает новую функциональную структуру».

Так создаётся ли новая функциональная структура при самоорганизации системы Smart-MES без специфического воздействия извне? Здесь под специфическим воздействием понимается такое, которое навязывает системе структуру.

Это проще проанализировать на реальной нашей системе, в которой в исходном положении нет базы данных, нет справочников, нет меню задач, нет экранных форм, нет отчётов, нет реализованных алгоритмов производственных расчётов, т.е. это абсолютно технологически пустая EXE-программа и вообще без структуры. Дополнительно к этому есть текст, где на инженерном языке сформулирована технологическая задача, и этот текст является просто источником знаний, т.е. неспецифическим воздействием. Далее EXE-программа самообучается этим знаниям по этому тексту и создаётся работающая система со всеми необходимыми атрибутами и со всей системной структурой.

Затем обученная система начинает жить, выполняя технологические расчёты и анализируя текущий производственный контекст. При изменении контекста она вносит изменения в свои установки или дальше совершенствуется, путём впитывания новых знаний.

Таким образом, аристотелевская движущая сила causa formalis (формальная причина) самоорганизации заключается в преобразовании хаоса, т.е. отсутствие гармонии, в стройную работоспособную систему. Другая движущая сила causa finalis (целевая причина) самоорганизации ориентирована на реализацию наилегчайших адаптивных возможностей и на скоростные высочайшие характеристики.

Сейчас давайте бегло посмотрим на фактическую реакцию официальных государственных структур, отвечающих за развитие IT и промышленности, на появление уникальной самоорганизующейся cистемы.

В письме №14-ПГ-МОН-5087 от 19.03.2014 из Департамента науки и технологий Минобрнауки РФ сказано: «Вы можете обратиться в Фонд развития Центра разработки и коммерциализации новых технологий - Фонд Сколково».

В письме №П11-5898-ОГ от 24.03.2014 из Департамента развития отрасли ИТ Минкомсвязи РФ сказано: «Рекомендуем Вам направить детальную информацию о Вашем проекте в венчурные фонды».

В письме №ОГ-Д19-2075 от 25.03.2014 из Департамента инновационного развития Минэкономразвития РФ сказано: «Рекомендуем обратиться в организацию координатор технологической платформы».

В письме №ПГ-12-1972 от 22.05.2014 из Департамента стратегического развития Минпромторга РФ сказано: «Рекомендуем Вам участвовать в конкурсных процедурах закупки».

Так чего же учёные усиленно ломают головы над созданием подобной системы, если она никому не нужна? Понятно, что учёные видят дальше производственников и чиновников. Они прекрасно понимают, что создание искусственного интеллекта не возможно без самоорганизации. Ведь какая бы не была мощность вычислительной техники без самоорганизующейся информационной системы не обойтись, т.к. в данном случае различного рода исследования и эксперименты должны вестись без программистов.

Наша самоорганизующаяся система Smart-MES способна впитывать бесконечное количество алгоритмических знаний именно без программирования. А согласно закону диалектического материализма изменение количества обязательно приведёт к новому качеству, а это уже и есть новое творчество, за которым и последует прогресс во всей промышленности.

Но почему же электроэнергетика игнорирует этот мощнейший самоорганизующийся инструментарий, который был создан специально для них и при непосредственном участии технологов с электростанций?

Просто Генерирующие компании уже привыкли, что деньги сами им текут в карманы. Помню, что сразу же после реорганизации один менеджер чётко заявил, что сейчас им никакая оптимизация вообще не нужна. Им гораздо проще подешевле купить топливо и подороже продать электроэнергию, при этом иметь приличную маржу.

Однако, сейчас уже другое время, когда цена на топливо будет только расти, а цены на электроэнергию сдерживаются государством. В этом случае фактически беззатратная технология экономии топлива на Smart-MES была бы кстати. Тем более что она самим технологам ТЭЦ и ГРЭС без разработчиков и тем более без программистов позволяет оперативно выявлять скрытые резервы экономичности электростанции путём автоматизации всех переделов логистики.

Но если сетевые компании в последнее время усиленно внедряют различные технологии Smart-Grid и Multi-Agent, то электростанции, чтобы не быть слабым звеном, не должны отставать. И для этого уже разработана и апробирована многофункциональная самоорганизующаяся система Smart-MES, внедрение которой в идеологическом плане позволит Генерирующим компаниям надолго оставить позади себя сетевые компании.

В этом случае и будет достигнута прогрессивная истинная гармония во всей электроэнергетике России.

В сложившейся международной обстановке уязвимость стратегических информационных систем, установленных на отечественных предприятиях, весьма высока. Есть мнение, что использование «жучков», способных парализовать программное обеспечение на электростанциях, делает Россию заложником в руках западных государств. Ведь если США всех прослушивает, то нет никакой гарантии, что весь западный софт не нашпигован «жучками».

Что же такое «жучок» и чем он отличается от вируса. Всё просто. Вирус пишется на рядовом хакерском уровне, а «жучки» устанавливаются в софт на государственном уровне спецслужбами. Если от вируса можно избавиться, то от «жучка» не возможно. Если вирус визуально проявляется, то «жучок» никогда.

В настоящее время, когда в России присутствует 70% западного софта, то это может быть прологом коллапса в общероссийском масштабе. Например, Россию можно обрушить нажатием на одну кнопочку, дав команду по Интернет всем «жучкам» к действию, т.к. с помощью этих же самых «жучков» вся подноготная о каждой электростанции давно уже есть в архивах Запада. Программное обеспечение под воздействием «жучков» парализуется, привнося хаос и аварийную ситуацию одновременно на все электростанции. И все электростанции разом остановятся, а за ними и вся промышленность.

Можно верить или не верить, можно успокаивать себя мыслью, что ведь до сих пор ничего подобного нет. Всё правильно, т.к. ещё не наступило время «X». Но почему то правительство в первую очередь переводит на отечественный софт госслужбы, не заботясь о Генерирующих компаниях.