|
Napsat článek o současném dekompresním softwaru se chystám již dlouho a také dlouho píšu. Problém pro mě je, že v době prvního rozhodnutí mi vše bylo jasné a tak se mi zdálo velmi snadné dát vše na papír a vytvořit snadný orientační přehled. Jak to ale často bývá, jak jsem začal psát, narážel jsem na různé odbočky, vysvětlení a vysvětlování, počínaje modelováním chování plynů v lidském těle a konče implementací těchto modelů do programů počítačů – od sálových superpočítačů, přes stolní a notebooky až po počítače náramkové – potápěčské.
Samozřejmým výsledkem je materiál, hodící se spíš na týdenní seminář nebo malou knihu. Vykousnout z něj to, co se dá rozumně publikovat na internetu tak, aby vše neztratilo informační přínos, se ukázalo nesmírně obtížné. No nicméně při pokusu o takové shrnutí je jednoho dne potřeba „přestat číst a něco napsat“. Jinými slovy následující text je fragment většího materiálu, přináší solidní přehled ověřených dekosoftwarů pro stolní počítače a notebooky, lehký přehled modelů chování plynů v lidském těle pro snazší orientaci v rozdílech mezi programy. Zabýval jsem se pouze programy, které jsem měl možnost osobně použít a ověřit. Všechny kromě deco strategie počítají i kyslíkovou expozici i ekvivalentní narkotickou hloubku. Dekosoftů je samozřejmě mnohem více. Ale s ostatními nemám potápěčskou zkušenost.
Představuje „state of the art“ jinými slovy stav zachycený teď. Ten se velmi rychle vyvíjí jak v oblasti teorie, tak v oblasti implementace. Jak pro zvyšující se poznatky, tak pro dostupnost výkonnějších a přitom menších počítačů.
Programy zde recenzované, jsou určené pro plánování primárně dekompresních ponorů. Nikoliv ponorů myšlených jako rekreační a s překročeným nulovým časem. Jsou určeny pro technické ponory, technických, zkušených potápěčů s patřičnými znalostmi /kvalifikací/. Jejich účel není studium, kvalifikaci a zkušenosti nahradit, pouze je efektivněji využít. V nezkušených rukách mohou představovat velmi nebezpečný nástroj. Především možnost modifikovat klíčové konstanty dekompresních modelů u některých z nich bezpečně využijí jen potápěči s příslušnými znalostmi v oblasti dekompresního modelování a znalostmi fungování algoritmu.
„Technické ponory jsou z principu nebezpečné. Vyžadují čas, peníze i trpělivost pro získání znalostí, zkušeností i patřičné výstroje. Pokud nejste připraveni investovat čas, trpělivost i peníze, technickému potápění se nevěnujte“ I ten nejlepší dekompresní software, může být břitvou obrácenou proti vlastnímu krku v rukou nezkušeného a nepoučeného potápěče.
Z-planner
Vytvořený Williamem M Smithersem patří k softwarům, který je nejdéle používán pro plánování dekompresních ponorů. Vstup je formou jednoduché tabulky. Podobně se určují i použité dekoplyny. Ty nemohou obsahovat helium. Lze ho použít i pro uzavřené okruhy – rebreathery. Konfigurační menu, kromě banálních vstupů – spotřeba plynů, nadmořská výška, umožňuje především stanovovat typ hloubkových zastávek.
Použitý model pro výstup je klasický Haldanův model rozpuštěného plynu v Buhlmanově a Workmanově modifikaci 16 ti virtuálních paralelních tkání /kompartmentů/ s bezpečnostní modifikací b nebo c. Předpokládá symetrii při sycení i vysycování těchto kompartměntů. Výpočet runtime používá faktory Gradientu tlaku /M-hodnoty/ Otázky plynu ve volné fázi jsou inkorporovány v podobě možnosti nastavení hloubkových zastávek. Program je použitelný i pro uzavřené okruhy, kde využívá Skamarhornovo posunutí v závislosti na set pointu.
Kromě uvedeného, nelze algoritmus výpočtu uživatelem nijak modifikovat. Kyslíkovou /CNS i OTU/ toxicitu uvádí sumárně.
