摘要摘要(zhiyo)： 針對現(xiàn)有(xin yu)DSS存在信息支持不足、專家知識難以獲取與表示等問題，通過對人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、小波分析、遺傳算法等優(yōu)化建模方法進行組合利用，建立組合智能信息處理器，將之與傳統(tǒng)DSS相結(jié)合，產(chǎn)生智能決策支持系統(tǒng)IDSS，進行知識自動提取和系統(tǒng)智能建模，并基于C#語言利用組件技術(shù)搭建IDSS集成結(jié)構(gòu)。以流域水資源DSS各子系統(tǒng)為例，驗證方案的可行性和有效性。第1頁/共31頁第一頁，共32頁。主要(zhyo)內(nèi)容DSS的基本組成與流程智能決策支持系統(tǒng)的開發(fā)方案(fng n)組合智能處理器的構(gòu)建實例應(yīng)用水資源管理決策支持系統(tǒng)WMIDSS第2頁/共31頁第二頁，共32頁。DSS的產(chǎn)生(chnshng)與發(fā)展 模型系統(tǒng)對系統(tǒng)中人的因素考慮不夠(bgu) MIS難以適應(yīng)多變的外部和內(nèi)部管理環(huán)境 70年代產(chǎn)生時期（Scott Morton管理決策科學(xué)） 80年代迅速發(fā)展時期 90年代成熟時期 21世紀(jì)出現(xiàn)群決策支持系統(tǒng)GDSS、分布式DDSS、智能型IDSS、會商決策支持中心DSC第3頁/共31頁第三頁，共32頁。DSS的基本(jbn)流程 描述和表示決策問題 生成候選(hu xun)決策方法 通過模型分析、邏輯推理等手段演繹方案 建立評價方案的標(biāo)準(zhǔn) 評價方案，從中選出滿意結(jié)果 如不滿意，提出修改方案 允許決策者通過人機交互界面參與上述過程第4頁/共31頁第四頁，共32頁。DSS的基本組成(z chn)：數(shù)據(jù)+模型+知識知識庫數(shù)據(jù)庫方法(fngf)庫模型庫人機交互人機交互第5頁/共31頁第五頁，共32頁。組合組合(zh)智能決策支持系統(tǒng)智能決策支持系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)：組合智能信息(xnx)處理器+模型 智能建模組合智能信息(xnx)處理器+知識庫+推理機 知識自動提取+數(shù)據(jù)挖掘4庫系統(tǒng)+GIS構(gòu)建基于COM技術(shù)構(gòu)建進行系統(tǒng)集成第6頁/共31頁第六頁，共32頁。邏輯結(jié)構(gòu)第7頁/共31頁第七頁，共32頁。數(shù)據(jù)庫及其管理系統(tǒng) 為方案計算提供計算參數(shù)和數(shù)據(jù) 存儲模型計算結(jié)果 存儲中間(zhngjin)過程數(shù)據(jù) 為決策者提供輔助信息 包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、模型數(shù)據(jù)、結(jié)果數(shù)據(jù) 添加、新建、修改、刪除、查詢、排序、統(tǒng)計、索引、轉(zhuǎn)換、打印等功能第8頁/共31頁第八頁，共32頁。水資源管理(gunl)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫存儲的內(nèi)容包括(boku)：單元描述、水利工程、水文、水資源、氣象、生態(tài)環(huán)境、土地利用等多種資料。 模型數(shù)據(jù)庫是基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫、結(jié)果數(shù)據(jù)庫與各個模型之間的橋梁,它存儲模型所必需的輸入和輸出數(shù)據(jù) 結(jié)果數(shù)據(jù)庫主要存儲由各專業(yè)系統(tǒng)的模型、評價和虛擬現(xiàn)實所產(chǎn)生的各種預(yù)案和決策者進行一系列決策干預(yù)和操作之后所提供的方案描述信息，供輔助決策分析調(diào)用 第9頁/共31頁第九頁，共32頁。專用(zhunyng)GIS庫 主要存放用于專題(zhunt)分析的圖層 管理柵格和矢量圖 與三維可視化模塊交互所需的數(shù)據(jù) 基于公用GIS庫提取的專題(zhunt)圖層進行二次開發(fā)的，接收從關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的信息,并轉(zhuǎn)換成GIS的屬性數(shù)據(jù),使決策者對空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)進行綜合分析,獲得各種數(shù)據(jù)視圖,來進行輔助決策 第10頁/共31頁第十頁，共32頁。