Інформаційна технологія просторово-хронологічного оцінювання впливу ареалів алергенних рослин на людей за умов невизначеності

Abstract

Робота присвячена розробленню інформаційної технології просторово-хронологічного оцінювання впливу ареалів алергенних рослин на людей за умов невизначеності. Удосконалено просторово-хронологічну інформаційну модель впливу ареалів алергенного пилку на стан здоров’я людей шляхом підвищення комплексності врахування характеристик джерел та об’єктів цього впливу, нормалізовану за типовими правилами для реляційних баз даних, що дозволило формалізувати види невизначеності цих характеристик. Запропоновано використання циліндричної системи координат при формалізації даних, що дозволило оптимізувати цю інформаційну модель. Вперше розроблено інформаційну технологію просторово-хронологічного оцінювання впливу ареалів алергенних рослин на стан здоров’я людей в заданій точці перебування з комплексом нових методів для зменшення невизначеності складових цього впливу, що дозволяє підвищити точність оцінювання ризику впливу пилку на людину, точність алергопрогнозів та обґрунтованість прийняття рішень щодо знищення чи зменшення розмірів виявлених ареалів алергенних рослин. Створено типове програмно-інформаційне забезпечення для реалізації запропонованих методів й інформаційної технології та випробувано за реальними даними Європейських систем метеорологічного й аеробіологічного моніторингу та польових досліджень.

Работа посвящена разработке информационной технологии пространственно-хронологической оценки влияния ареалов аллергенных растений на людей в условиях неопределённости. Усовершенствована пространственно-хронологическая информационная модель влияния ареалов аллергенной пыльцы на состояние здоровья людей путём повышения комплексности учета характеристик источников и объектов этого влияния, нормализованного по типовым правилам для реляционных баз данных, что позволило формализовать виды неопределённости этих характеристик. Предложено использование цилиндрической системы координат при формализации данных, позволившее оптимизировать эту информационную модель. Впервые разработана информационная технология пространственно-хронологической оценки влияния ареалов аллергенных растений на состояние здоровья людей в заданной точке пребывания с комплексом новых методов для уменьшения неопределённости составляющих этого воздействия, позволяющая повысить точность оценки риска воздействия пыльцы на человека, точность аллергопрогнозов и обоснованность принятия решений по уничтожению или уменьшению размеров выявленных ареалов аллергенных растений. Создано типовое программно-информационное обеспечение для реализации предложенных методов и информационной технологии и испытано на реальных данных Европейской системы метеорологического и аэробиологического мониторинга и реальных полевых исследований

The purpose of the dissertation research is to increase the accuracy of the assessment of the impact of the range of allergenic plants on the health of people through the development of methods and information technology for the analysis of this effect to reduce the uncertainty of its components. The scientific novelty of the completed dissertation research is defined: 1. The spatial-temporal information model of the influence of allergenic pollen areas on the health of people was improved by increasing the complexity of taking into account the characteristics of the sources and objects of this influence, normalized according to the standard rules for relational databases, which allowed to formalize the types of uncertainty of these characteristics. The use of cylindrical coordinate system during data formalization has been proposed, which allowed to optimize this information model. 2. For the first time a method of spatial-temporal estimation of possible locations and parameters of stationary in the space of allergenic areas is proposed based on the data of only one aerobic monitoring post under uncertainty conditions, which differs from the existing, first, using spline approximation of typical pollen generation models, which allows to process a minimum number of (2–3) consecutive measurements in a constant wind direction, and secondly, using the «deformability» coefficient of the schedule of these measurements for the calculation the growth of the uncertainty of the data over time from the moment of generation, due to the variability of the direction of the wind in the way of transferring the pollen from the range to the post, and thirdly, the criterion for selecting the most reliable options for the possible location of pollen ranges based on the analysis of the placement of spline approximation to the experimental points, which allows reduce the uncertainty of the determination of the coordinates and the parameters of the ranges. 3. For the first time the information technology of spatial-temporal estimation of influence of areas of allergenic plants on the state of health of people at a given point of stay, which differs from the existing complex of methods for reducing the uncertainty of components of this influence, has been developed, which allows to increase the accuracy of the assessment of the risk of pollutant exposure to a person in a given the point at a given time, as well as the accuracy of allergy predictions and the validity of making decisions to destroy or reduce the size of the identified areas of allergenic plants.