Ač nejstarší z účastníků považuje se za dobře ověřený. Na úrovni modelování byl testován do zhruba hloubky 100 metrů se vzduchem. Hodnoty pro helium byly získány matematickou interpolací fyzikálně chemických dat. Na druhou stranu je mnoho empirických dat od potápěčů, které ho používají řadu let. Výstupem je prostý text.
Tento program pravděpodobně nebude dále vyvíjen.
Známé chyby:
1/ podle současných názorů při použití Pylových zastávek je první příliš mělko /měla by být max na 80% hloubky/
2/ při určitých typech ponorů jejich vzdálenost vychází více jak 10 metrů. To se dnes považuje za příliš velký tlakový rozdíl
3/ špatně počítá čas výstupu od maximální hloubky na první zastávku do runtimu. Tato chyba může být v řádu minut v hloubce blízké maximální
4/ neumí deko směsi s heliem
Tyto faktory vedou kromě chyb v deko schématu k velkému podhodnocení spotřeby plynů. Neoficiálně je dnes jasné, že podobná podhodnocení byla v pozadí mnoha nehod při hloubkových ponorech.
Výhody: Je zadarmo. S jeho používáním jsou zkušenosti. Není příliš limitován počtem hloubkových zastávek.
V-planner
Vytvořený Rossem Hemingwayem. Využívá VPM /Varying Permeabilty Model/ v modifikaci B, pocházející od profesora Davida Younta a rozvinutým pro potápěčské použití Ericem Maikenem a Ericem Bakerem. Tento model je dvoufázový. Pracuje jak s rozpuštěným plynem tak s plynem volným /mikrobubliny a jejich jádra/.
Základní obraz programu je totožný se Z-plannerem. Tzn. praktické do tabulky ukládané parametry. Umožňuje konfigurovat základní parametry pro různé uživatele, což při použití na bázích může mít svůj význam. Umožňuje konfigurovat parametry algoritmu na úrovni modelu. Program je použitelný i pro uzavřené okruhy, kde využívá Skamarhornovo posunutí v závislosti na set pointu.
Hloubkové zastávky nemohou být kratší než 1 minuta. Naopak plusem je možnost použít deko plyny s heliem. Tento program umí pracovat s přestávkami pro řízení kyslíkové toxicity. Kyslíkovou /CNS i OTU/ toxicitu uvádí sumárně. Výstupem je opět prostý text.
Software je stále vyvíjen.
Známé chyby:
1/ podle současných názorů při použití pylových zastávek je první příliš mělko /měla by být max na 80% hloubky/
2/ při určitých typech ponorů vzdálenost hloubkových zastávek vychází více jak 10 metrů. To se dnes považuje za příliš velký tlakový rozdíl
Výhody: Jde o shareware. Není příliš limitován počtem hloubkových zastávek.
Decoplanner
Autorem je Simon Tranmer. Svojí popularitu získal tím, že se stal „hlavním“ dekosoftwarem Global Underwater Explorers. Pokouší se kombinovat /v nejnovějších verzích/ Buhlmanův symetrický s 16ti kompartmenty s faktorem gradientů a VPM model. Oba lze kalkulovat separátně. Parametry dekompresních modelů nelze upravovat. Uživatelský vzhled je velmi příjemný, připomínající Excelovské tabulky. Hlavními omezeními je maximální počet hloubkových zastávek – 20 a nemožnost pracovat s fixním pO2 – tj. použití pro uzavřené okruhy. Naopak výstupy v podobě tabulek jsou velmi podrobné a dekompresní plyny mohou obsahovat helium. CNS i OTU kyslíková toxicita je kalkulována průběžně takže máte přehled během všech hloubkových i dekompresních zastávek. Rozhraní je plně grafické.
Software je stále vyvíjen.
Známé chyby:
1/ podle současných názorů při použití pylových zastávek je první příliš mělko /měla by být max na 80% hloubky/
2/ při určitých typech ponorů vzdálenost hloubkových zastávek vychází více jak 10 metrů. To se dnes považuje za příliš velký tlakový rozdíl
Výhody: Jde o oficiální software GUE. Pracuje velmi dobře s výstupovou rychlostí
Dplan
Modifikace Dekoplaneru pro Palmy. Vyvinul ho Todd Leonard. Nabízen a používán rovněž především v okruhu GUE. Používá Buhlmanův symetrický s 16ti kompartmenty s využitím gradientů. Parametry dekompresních modelů nelze upravovat. Maximem je 7 hloubkových zastávek. Neumí kalkulovat ponory s fixním pO2, podobně jako Decoplanner. I Tady je rozhraní plně grafické.
