НАПРЯМИ ЗАСТОСУВАННЯ СИСТЕМНОГО ПІДХОДУ В СИСТЕМІ ДЕРЖАВНОГО УПРАВЛІННЯ ЕКОЛОГІЧНОЮ БЕЗПЕКОЮ З ВИКОРИСТАННЯМ АЕРОКОСМІЧНИХ ТЕХНОЛОГІЙ

Автор(и)

  • Олег МАШКОВ Державна екологічна академія післядипломної освіти та управління Міністерства захисту довкілля та природних ресурсів України, Київ, Україна https://orcid.org/0000-0001-9227-4647
  • Володимир ПРИСЯЖНИЙ Національний центр управління та випробувань космічних засобів, Київ, Україна https://orcid.org/0000-0001-7825-9037
  • Тамара ОВОДЕНКО Державна екологічна академія післядипломної освіти та управління Міністерства захисту довкілля та природних ресурсів України, Київ, Україна https://orcid.org/0009-0004-9389-9357

DOI:

https://doi.org/10.17721/3041-1912.2024/2-3/11

Ключові слова:

аерокосмічні технології, державне управління, довкілля та природні ресурси, екологічна безпека, екологічний моніторинг, система управління, системний підхід, штучний інтелект

Анотація

Вступ. Тема оцінювання застосування системного підходу в системі державного управління екологічною безпекою з використанням аерокосмічних технологій набула особливої актуальності для українського суспільства з початком війни, оскільки воєнні дії спричинили та транскордонні впливи на довкілля та природні ресурси й зумовили ризики для екосистем, економіки України та за її межами. Тому виникає необхідність приєднатись до європейського і світового досвіду оцінювання і відновлення порушених екосистем за допомогою системного аналізу процесів та явищ у навколишньому середовищі й формуванні й реалізації управлінських рішень. Такій підхід передбачає насамперед здійснити екологічний моніторинг з метою дослідження причин і наслідків впливу на екосистеми, а потім синтезувати управлінські рішення, спрямовані на забезпечення екологічної безпеки. Сучасний рівень розвитку науки та технологій надає можливість застосовувати системи штучного інтелекту в системах управління екологічною безпекою регіонів, підприємств та організацій із використанням аерокосмічних технологій. Мета роботи полягає у визначенні напрямів застосування системного підходу в системі державного управління екологічною безпекою з використанням аерокосмічних технологій та застосування штучного інтелекту.

Методи. У статті використано низку загальнонаукових та спеціальних методів. Для оцінки наукових досліджень та нормативно-правових актів щодо формування та функціонування системи управління екологічною безпекою використовувалися методи системного аналізу, синтезу управлінських рішень; методи обробки дистанційних даних, багатоспектральних космічних знімків; методи геопросторового моделювання, математична статистика.

Результати. Проаналізовано особливості побудови систем управління екологічною безпекою із застосуванням штучного інтелекту та аерокосмічних технологій. Запропонований підхід комплексного оцінювання порушених екосистем із застосуванням штучного інтелекту опрацьовується і перевіряється на різних територіях, різних типах екосистем та різних джерелах даних, зокрема демонстраційний приклад подано і в цій статті також. Застосування системи управління екологічною безпекою з інтелектуальною підсистемою підтримки прийняття управлінських екологічних рішень буде досить корисним для післявоєнного відновлення території України, охорони довкілля, збалансованого природокористування та сталого розвитку. Подальші дослідження варто зосередити на застосуванні інтелектуальних систем підтримки прийняття управлінських екологічних рішень для усунення екологічних ризиків, підвищення екологічної безпеки. Із використанням системного підходу екологічні рішення в системах штучного інтелекту розглядаються як системне поєднання інформаційних, організаційних та оперативних рішень, які стосуються таких напрямів захисту довкілля та природних ресурсів: оцінювання та прогнозування стану атмосферного повітря; оцінювання і прогнозування зміну клімату; оцінювання та прогнозування стану водних ресурсів; оцінювання і прогнозування стану біологічного й ландшафтного різноманіття, розвитку природно-заповідного фонду й формування національної екологічної мережі; оцінювання та прогнозування стану земельних ресурсів і ґрунтів; оцінювання й прогнозування стану надр; оцінювання та прогнозування стану поводження з відходами; оцінка стану об'єктів, що становлять підвищену екологічну небезпеку; оцінювання і прогнозування стану промисловості та її впливу на довкілля; оцінювання і прогнозування стану сільського господарства та його вплив на довкілля; оцінювання та прогнозування стану енергетики та її впливу на довкілля; оцінювання та прогнозування стану транспорту та його вплив на довкілля; оцінювання та прогнозування стану сталого споживання та виробництва; розробка рекомендацій щодо здійснення державного управління у сфері охорони навколишнього природного середовища.