方法(fngf)庫通用算法庫存放各種通用的標(biāo)準(zhǔn)計算方法(fngf)的子程序庫各種統(tǒng)計方法(fngf)各種數(shù)學(xué)函數(shù)第11頁/共31頁第十一頁，共32頁。模型庫及其管理系統(tǒng) 存放各專業(yè)領(lǐng)域計算與決策分析模型 專業(yè)模型使用面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計語言研發(fā)并封裝成軟件包，模型庫中每個模型相對獨立,以動態(tài)鏈接庫(DLL)、ActiveX控件(OCX)、可執(zhí)行文件(EXE)、組件 (COM/DCOM)等形式存儲,為其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供相應(yīng)的接口,實現(xiàn)特定(tdng)的運算功能。 建立一個模型字典來索引描述對應(yīng)的各個模型文件第12頁/共31頁第十二頁，共32頁。知識庫及其管理系統(tǒng)存放領(lǐng)域?qū)＜业慕?jīng)驗(jngyn)和知識以及事實、規(guī)則等。內(nèi)容包括：各專業(yè)項目的指標(biāo)體系；評價規(guī)則與標(biāo)準(zhǔn)；數(shù)據(jù)誤差限值；專業(yè)規(guī)律指標(biāo)；專家知識經(jīng)驗(jngyn)；法律、法規(guī)，行業(yè)規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等。第13頁/共31頁第十三頁，共32頁。 一是通過智能(zh nn)知識編輯器對領(lǐng)域?qū)＜抑R進行處理，用規(guī)則、框架來表示； 二是通過組合智能(zh nn)信息處理器自動獲取知識，在特定的邏輯輸入條件下,產(chǎn)生相應(yīng)的邏輯輸出。該信息處理器包括三部分:輸入轉(zhuǎn)換器、組合智能(zh nn)信息處理器和輸出轉(zhuǎn)換器，均以動態(tài)鏈接庫(DLL)、組件（COM）形式存儲。 第14頁/共31頁第十四頁，共32頁。人機交互界面(jimin) 多樣性同時支持有經(jīng)驗的或無經(jīng)驗用戶 容錯性較好的錯誤修復(fù)(xif)能力 有效性完成任務(wù)只需較少的努力 便利性友好的訪問途徑 柔性通過多種途徑進行某項操作 一致性最少的用戶培訓(xùn)第15頁/共31頁第十五頁，共32頁。組合信息(xnx)處理器在IDSS中的作用系統(tǒng)優(yōu)化建模專業(yè)知識提取(tq)數(shù)據(jù)挖掘第16頁/共31頁第十六頁，共32頁。組合智能(zh nn)信息處理器設(shè)計 基本思路是：通過對人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、小波分析、遺傳算法、模擬退火等優(yōu)化建模方法進行組合利用和加以改進， 建立以人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為運行主體，其他算法輔助(fzh)改善網(wǎng)絡(luò)性能的組合智能信息處理器，對輸入的樣本數(shù)據(jù)進行訓(xùn)練，得到期望的輸出。 第17頁/共31頁第十七頁，共32頁。基本原理 對于(duy)p個樣本集合 對于(duy)這樣時間序列映射的建立，可以采用輸入節(jié)點為m個，輸出節(jié)點為n個，隱節(jié)點為s個的三層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)。其中，網(wǎng)絡(luò)的隱層神經(jīng)元采用小波函數(shù)、模糊聚類函數(shù)、支持向量機函數(shù)等作激勵函數(shù)，輸出層神經(jīng)元采用Sigmoid函數(shù)作激勵函數(shù) ( ( ), ( )|,1,2, mnx t y tx R y R tp第18頁/共31頁第十八頁，共32頁。X1X2X3X4預(yù)測目標(biāo)(mbio)輸出層輸入(shr)層隱含(yn hn)層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型WijVjXn第19頁/共31頁第十九頁，共32頁。