Математична модель оцінки діагностичної цінності ознак в задачах контролю якості грунту

Abstract

В статті розглядаються питання можливості вирішення задачі інтегрованого керування якістю контролю землі з метою виконання норм природокористування та прогнозованого вирішення завдань отримання максимального урожаю, стратегічного керування технологічними процесами для зменшення дегуміфікації. Стратегічний напрямок використання земельних ресурсів у перспективі визначає його подальший характер використання, вибір сівозмін, застосування оптимальних технологічних процесів, строків висіву та збору урожаю, тощо... Необхідною ланкою для цього є контроль якості проведених польових робіт, фізичних, хімічних та біологічних показників антропогенного впливу. Запропонована математична модель для можливості діагностики об’єкту контролю та отриманням у подальшому узагальнюючих показників його якості (грунту). Розглядається діагностична цінність ознак (показники хімічного та фізичного стану землі, результати оцінки якості обробітку, хімічної меліорації, якості робіт по удобренню, проведеної сівби, застосування гербіцидів, проведення перевірки якості заходів боротьбі із шкідниками, збиральних робіт тощо), розробка аналітичних залежностей критеріїв, із можливістю діагностики об’єкту та отриманням у подальшому узагальнюючих показників якості контролю. Експериментальні дані отримують згідно нормативним вимогам у визначені строки. Проведена постановка діагнозу при вірогіднісних методах розпізнавання наступна. Побудоване вирішальне правило, за допомогою якого, сукупність ознак, що діагностується, віднесена до одного із можливих станів (діагнозів). Оцінена вірогідність прийнятного рішення та ступінь ризику помилкового рішення. Кількісне визначення діагностичної цінності окремої ознаки, комплексу ознак або узагальнюючих ознак проведено на основі теорії інформації . Діагностична цінність ознак визначається долею кількості інформації, що привнесена цією ознакою в систему розпізнавання стану. Більшість ознак (складні) при оцінюванні стану грунтів визначають наявність ряду градацій – діагностичні інтервали, так як завжди можливо кількісно чітко з’ясувати, як пороги. Отримані результати дослідження можливо використати для формалізації оцінки стану грунтів з метою впорядкування землеустрою і кадастру, вирішення загальних діагностичних задач стратегічного та поточного корегування і поліпшення якості землі для отримання ефективних і оптимальних рішень покращення урожайності.

В статье рассматриваются вопросы решения задачи интегрированного управления качеством контроля земли сельскохозяйственного использования с целью выполнения норм природного пользования и прогнозированного решения задач получения максимального урожая и стратегического управления технологическими процесами для уменьшения дегумификации. Стратегическое направление использования земельних ресурсов в перспективе определяет его дальнейший характер использования, выбор севооборота, использование оптимальных технологических процессов, сроков посева и сбора урожая и т.д. Необходимым звеном для этого есть контроль качества проведенных полевых работ, физических, химических и биологических показателей антропогенного воздействия. Предложена математическая модель для возможности диагностики объекта контроля с получением в дальнейшем обобщающих показателей качества грунта. Рассматривается диагностическая ценность признаков (показатели химического и физического состояния земли, результаты оценки качества обработки, химической мелиорации, качества работ по удобрению, проведеного посева, применения гербицидов, проведения проверки качества мероприятий по борьбе с вредителями, уборочных работ, и т. д…). Разработаны аналитические зависимости критериев с возможностью диагностики объекта и получением в дальнейшем обобщающих показателей качества контроля. Экспериментальные данные получают в соответствии с нормативными требованиям в оговоренные сроки. Проведена постановка диагноза с использованием вероятностных методов распознавания образа. Получено решающее правило, с помощью которого, совокупность диагностируемых признаков, отнесена к одному из возможных состояний (диагнозов). Оценена вероятность принятого решения и степень риска ошибочного решения. Количественное определение диагностической ценности отдельного признака, комплекса признаков или обобщающих признаков проведено на основе теории информации. Диагностическая ценность признаков определяется долей количества информации, которая привнесена этим признаком, в систему распознавания состояния. Полученные результаты исследования можно использовать для формализации оценки состояния грунта с целью упорядочивания землеустройства и кадастра, решения общих диагностических задач стратегической и текущей коррекции и улучшения качества земли, для получения ефективних и оптимальных решений повышения урожая.

The article deals with the solution of the problem the integrated management of land quality control agricultural use in order to fulfill the norms of the natural usage and solving the predicted maximum yield and strategic management of technological processes in order to reduce dehumification. The strategic direction the use of land resources in future determines the nature of its further use, the choice of crop rotation, the use of optimal technological processes, sowing time and harvest, etc. An essential element for this is the quality control of field work, physical, chemical and biological indicators of human impact. A mathematical model for the diagnosis of an object of verification capabilities to give further generalizing the soil quality indicators. Is considered diagnostic value of signs (indicators of chemical and physical condition of the land, the quality of treatment results of the evaluation, chemical reclamation, quality of work fertilization, conducted by seeding, herbicide application, inspection of quality measures for pest control, harvesting, and so on.). Analytical dependence criteria with the possibility of diagnosing the object and obtain further general indicators of quality control are developed. Experimental data obtained in accordance with the regulatory requirements within a specified time. Spend diagnosis using probabilistic pattern recognition methods. Obtained decision rule by which, the totality of symptoms diagnosed, classified as one of the possible states (diagnoses). It estimates the probability of the decision and the risk of erroneous decisions. Quantitative determination of the diagnostic value of a single attribute, the complex features or features generalizing conducted on the basis of information theory. The diagnostic value of signs is determined by the proportion of the amount of information that has brought this feature, the status detection system. The results of research can be used to formalize the assessment of ground conditions with the aim of organizing land management and cadastre, address common diagnostic problems of strategic and current correction and improvement of the quality of land, to produce an effective and optimal solutions to increase yield.