Висновки. Розробка та впровадження державної і регіональних (галузевих) систем управління екологічною безпекою можливо шляхом застосування системного підходу із використанням аерокосмічних технологій. Означені системи мають виконувати такі функції: отримання екологічної інформації в реальному часі, обробка цієї інформації, прогнозне моделювання екологічних процесів, визначення екологічних ризиків (у просторі та часі), надання пропозицій та рекомендації щодо усунення несприятливих екологічних ситуацій за визначеними показниками (критеріями ефективності системи управління). Застосування в системі управління екологічною безпекою передбачає здійснення екологічного моніторингу шляхом комплексного дистанційного оцінювання стану порушених екосистем та проведення геопросторового аналізу відповідних ризиків. Застосування штучного інтелекту є важливим, гнучким, зручним і корисним інструментом управління та планування розвитку територій. Особливого значення методи дистанційного зондування з використанням аерокосмічних технологій набувають в умовах широкомасштабних бойових дій, що ведуться в Україні зараз. У багатьох випадках лише дистанційні методи із застосуванням штучного інтелекту здатні надати достовірну прогнозну інформацію про стан екосистем, недоступних або небезпечних для наземних досліджень. Методологічною основою дослідження проблеми формування системи управління екологічною безпекою довкілля та природних ресурсів, об'єктів критичної інфраструктури має стати інтелектуальна система підтримки прийняття управлінських екологічних рішень, розробка спеціальних методів дослідження, спрямованих на отримання об'єктивних і достовірних результатів. Із використанням системного підходу екологічні рішення в системах штучного інтелекту розглядаються як системне поєднання інформаційних, організаційних та оперативних рішень, які стосуються захисту довкілля та природних ресурсів.

Посилання

Bondar, O. I., Mashkov, O. A., Prysiazhniy, V. I., Ovodenko, T. S., & Pechenyi V. L. (2023). The concept of creating an intelligent information system to support decision-making in the field of environmental safety, Ecological sciences: a scientific and practical journal, DEA, 3(48), 7–16 [in Ukrainian].

Bondar, O. I., Mashkov, O. A., Prysiazhniy, V. I., Ovodenko, T. S., & Pechenyi V. L. (2023). The paradigm of information processing in an intelligent information system to support decision-making in the field of environmental safety, Ecological sciences: a scientific and practical journal. DEA, 4(49), 144–152 [in Ukrainian].

Durnyak, B., Babichev, S., & Yasinska-Damri, L. (2022). Application of convolutional neural networks in big data classification systems. Computer technologies of printing, 1(47), 8−20 [in Ukrainian].

Mashkov, O. A., Ivashchenko, T. G., Mukhin, E. A., Mukhina, K. E., Trysnyuk, V. M., & Chumachenko, S. M. (2023). System approach in environmental sciences: systemic ecological analysis and synthesis of management ecological solutions, Serednyak T. K., 642, ISBN 978-617-8245-31-3 [in Ukrainian].

Mashkov, O. A., Ivashchenko, T. G., Mukhina, K. E., & Pechenyi, V. L. (2023). Integration of aerospace technologies into the environmental safety management system: evaluation of the effectiveness of the application of the support system for making managerial informational environmental decisions, Environmental safety and environmental protection technologies: scientific journal, 4, 20-27 [in Ukrainian].

Nils, J., Nilsson. (2009). The Quest for Artificial Intelligence. Cambridge University Press, 1, 578, ISBN 978-0521116398.

Oghirko, I. V., Yasinskyi, M. F., & Yasinska-Damri, L. M. (2015). Hard and soft mathematical models and their application. Scientific notes [of the Ukrainian Academy of Printing], 1 (15), 102−117 [in Ukrainian].

Shakhovska, N. B., Kaminsky, R. M., & Vovk, O. B. (2018). Artificial intelligence systems, Publishing House of Lviv Polytechnic, 392,

ISBN 966-941-197-6 [in Ukrainian].

Stepashko, V. S. (2010). Elements of the theory of inductive modeling. Status and prospects of the development of informatics in Ukraine, Naukova Dumka, 471−486 [in Ukrainian].

Stuart, J., Russell, & Peter, Norvig. (2015). Artificial Intelligence:

A Modern Approach. Pearson, 3, ISBN 978-9332543515.

Tegmark, Max. (2019). Life 3.0: the age of artificial intelligence, Nash format, 432, ISBN 978-617-7682-99-7 [in Ukrainian].

Tkachenko, R. A., Kustra, N. A., Pavlyuk, O. M., & Polishchuk, V. V. (2014). Means of artificial intelligence, National Lviv University. polytechnic, View of Lviv. polytechnics, 204, ISBN 978-617-607-692-6 [in Ukrainian].

Додаткові файли

Опубліковано

11-12-2024

Як цитувати

МАШКОВ, О., ПРИСЯЖНИЙ, В., & ОВОДЕНКО, Т. (2024). НАПРЯМИ ЗАСТОСУВАННЯ СИСТЕМНОГО ПІДХОДУ В СИСТЕМІ ДЕРЖАВНОГО УПРАВЛІННЯ ЕКОЛОГІЧНОЮ БЕЗПЕКОЮ З ВИКОРИСТАННЯМ АЕРОКОСМІЧНИХ ТЕХНОЛОГІЙ. Вісник Київського національного університету імені Тараса Шевченка. Національна безпека, 2(2), 17-24. https://doi.org/10.17721/3041-1912.2024/2-3/11