Актуальные проблемы, затрудняющие прогнозирование аварий в энергетике

• Данные об различных авариях находятся в неструктурированном виде, вне общей системы, описаны на естественном языке. Есть также проблема с выгрузкой данных из открытых источников.
• Высокие трудозатраты на анализ большого объема данных.
• Скорость. Предоставление данных об авариях часто идет с большими задержками.
• Отсутствие интеграции с ИТ-системами других министерств и ведомств (МЧС).
• Человеческий фактор. Операторы ситуационного центра ошибаются, фокусируясь на незначимых инцидентах.
• Прогноз ущерба. Отсутствие прогноза распространения опасности после наступления аварии.

Прогноз аварий как решение проблем

Созданное командой решение способно собирать данные об авариях, включая информацию из открытых источников, в единую систему. Собранные сведения обрабатываются и в дальнейшем используются для построения математических моделей, которые прогнозируют вероятность наступления ЧС, а также их развитие с последующей оценкой возможных последствий.

Решение включает:

• интерактивный дашборд с подсветкой проблемных областей;
• подсистему оперативного внесения данных и отправку сообщений на почту;
• подсистему загрузки датасетов с новыми критериями и автопоиск влияющих на аварии событий;
• подсистему распознавания естественного языка для анализа датасетов и сообщений различных специалистов;
• модели ИИ по прогнозам аварий и их типов в разрезе регионов по двадцати параметрам;
• подсистему парсинга открытых источников;
• личный кабинет аналитика;
• использование байесовских методов для выявления наиболее значимых факторов.

‍

Структура решения

Интерфейс системы состоит из четырех частей: интерактивный дашборд мониторинга текущего состояния и анализа, а также дашборды для анализа, модификации данных и добавления инцидентов.

Основной дашборд мониторинга текущего состояния и анализа включает:

• интерактивную карту;
• анализ текущей ситуации;
• прогнозы состояния, связанные с вероятностью различных потенциально опасных явлений;
• возможность просматривать состояние по различным областям и различным датам.

Все инциденты разделены на восемь типов, каждому из которых присвоен свой цвет для визуального отображения на карте и при выдаче данных.

На интерактивной карте визуально отображается ситуация по состоянию на заданное время. Масштаб можно изменять, изучая детали и картину в целом.

Общий отчет строится сначала по всей России, а затем для каждого региона рассчитывается вероятность тех или иных аварий. При наведении на регион появляется всплывающее окно, в котором указана вероятность возникновения ЧС на указанную дату. По необходимости можно выбирать конкретные риски и типы аварий, отображая их на карте. Также есть возможность изменять порог вероятности наступления событий, убирая маловероятные варианты.

В решении использованы возможности машинного обучения для построения прогнозов на несколько дней вперед. Модели строятся на основании данных о погоде, сейсмической обстановке, фактически произошедших авариях, условиях, в которых они происходили и других сведений.

Дашборд для анализа данных позволяет добавлять новые датасеты, что дает возможность аналитику оценивать эффективность использования разных источников данных.

В систему аналитики можно загружать файлы с показателями, на основании которых затем строятся графики. Предусмотрен также поиск «выбросов» - тех цифр, которые сильно отличаются и выпадают из общего количества.

По каждому показателю строятся основные статистические данные - насколько хорошо он коррелирует с целевым показателем и др. Также можно посмотреть корреляционную матрицу между различными наборами переменных.

Дашборд «Модификация данных» предназначен для создания конвейера преобразования данных с целью их дальнейшего использования в прогнозах и вывода для анализа и принятия решений.

Добавление инцидентов. Система позволяет добавить инцидент с пояснениями в свободной форме. Введенный текст парсится, обрабатывается методами машинного обучения NLP, после чего ИИ определяет тип инцидента и заносит его в систему.

Созданная система имеет большой потенциал. Она может снизить возможный ущерб от аварий в сфере энергетики и даже предотвратить возникновение чрезвычайных ситуаций.