Материал: patrakeev_im_geoprostranstvennye_tekhnologii_v_modelirovanii

AND все z-автоматы-соседи, входящие в шаблон соседства (ШС) X, ОС-модели территории с низким уровнем урбанизированности,

THEN единичный z-автомат ОС-модели будет иметь очень медленную скорость урбанизации территории.

Утверждение 5 (УТ5)

IF единичный z-автомат ОС-модели не урбанизированной территории,

AND все z-автоматы-соседи, входящие в шаблон соседства (ШС) X,

ОС-модели высоко урбанизированной территории, THEN единичный z-автомат ОС-модели будет иметь медленную

скорость урбанизации территории.

Утверждение 6 (УТ6)

IF единичный z-автомат ОС-модели не урбанизированной территории,

AND все z-автоматы-соседи, входящие в шаблон соседства (ШС) X, ОС-модели территории с низким уровнем урбанизированности,

THEN единичный z-автомат ОС-модели будет иметь очень медленную скорость урбанизации территории.

Рассмотренная продукционная модель может быть дополнена определенным порядком, вводимым на множестве продукций, что упрощает механизм логического вывода. Порядок может выражаться в том, что отдельная следующая по порядку продукция может применяться только после попыток применения предшествующих ей продукций.

Если единичный z-автомат ОС-модели имеет значение функции принадлежности 70% урбанизированности городской территории, то такая ячейка может рассматриваться как имеющая потенциал для перспективного развития в будущем. Если все z-автоматы-соседи, входящие в шаблон соседства X, единичный z-автомат ОС-модели имеют значение функции принадлежности 0,8 и выше в нечетко-множественной ОС-модели территории, то такая ячейка имеет высокий потенциал для дальнейшего пространственного развития градостроительной системы. Данная ситуация соответствует утверждению 1, рассмотренному выше.

Однако, как возможно интерпретировать ситуацию, если значение функции принадлежности z-автомата ОС-модели принимает значение 0,5 и

156

все z-автоматы-соседи, входящие в шаблон соседства X, имеют значение 0,5? В таком случае на основе метода параметрического обучения, который позволяет формировать продукционные правила с коэффициентом уверенности и весами в виде регулируемых порогов срабатывания правил, необходимо определить минимальный коэффициент уверенности. Коэффициенты уверенности регулируют срабатывания правил, которые могут иметь место только при превышении установленного порога по коэффициенту уверенности условия.

Обозначим xi,j – единичный z-автомат ОС-модели, μSurban – значение

функции принадлежности в нечеткомножественной ОС-модели, ороговое значение функции принадлежности или, иными словами, такое минимальное значение функции принадлежности, при котором единичный z-автомат получает потенциал к изменению своего состояния в будущем.

всех z-автоматов-соседей, входящих в шаблон соседства X в нечеткомножественной ОС-модели.

Следовательно, шесть рассмотренных ранее первичных правил перехода могут быть представлены с использованием терминологии нечетких множеств, то есть в виде функций принадлежности для каждого единичного z-автомата нечеткомножественной ОС-модели территории.

Первичная локальная функция перехода (ПЛФП)1:

THEN единичный z-автомат ОС-модели будет иметь очень медленную скорость урбанизации территории.

157

ПЛФП 5:

IF μSurban ( xi, j ) = 0 AND μmax Surban ( Ωxi , j ) ≈ 1

THEN единичный z-автомат ОС-модели будет иметь медленную скорость урбанизации территории.

ПЛФП 6:

IF μSurban ( xi, j ) = 0 AND μ0 ≤ μmax Surban ( Ωxi , j ) < 1

THEN единичный z-автомат ОС-модели будет иметь очень медленную скорость урбанизации территории.

Дополнительно к вышеперечисленным локальным функциям, определяющим правила изменения состояний единичного z-автомата ОС- модели можно сформулировать правила, которые не обеспечивают условия для развития градостроительной системы, то есть изменение состояний единичного z-автомата не происходит.

Первичные локальные функции переходов рассматривают и учитывают идеальную ситуацию, когда состояние элементарной ячейки зависит только от собственного состояния ячейки и состояний соседних ячеек в соответствии с выбранным шаблоном соседства.

