Adaptation of the decision-making process in the management of critical infrastructure

Abstract

Актуальність. Проблема управління людським фактором у процесі прийняття релевантних рішень в управлінні об’єктами критичної інфраструктури (ОКІ) на сьогодні є дуже важливою і складною. Це питання стає все більш значущим через динамічний і непередбачуваний характер середовища, в якому працюють ці об’єкти. Ефективне управління ОКІ вимагає розробки нових моделей і методів, що базуються на принципах адаптивного управління. Ці моделі та методи повинні враховувати особисті емоційні та когнітивні можливості особи, яка приймає рішення (ОПР), яка часто діє під впливом дестабілізуючих невизначених факторів. Проблема ускладнюється необхідністю інтеграції цих адаптивних методів у існуючі людино-машинні системи, що забезпечить їх здатність реагувати в реальному часі на швидкозмінні умови, які можуть впливати на процес прийняття рішень. Складність і важливість цієї проблеми вимагають багатогранного підходу, що поєднує ймовірнісні методи, інтелектуальні технології та інформаційно-когнітивні технології. Ці технології повинні бути здатні забезпечувати адаптацію та оцінку емоційного і когнітивного стану ОПР в реальному часі, що є критично важливим для прийняття релевантних і своєчасних рішень. Невирішені проблеми в галузі створення адаптивних інформаційних технологій для підтримки прийняття рішень в управлінні ОКІ підкреслюють потребу у перспективному підході, який може ефективно та результативно вирішувати ці питання.

Мета роботи – запропонувати комплексний метод оцінки процесу прийняття релевантних рішень, що залежить від функціональної стабільності об’єктів критичної інфраструктури та адаптації факторів, пов’язаних з емоційно-когнітивним станом особи, яка приймає рішення. Цей метод має на меті надати систематичний підхід до розуміння того, як різні фактори, включаючи психофункціональний стан ОПР, впливають на процес прийняття рішень. Додатково, мета включає розробку адаптивних інформаційних та інтелектуальних технологій, які можуть підтримувати оцінку та коригування емоційного та когнітивного станів ОПР в реальному часі. Цей підхід спрямований на забезпечення ефективного та результативного прийняття рішень, навіть під впливом дестабілізуючих невизначених факторів. Враховуючи ці аспекти, метод спрямований на підвищення загальної надійності та стійкості процесів управління ОКІ. Крім того, мета охоплює інтеграцію байєсівських мереж та комплексної бази знань для забезпечення системи підтримки прийняття рішень своєчасною та точною інформацією для прийняття рішень.

Метод. Для реалізації даного методу використовувалися імовірнісні методи, інтелектуальні та інформаційно-когнітивні технології, що забезпечують прийнятну адаптацію та оцінку процесу прийняття релевантних рішень у реальному часі.

Результати. Запропонований метод, заснований на інтелектуальних та інформаційно-когнітивних технологіях, дозволяє в реальному часі оцінювати та адаптувати емоційний і когнітивний стан особи, яка приймає рішення, під час процесу прийняття релевантних рішень. Впровадження ймовірнісних методів та байєсівських мереж дозволило розробити надійну систему підтримки прийняття рішень, яка ефективно інтегрує принципи адаптивного управління. Ця система забезпечує стабільність і надійність процесу прийняття рішень навіть за наявності дестабілізуючих невизначених факторів. Можливості системи в реальному часі дозволяють оперативно коригувати психофункціональний стан ОПР, що є критично важливим для підтримки функціональної стабільності об’єктів критичної інфраструктури. Результати показують, що використання інтелектуальних технологій та комплексної бази знань значно підвищує здатність ОПР приймати обґрунтовані рішення. Експерименти показали, що цей метод покращує загальну ефективність та результативність управління ОКІ, пропонуючи перспективний підхід для майбутнього застосування в адаптивних процесах підтримки прийняття рішень. Отримані результати експериментів підтверджують потенціал запропонованого методу революціонізувати управління ОКІ, забезпечуючи своєчасне і відповідне прийняття рішень, що сприяє стійкості та надійності цих важливих об’єктів.