小波遺傳(ychun)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 該模型(mxng)求解的關(guān)鍵在于確定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)的模型(mxng)參數(shù)。 ,11( )( )umkjka bijijkjiy tfvwx tr,jjabjjnetbneta 第20頁/共31頁第二十頁，共32頁。把問題空間映射為遺傳空間，組合智能(zh nn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的基本數(shù)學(xué)方程 利用遺傳算法求解如上的二次非線性優(yōu)化問題，將得到網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和連接(linji)權(quán)， 如果小于設(shè)定的誤差限值，則完成網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練。12111min( , , , )( )( )2,pnkktkm uu nunE w vry ty tst wRvRR rR第21頁/共31頁第二十一頁，共32頁?；?jy)COM技術(shù)的IDSS集成 通用組件： 基本數(shù)據(jù)對象組件、 全局對象組件 數(shù)據(jù)管理組件、 GIS通用功能組件、 空間分析功能組件、 可視化組件、 數(shù)據(jù)訪問(fngwn)組件 模型組件 接口組件 第22頁/共31頁第二十二頁，共32頁。組合會商(hushng)系統(tǒng) 分為主會商現(xiàn)場和基于Internet連接的分會商現(xiàn)場兩個部分， 其中，主會商系統(tǒng)采用C/S結(jié)構(gòu)構(gòu)建，提供對會商方案的深層次功能調(diào)用和信息(xnx)集成顯示，所有會商信息(xnx)在大屏幕上進行顯示 分會商現(xiàn)場采用B/S結(jié)構(gòu)構(gòu)建，提供基于Internet的會商支持?jǐn)?shù)據(jù)的查詢和瀏覽器顯示，同時能夠接收主會商現(xiàn)場提供的大屏幕視頻流。第23頁/共31頁第二十三頁，共32頁。主會商(hushng)現(xiàn)場C/S第24頁/共31頁第二十四頁，共32頁。分會商(hushng)現(xiàn)場B/S第25頁/共31頁第二十五頁，共32頁。專業(yè)化專業(yè)化IDSSIDSS水資源管理水資源管理(gu(gunlnl) )決策支持系統(tǒng)決策支持系統(tǒng)WMIDSSWMIDSS 主要服務(wù)于流域水文預(yù)報、水資源評價、需水預(yù)測、水庫調(diào)度與可供水量分析、水資源優(yōu)化配置，是一個復(fù)雜的集預(yù)測、模擬、優(yōu)化和輔助決策分析、信息服務(wù)等功能(gngnng)于一體的可視化的人機交互系統(tǒng),第26頁/共31頁第二十六頁，共32頁?？傮w(zngt)邏輯結(jié)構(gòu)第27頁/共31頁第二十七頁，共32頁。流程(lichng)與IDSS原型集成構(gòu)成水資源管理決策支持系統(tǒng)徑流預(yù)報需水預(yù)測來水量估算優(yōu)化的水庫調(diào)度和水資源配置策略數(shù)據(jù)庫 第28頁/共31頁第二十八頁，共32頁。實例(shl)研究某流域水資源管理決策支持系統(tǒng) 第29頁/共31頁第二十九頁，共32頁。Thank you!第30頁/共31頁第三十頁，共32頁。感謝您的觀看(gunkn)！第31頁/共31頁第三十一頁，共32頁。NoImage內(nèi)容(nirng)總結(jié)摘要：。70年代產(chǎn)生時期(shq)（Scott Morton管理決策科學(xué)）。DSS的基本組成：數(shù)據(jù)+模型+知識。為方案計算提供計算參數(shù)和數(shù)據(jù)。一是通過智能知識編輯器對領(lǐng)域?qū)＜抑R進行處理，用規(guī)則、框架來表示。多樣性同時支持有經(jīng)驗的或無經(jīng)驗用戶。有效性完成任務(wù)只需較少的努力。把問題空間映射為遺傳空間，組合智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的基本數(shù)學(xué)方程?；緮?shù)據(jù)對象組件、 全局對象組件。第30頁/共31頁。感謝您的觀看第三十二頁，共32頁。