На практике процесс пространственно-временного развития городской системы зависит от большого количества разнообразных факторов, таких, как топографические условия, состояние и развитость транспортной сети, социально-экономические факторы, кроме того, от генерального плана развития города и результатов принятых решений человеком, которые в большинстве случаев являются генерацией возможных альтернативных решений.

Некоторые факторы, такие, как состояние и обеспеченность территории инженерной инфраструктурой, разветвленность транспортной сети могут ускорять процесс развития градостроительной системы, другие, такие как сложный природный ландшафт или территории с недостаточным уровнем обеспеченности города инженерной инфраструктурой могут выполнять роль факторов, тормозящих процесс развития градостроительного пространства. Все факторы и ускоряющие процесс развития и замедляющие этот процесс как во времени, так и в пространственном отношении должны быть учтены при формировании локальных функций перехода.

158

Таким образом, факторы, ускоряющие или замедляющие процесс развития городской системы могут рассматриваться как вторичные локальные функции перехода, модифицирующие первичные, и определяющие состояние каждого z-автомата ОС-модели в момент времени t на основе состояний всех соседних ему z-автоматов (согласно X-индексу соседства) в момент времени (t-1).

Общие принципы формирования локальных функций перехода можно сформулировать следующим образом: если состояние z-автоматов ОС-модели, с которыми данный единичный z-автомат непосредственно связан информационными каналами определяется ускоряющими факторами, то скорость изменения состояния этого z-автомата будет на шаг выше в нечеткомножественном определении термина «скорость». Например, от скорости развития «умеренной» к «очень быстрой», от скорости «чрезвычайно медленной» к «медленной».

С другой стороны, если существуют ограничивающие факторы, определяющие состояние соседних автоматов, то скорость изменения состояния z-автомата будет на шаг ниже в нечетко-множественном определении термина «скорость». Например, от скорости развития «чрезвычайно быстрой» к «очень быстрой» от скорости «умеренно» к скорости изменения «медленной».

В случае существования более чем одного фактора, то скорость изменения состояния градостроительной системы будет ускоряться или замедляться в соответствии с количеством ограничивающих факторов. С другой стороны, существование одновременно как ускоряющих факторов, так и факторов замедляющих процесс городского развития ведет к неизменяемости процесса городского развития.

В соответствии с вышеизложенными рассуждениями следующие локальные функции перехода могут быть рассмотрены в качестве ускоряющих и замедляющих факторов, в целом, влияющих на скорость развития градостроительной системы.

Вторичная локальная функция перехода 1 (ВЛФП 1):

IF единичный z-автомат ОС-модели имеет умеренную скорость урбанизации,

AND на z-автоматы, входящие в ШС, влияет один из факторов, ускоряющих развитие градостроительной системы,

THEN единичный z-автомат ОС-модели будет иметь быструю скорость урбанизации территории.

159

ВЛФП 2:

IF единичный z-автомат ОС-модели имеет умеренную скорость урбанизации,

AND на z-автоматы, входящие в ШС, влияет более одного из факторов, ускоряющих развитие градостроительной системы,

THEN единичный z-автомат ОС-модели будет иметь очень быструю скорость урбанизации территории.

ВЛФП 3:

IF единичный z-автомат ОС-модели имеет умеренную скорость урбанизации,

AND на z-автоматы, входящие в ШС, влияет один из факторов, замедляющих развитие градостроительной системы,

THEN единичный z-автомат ОС-модели будет иметь медленную скорость урбанизации территории.

ВЛФП 4:

IF единичный z-автомат ОС-модели имеет умеренную скорость урбанизации,

AND на z-автоматы, входящие в ШС, влияет более одного из факторов, замедляющих развитие градостроительной системы,

THEN единичный z-автомат ОС-модели будет иметь

очень медленную скорость урбанизации территории.

ВЛФП 5:

IF единичный z-автомат ОС-модели имеет умеренную скорость урбанизации,

AND на z-автоматы, входящие в ШС, влияет один из факторов,

замедляющих и один из факторов, ускоряющих

развитие градостроительной системы, THEN единичный z-автомат ОС-модели будет иметь

умеренную скорость урбанизации территории.

ВЛФП 6:

IF единичный z-автомат ОС-модели не урбанизированной территории,

AND на z-автоматы, входящие в ШС, влияет один из факторов, ускоряющих развитие градостроительной системы,

THEN единичный z-автомат ОС-модели будет иметь медленную скорость урбанизации территории.

160