Miklós
-7 °C
2 °C

Ágensalapú modellezés a katasztrófavédelemben

2006.04.08. 18:14
A közelmúlt számos természeti katasztrófája során kiemelt figyelmet kapott a vészhelyzetek kezelése, a mentő feladatok hatékony lebonyolítása. A magyar Aitia egy olyan ágens alapú szimulációs rendszert fejlesztett ki, melynek segítségével ezek a sokszereplős, nehezen bejósolható helyzetek modellezhetővé és gyakorolhatóvá válnak.
Egyes bizonytalan, kevéssé előrelátható és ritkán előforduló helyzetekben a tudományosan megalapozott becslések és előrejelzések készítésének legjobb és legegyszerűbb - ha nem az egyetlen - módja a szimuláció alkalmazása. Bizonyos akciótervek kivitelezése, vagy begyakorlása borzasztóan költséges, illetve egy adott körülmény - például egy katasztrófa - hiányában lehetetlen lehet. Ezekben az esetekben is szükséges, hogy tapasztalatokkal és információkkal rendelkezzünk az adott eseményről. Ilyenkor a számítógépes szimuláció mind költség-, mind időráfordítás szempontjából nagy hatékonyságú segédeszköz a sikeres döntések meghozatalában.

Ágens-alapú modellezésre akkor van szükség, amikor egy rendszer kulcselemei individuumok, akik rendelkeznek az egyéni vagy csoportos döntéshozatal képességével. Ugyan az egyes emberek cselekedetei és viselkedése általában nehezen jelezhetőek előre, de gyakran fedezhetőek fel olyan globális minták, amelyek alapján a kollektív viselkedés leírható. Így az ágens-alapú szimulációk meglepően jól magyarázhatják az egyéni cselekedeteken alapuló kollektív viselkedést. Ezzel elősegíthetik a komplex rendszerek megértését, illetve teljesítményük és megbízhatóságuk optimalizálását, legyen szó akár egy bonyolultabb szervezetről, vagy kommunikációs hálózatról.

Felhasználási lehetőségek

A katasztrófavédelmen belül a szimuláció a felkészülés két területén lehet igazán hasznos eszköz: a kísérletezés (optimalizáció) és az oktatás (kiképzés).

Kísérletezés és optimalizáció

Szimuláció útján kísérletezhetünk például építmények kialakításával és a rendelkezésre álló erőforrások optimális elosztásával. A szoftver segítségével már tervezési fázisban megvizsgálhatunk és értékelhetünk különböző alaprajzokat, vagy evakuációs terveket egy feltételezett árvíz, tűzeset, vagy tömegpánik esetén. Természetesen soha nem lehet teljes mértékben felkészülni egy adott váratlan eseményre és az ember egyéni viselkedése meglehetősen kiszámíthatatlan, főként egy katasztrófával járó stressz-helyzetben, azonban az ágens-alapú szimuláció segítségével a kollektív viselkedés megbízható mintáihoz juthatunk.

Az ábrán egy tűzvédelmi evakuációs szimuláció részlete látható a cég által fejlesztett multiáges szimulációs rendszerben. A kis pontok a dolgozókat jelölik (ágensek), akik egy irodatűzből próbálnak menekülni. Talán a fejlesztők kezdődő paranoiájáról tesz tanúbizonyságot, hogy az alkalmazást először saját munkahelyük alaprajzán az ELTE volt számítóközpontjának épületén tervezték. A sötét vonalak a falak, amelyek ugyan lelassítják, de nem gátolják a tűz terjedését, míg a két kijárat az épület bal-felső és jobb-alsó sarkában található. Oktatási alkalmazások

Az ágens-alapú szimuláció segítségével fejlesztett kiképző- és oktatóprogramok tulajdonképpen olyan számítógépes játékok, amelyek valós élethelyzetekben valós vészhelyzeteket szimulálnak, egyszerre igazi és mesterséges szereplőkkel. Ezekben az alkalmazásokban a játékosok az adott helyzet egy-egy, vagy több szereplőjét irányíthatják, bizonyos szereplőket pedig a számítógép vezérel. Ezt a játékok világából jól ismert felállást a tudományban részvételi szimulációnak hívják. Egy ilyen program része lehet akár a hivatásos katasztrófa-elhárító személyzet kiképzésének, használható önkéntes tűzoltók, vagy példának okáért fokozottan veszélyeztetett környezetben dolgozó alkalmazottak oktatásában. Ezekkel az alkalmazásokkal kipróbálhatják a tanulók tudásukat olyan ritkán előforduló helyzetekben, melyekről eddig csak elméleti ismereteket szerezhettek.

A programcsomag egyik jelenleg is fejlesztett további újdonsága, hogy egy katasztrófa-menedzselő oktató felülettel is rendelkezik. A fenti ábra bal-felső panelben Magyarország térképe található főútvonalakkal és a képzeletbeli vészhelyzeteket, illetve beavatkozást igénylő eseményeket jelölő ikonokkal. A bal-alsó részen ezen események bővebb kifejtése látható. A jobb-felső panelben a rendelkezésre álló katasztrófavédelmi egységek helyzetének összesítése, míg a jobb-alsó sarokban egy kiválasztott egység státuszának lekérdezése követhető nyomon.

A rendszer egyes részei bizonyos beállítások mellett könnyen használhatóak, és így a laikusok számára is hasznos lehet a használatuk. Nem az informatikusokra tartozó, de nyitott kérdés, hogy a szimulációban elsajátított ismeretek, készségek mennyire vihetők át valós szituációkba, mikor a pánik miatt a gondolkodás és a tudat általában meglehetősen beszűkül. Profi tűzoltóktól talán elvárható, hogy a szimulációban eredményül kapott és a játékban begyakorolt módon reagáljanak a helyzetekre, de a civilektől valószínűleg nem.