ВИКОРИСТАННЯ ФРЕЙМВОРКІВ ДЛЯ РОЗРОБКИ ПРОГРАМНОЇ СИСТЕМИ ПРОГНОЗУВАННЯ ЗАБРУДНЕНОСТІ ПОВІТРЯ ДІОКСИДОМ АЗОТУ В УМОВАХ ІНТЕГРОВАНОГО СЕРЕДОВИЩА

Анотація

У роботі розглянуто проблему прогнозування забрудненості повітря діоксидом азоту на основі застосування системного підходу з точки зору створення програмної системи в умовах інтегрованого середовища, коли об'єднуються можливості, пов'язані з моделями прогнозування трафіку транспортних засобів, з моделями прогнозування концентрації діоксиду азоту в повітрі, забезпечуючи створення єдиної програмної системи. Обґрунтовано потребу в наявності такої інтеграції в ситуаціях наявності обох типів моделей та обмеженості ресурсів. Запропоновано використовувати фреймворки для розробки такої програмної системи з врахуванням наявних зв'язків між складовими системи. Виконано проєктування програмної системи прогнозування забрудненості повітря діоксидом азоту, включаючи визначення відповідних функціональних можливостей та інтеграцію між ними, виділення відповідної структури системи та бази даних, та відповідно її програмно реалізовано на основі створення вебсистеми з застосуванням фреймворку веброзробки Django з інтеграцією відповідних Python-інструментів для роботи з даними. Виконано експерименти щодо застосування цієї системи для системного прогнозування концентрації діоксиду азоту з підтвердженням ефективності отриманих результатів через зменшення рівня помилок прогнозування на основі показника середньоквадратичної помилки на горизонті в 6 годин як сумарно, так і окремо за останньою годиною та підвищення ступеня інтегрованості складових системи за допомогою об’єднання відповідного комплексу моделей прогнозування трафіку та концентрації діоксиду азоту в повітрі на різних станціях через зменшення складності створених моделей в результаті. Прогнозовані значення трафіку були застосовані як додаткові вхідні ознаки моделей у складі розробленої програмної системи.