Інформаційна система прогнозування розвитку інфраструктури в туристичній галузі

Abstract

Дисертація присвячена розробці інформаційної технології прогнозування розвитку інфраструктури об’єктів туристичної галузі та її практичної реалізації у вигляді інформаційної системи. Проведений огляд наукових досліджень дав змогу визначити основні компоненти, функціональні модулі та математичні методи для розробки інформаційної системи, якими є ГІС, база знань, автоматизований програмний модуль із множиною математичних моделей прогнозування об’єктів інфраструктури, модуль побудови просторових розподілів належності території до урбанізованої. Розроблено ІТПРІ, яка інтегрує методи прогнозування просторових характеристик об’єктів туристичної інфраструктури, розширює їх аналітичні можливості за рахунок відповідної адаптації спеціалізованих математичних пакетів з автоматизованим поданням геопросторових даних та їх обробки згідно відповідних математичних моделей, що, на відміну від існуючих, має високу оперативність і повноту в отримуванні даних з ГІС та інших джерел і забезпечує комплексний підхід щодо прийняття відповідних рішень. Практичною реалізацією ІТПРІ є ІС «Траверс». Реалізовано алгоритм відбору та конвертації геопросторових даних з ГІС, що дало можливість уніфікувати вхідні параметри множини моделей прогнозування розвитку об’єктів туристичної інфраструктури. Розроблено метод визначення ступеня належності території до урбанізованої на основі навчання гібридної нейронної мережі. Розроблено метод прогнозування зміни просторової форми інфраструктури об’єктів туристичної галузі за рахунок мультимодельного підходу, який інтегрує моделі фрактальної геометрії та дифузії, зокрема клітинної урбанізації, випадкового дощу, неперервної дифузно-обмеженої урбанізації, побудови фракталу на основі броунівського зміщення серединної точки плоскої сітки, на основі рекурсивних самоафінних фракталів та двох типів фрактальних поверхонь, броунівських фрактальних рельєфів, що дало змогу отримувати комплексну оцінку просторових характеристик території. Основні результати роботи знайшли практичне застосування при плануванні стратегії розвитку регіону у владних структурах, прийнятті рішення адміністрацією туристично-рекреаційних комплексів, у науково-дослідних темах, а відповідні методичні розробки – у навчальному процесі. Диссертация посвящена разработке информационной технологии прогнозирования развития инфраструктуры объектов туристической отрасли и ее практической реализации в виде информационной системы. Проведенный анализ научных исследований позволил определить основные компоненты, функциональные модули и математические методы для разработки информационной системы. Теоретически обоснованными обязательными компонентами такой системы являются ГИС, база знаний, автоматизированный программный модуль с множеством математическими моделями прогнозирования туристической инфраструктуры, модуль построения пространственных распределений принадлежности территории к урбанизированной. Построена структурная схема потоков ИС, которая дает представление о верхнем уровне ее функционирования. Разработана ИТПРИ, которая интегрирует методы прогнозирования пространственных характеристик объектов туристической инфраструктуры, расширяет их аналитические возможности за счет соответствующей адаптации специализированных математических пакетов с автоматизированным представлением геопространственных данных и их обработкой соответственно математическим моделям. В отличии от существующих, имеет высокую оперативность и полноту в получении данных с ГИС и других источников, обеспечивает комплексный подход относительно принятия соответствующих решений. Практической реализацией ИТПРИ является ИС «Траверс». ИТПРИ позволит решить широкий круг задач, в частности рассчитывать привлекательность территории для развития туристической инфраструктуры, моделировать развитие пространственной формы инфраструктуры туристических поселков, предвидеть будущие сценарии развития региона, которые нужны для потенциальных инвесторов, органов государственного управления с целью выработки рекомендаций по развитию туристического бизнеса. Реализован алгоритм отбора и конвертации геопространственных данных с ГИС, что позволило унифицировать входные параметры множества моделей прогнозирования развития объектов туристической инфраструктуры. Разработан метод определения степени принадлежности территории к урбанизированной на основе обучения гибридной нейронной сети. Разработан метод прогнозирования изменения пространственной формы инфраструктуры объектов туристической отрасли за счет мультимодельного подхода, который интегрирует модели фрактальной геометрии и диффузии, в частности клеточной урбанизации, случайного дождя, непрерывной диффузно-ограниченной урбанизации, построения фрактала на основе броуновского смещения срединной точки плоской сетки, на основе рекурсивных самоафинних фракталов и двух типов фрактальных поверхностей, броуновских фрактальных рельефов, что позволило получать комплексную оценку пространственных характеристик территории. Основные результаты работы нашли практическое применение при планировании стратегии развития региона во властных структурах, принятии решения администрацией туристско-рекреационных комплексов, в научно-исследовательских темах, а соответствующие методические разработки – в учебном процессе. Dissertation is devoted to the development of information system for tourist objects infrastructure growth and its practical implementation in form of information system. A review of scientific research allows identify the main components, functional modules and mathematical methods for developing information system (IS). Obligatory components of IS are GIS, knowledge base, automated software module with several mathematical models of predicting tourism infrastructure growth, module for building spatial distributions belonging to the urbanized area. Information technology for infrastructure growth prediction (ITIGP) that integrates methods of predicting the spatial characteristics of the tourist infrastructure objects, expanding their analytical capabilities through adaptation of mathematical packages with automated submission of geospatial data and processing by appropriate mathematical models. Unlike existing models has high efficiency and completeness in retrieving data from GIS and provides a comprehensive approach to decision-making. The practical implementation of ITIGP is IS "Traverse". The algorithm of automating the exchange and conversion of geospatial data from GIS enable to unify set of input parameters of predicting tourism infrastructure growth models. Method of building spatial distributions of territory belonging to the urbanized area was proposed which based on the training set and fuzzy inference systems with different types of belonging function. Method of prediction changes in spatial infrastructure forms on the basis multimodal approach of fractal geometry and diffusion was proposed. It helped obtain a comprehensive assessment of the spatial characteristics of the territory.