Předpokládá se další vývoj.
Výhody: pracuje na nástroji, který lze nosit v kapse.
Pro – Dive Planner
Autorů Nicka Bushella a Kevina Gurra. Pro svoje Dosovské rozhraní a sekvenční zadávání parametrů ponoru není práce s ním nijak jednoduchá. Program používá Buhlmanův 16ti kompartmentový symetrický model s úpravou směrem k volné fázy – mikrobublinám. Toto hledisko je volitelné a bohužel nikde se mi nepodařilo zjistit, jak přesně s ním program pracuje. Práci s modelem nelze nijak ovlivnit. Největší výhoda Pro Planneru je jeho spolupráce s VR3 – trimixovým počítačem. Možnost uploadovat naplánované ponory do VR3 a potom je během ponoru používat. Z vlastní zkušenosti ovšem musím dodat, že tato možnost ač neuvěřitelně lákavá, rozhodně není jednoduchá v realizaci. Pracuje s otevřeným i uzavřeným okruhem. Kyslíkovou toxicitu /CNS i OTU/uvádí sumárně.
Je možný tiskový výstup.
Software je stále vyvíjen.
Známé chyby:
1/ podle současných názorů při použití Pylových zastávek je první příliš mělko /měla by být max na 80% hloubky/
2/ sekvenční zadávání parametrů ponoru, při chybě velmi problematická oprava
3/ při určitých typech ponorů vzdálenost hloubkových zastávek vychází více jak 10 metrů. To se dnes považuje za příliš velký tlakový rozdíl
3/ dosovské rozhraní
Výhody: Jde o oficiální software VR3, měl by s ním spolupracovat. Pracuje velmi dobře s výstupovou rychlostí
Abyss 2.3 verze Advance mix gas
Deco software Cristopera Parretta. Ověřeně používán. Testovaná verze je garantována do 308 metrů, je k dispozici i pro profesionální potápění s garancí výpočtů do 450 metrů. Pracuje s Buhlmanovými 32 compartmentovými symetrickými i asymetrickými modely a s modelem RGPM. Ty je možné v rámci jednoho zadání profilu měnit a tak porovnávat různé dekompresní taktiky.
Kritické parametry modelů lze prakticky kompletně uživatelsky měnit a tak ovlivňovat algoritmus výpočtu.
Rozhraní je plně grafické se zobrazením profilu ponoru. To je velmi praktické při zadávání parametrů ponorů s komplikovanějším profilem, např. u jeskyní. Není zde limit počtu hloubkových zastávek ani jejich délky, jediným limitem v testované verzi je maximální čas dekomprese 24 hodin. Kyslíkovou toxicitu uvádí na jednotlivých zastávkách.
Program pracuje s otevřeným i uzavřeným okruhem.
Tiskové výstupy jsou volitelné, od rozsáhlých vhodných pro podrobnou analýzu, až po stručné tabulky vhodné k tisku pro ponor. Plusem je velmi kvalitní manuál.
Software je stále vyvíjen.
Známé chyby:
1/ cena
2/ rozsáhlost programu vyžaduje relativně větší úsilí k jeho ovládnutí a správné konfiguraci
Výhody: Pravděpodobně nejuniverzálnější software dostupný na trhu, zahrnující nejmodernější postupy. Ve zkušených rukou rozsáhle modifikovatelný výpočet.
abysmal.comwww
Stručný přehled Dekompresních modelů v použitých softwarech
Algoritmy vycházející z plynu rozpuštěného v tkáních v současné době se nejčastěji používá Haldanův model paralelních virtuálních tkání s nezávislým sycením i vysycováním v Buhlmannově zpracování. Počet kompartmentů /modelových tkání/ je obvykle 16 ale používají se i sofistikovanější modely s 30 a 32 tkáněmi. To má význam především při modelování ponorů s Heliem. Model může být symetrický – předpokládá stejnou rychlost syceni i vysycování nebo asymetrický, kdy rychlost vysycování je nižší než sycení. To podle současných poznatků lépe odpovídá realitě.