Висновки. Результати експериментів дозволяють рекомендувати використання запропонованого методу швидкої оцінки та адаптації емоційного та когнітивного стану особи, яка приймає рішення, для процесу прийняття релевантних рішень в реальному часі. Інтеграція інтелектуальних та інформаційно-когнітивних технологій у систему підтримки прийняття рішень виявилася ефективною для підвищення стабільності та надійності процесу прийняття рішень в управлінні об’єктами критичної інфраструктури. Можливості системи в реальному часі сприяють оперативному коригуванню психофункціонального стану ОПР, забезпечуючи ефективне та результативне прийняття рішень навіть під впливом дестабілізуючих невизначених факторів. Експериментальні результати демонструють, що запропонований метод значно покращує загальну ефективність управління ОКІ, забезпечуючи надійну основу для адаптивної підтримки прийняття рішень. Отримані результати можуть бути використані при розробці адаптивних СППР в управлінні ОКІ, пропонуючи перспективний підхід для майбутніх застосувань. Цей метод не тільки підвищує здатність ОПР приймати рішення, але й сприяє стійкості та надійності ОКІ, забезпечуючи їх функціональну стабільність в динамічних та невизначених умовах.

Context. The problem of human factor management in the process of making relevant decisions in the management of critical in-frastructure facilities is currently very important and complex. This issue is becoming increasingly significant due to the dynamic and unpredictable nature of the environment in which these facilities operate. Effective management of CIF requires the development of new models and methods that are based on adaptive management principles. These models and methods must take into account the personal emotional and cognitive capabilities of the decision maker, who is often operating under the influence of destabilizing un-certain factors. The challenge is further compounded by the need to integrate these adaptive methods into existing human-machine systems, ensuring that they can respond in real-time to the rapidly changing conditions that can affect the decision-making process. The complexity and importance of this problem necessitate a multifaceted approach that combines probabilistic methods, intellectual technologies, and information-cognitive technologies. These technologies must be capable of providing real-time adaptation and assessment of the DM’s emotional and cognitive state, which is critical for making relevant and timely decisions. The current unre-solved problems in the field of creating adaptive information technologies for decision support in the management of CIF highlight the urgent need for a promising approach that can address these issues effectively and efficiently.Objective. The objective is to propose a a comprehensive method for evaluating the process of relevant decision-making, which depends on the functional stability of critical infrastructure facilities and the adaptation of factors related to the emotional-cognitive state of the decision maker. This method aims to provide a systematic approach to understanding how various factors, including the psycho-functional state of the DM, influence the decision-making process. Additionally, the objective includes the development of adaptive information and intellectual technologies that can support real-time evaluation and adjustment of the DM’s emotional and cognitive states. This approach seeks to ensure that decisions are made efficiently and effectively, even under the influence of desta-bilizing uncertain factors. By addressing these aspects, the method aims to enhance the overall reliability and resilience of the CIF management processes. Furthermore, the objective encompasses the integration of Bayesian networks and a comprehensive knowl-edge base to facilitate the decision support system in providing timely and accurate information for decision-making.Method. To implement this method, probabilistic methods, intellectual and information-cognitive technologies were used to pro-vide acceptable adaptation and evaluation of the relevant decision-making process in real-time.Results. The proposed method, based on intellectual and information-cognitive technology, allows for real-time assessment and adaptation of the emotional and cognitive state of the decision maker during the process of making relevant decisions. The imple-mentation of probabilistic methods and Bayesian networks has enabled the development of a robust decision support system that effectively integrates adaptive management principles. This system ensures that the decision-making process remains stable and reli-able, even in the presence of destabilizing uncertain factors. The real-time capabilities of the system allow for prompt adjustments to the psycho-functional state of the DM, which is critical for maintaining the functional stability of critical infrastructure facilities. The results demonstrate that the use of intellectual technologies and a comprehensive knowledge base significantly enhances the DM’s ability to make informed decisions. Experiments have shown that this method improves the overall efficiency and effectiveness of CIF management, providing a promising approach for future applications in adaptive decision support processes. The results obtained from these experiments validate the potential of the proposed method to revolutionize the management of CIF by ensuring that deci-sions are both timely and appropriate, thereby contributing to the resilience and reliability of these essential facilities.. Conclusions. The results of the experiments allow us to recommend the use of the proposed method of rapid assessment and ad-aptation of the emotional and cognitive state of the decision maker for the process of making relevant decisions in real-time. The integration of intellectual and information-cognitive technologies into the decision support system has proven to be effective in en-hancing the stability and reliability of the decision-making process in the management of critical infrastructure facilities. The real-time capabilities of the system facilitate prompt adjustments to the psycho-functional state of the DM, ensuring that decisions are made efficiently and effectively, even under the influence of destabilizing uncertain factors. The experimental results demonstrate that the proposed method significantly improves the overall efficiency of CIF management by providing a robust framework for adaptive decision support. The results obtained can be used in the development of adaptive DSS in the management of CIF, offering a promising approach for future applications. This method not only enhances the decision-making capabilities of DMs but also con-tributes to the resilience and reliability of CIF, ensuring their functional stability in dynamic and uncertain environments.