Gradientové faktory přispívají ke konzervatismu modelů založených na rozpuštěném plynu. V podstatě jde o zlomky M-hodnot tj. přípustných změn okolního tlaku bez rizika vzniku dekompresních komplikací.
VPM /Various Permeability Model/ model vyvinutý Davidem Yountem a dále rozvíjen Ericem Bakerem a Erikem Maikenem. Zohledňuje jak rozpuštěný plyn tak plyn ve volné fázi. S rozpuštěným plynem pracuje na základě Haldanova modelu paralelních tkání. Na rozdíl od Buhlmanovy modifikace místo s kritickými tlaky pracuje se supersauračními gradienty. S volným plynem na základě nukleačních mikrojader plynu.
RGBM /Reduce Gradient Bubble Model/ model byl navržen Bruce R. Wienkem. Vychází z rozsáhlých empirických potápěčských zkušeností a byl rovněž rozsáhle testován. Staví na základech VPM modelu a dále ho rozvíjí v několika směrech. Především přikládá „váhu“ faktorům plynoucím z výpočtu obou fází a ponor kontroluje konzervativnější z nich. Zároveň zohledňuje rychlost průtoku krve tkání a organismem.
V současné době asi nejkomplexnější model aplikovatelný na běžné počítače.
|
Test
Šedivá je teorie, zelený je strom života. Takže do vody! Pro zachycení rozdílů jsem se srovnal profily ponorů. Chtěl jsem srovnávat jednak ponory, které jsem sám bezpečně bez komplikací odpotápěl a jednak ty, které by daný software prověřily. Vzhledem k vlastnostem softwarů /především počet zastávek/ použil jsem ponory dva. V obou grafech kromě srovnání softwarů je i profil, který jsem skutečně potápěl, tj. opravený dle mých znalostí, zkušeností a mojí fyziologie. Jde o ponory, z nichž první reprezentuje delší penetraci jeskyně v hloubce 40 metrů, teplota vody 17 stupňů celsia s bottom gasem 25/40 a dvěma dekompresními plyny Nx 30 a O2 100, druhý hluboký ponor ve volné vodě, s teplotou 23 stupňů do 140 metrů s bottom gasem 9/65 a třemi dekoplyny Nx 30, Nx 60, a O2 100 jinými slovy ponory svým způsobem extrémní, ale jen tak lze ukázat na základní rozdíly v dekosoftwarech, použitých modelech a výpočtech. Trochu netypicky, pro některé, poslední deko zastávku dělám ve 3 metrech. Pro snahu nalézt společný průnik zpracovatelný všemi softwary, bohužel nejsou ukázány výhody a nevýhody typické pouze pro některé z nich. Předem upozorňuji, že rozdíly v runtimech dle různých softwarů jsou překvapivé a pro mnohé možná opravdu šokující. Nelze než jenom znovu zdůraznit učení a zkušenosti. Hluboký ponor bohužel nebylo možné naplánovat v Dplaneru, proto jsem od jeho účasti v Testu upustil. Naopak v Abyssu jsem použil dva krajní modely Buhlmann 32 asymetrický nejkonzervativnější a RGBM nejagresivnější pro zvýraznění rozdílů. Rozdíl ve výpočtu spotřeby plynů je také extrémní. Uvádím pouze celkovou spotřebu, zahrnující všechny použité plyny. V penetračním ponoru je to od 8.5 tisíc litrů do 14.5 tisíc litrů v hlubokém od 13 tisíc do 28 tisíc litrů při zcela stejných parametrech mojí spotřeby. Část rozdílu jde na vrub rozdílům v runtimech, ale nemalá část jde na vrub chybám v kalkulacích výstupového času. Obecně je spočítaná spotřeba i tak většinou podhodnocená. To patří k největším záludnostem dekosoftwarů a je potřeba spotřebu plynu velmi pečlivě hlídat. Nedostatek dýchacích plynů byl v pozadí řady nehod zkušených potápěčů při hlubokých, nebo dlouhých ponorech.
Pokud bude překvapením, že moje reálné ponory jsou ještě agresivnější než nejagresivnější software, tak důvody a teorii k danému mohu na vyžádání sdělit.
Penetrace 40 metrů 60 minut
|
.jpg){kind=spacer}
