Моделирование в картографии - Тикунов В.C.
ISBN 5-211-03346-9
Скачать (прямая ссылка):
В качестве примера приведем разработку прототипа экспертной системы для оценок возможностей экологически безопасного размещения того или иного производства (Богомолов, Борисов, Красовская, Тикунов, 1992). Они определяются как применяемыми технологиями самого производства, так и существующим на избранной территории сочетанием комплекса природных и антропогенных факторов: климатических, геоморфологических, геохимических, демографических и т.п. Задачей муниципальных и региональных органов управления, которым принадлежит территория будущего строительства предприятия, является решение второй задачи, т.е. предварительная экологическая экспертиза возможности осуществления строительства по предложенному проекту без ущерба природной среде.
Для этих целей можно полагаться на результаты государственной экологической экспертизы. Однако большие компетентные экспертные группы организуются, как правило, с целью рассмотрения только крупных проектов, организация их сложна, экспертиза занимает длительное время. Кроме того, перед местными органами управления стоят еще и задачи экономического развития своей территории, когда требуется предварительная экологическая оценка ее емкости для размещения перспективных производств. Осуществление подобных оценок требует анализа большого количества разнообразного материала, что вряд ли под силу небольшим группам специалистов, работающих в этих органах. Выходом из положения является использование экспертных систем в условиях отсутствия методических разработок и недостаточного уровня компетентности людей, принимающих решения.
Основой рассматриваемой экспертной системы является база знаний, составленная из правил. Правила представляют собой "продук
24 Тикунов 361
ции", задаваемые, как было показано ранее, выражениями "если — то". Примером служит правило:
ЕСЛИ: 1) число дней с туманами не более 40 дней в году, и
2) количество осадков в год более 400 мм, и
3) количество твердых осадков более 50%,
ТО: перейти к анализу геохимических параметров.
Правила могут видоизменяться и набор их может расширяться, приводя тем самым к углублению знаний экспертной системы.
В ходе своей работы система последовательно проверяет рад имеющихся в ее распоряжении гипотез (примером гипотезы является утверждение о невозможности строительства промышленного объекта из-за особенностей рельефа местности). Проверка гипотезы осуществляется путем задания пользователю вопросов об особенностях региона и промышленного объекта (особенности рельефа, метеорологические характеристики, геохимические свойства, крупность промышленного центра и т.д.). При этом задание вопроса сопровождается выдачей на экран компьютера списка допустимых вариантов ответа пользователя. Таким образом, задача пользователя сводится к выбору того или иного ответа из предложенного списка, что в определенной мере упрощает его работу. Например, при ответе на вопрос о высоте промышленной площадки над уровнем моря нет необходимости задавать точное значение высоты, а требуется лишь указать, превышает эта высота 500 м или нет. Пользователь может вовсе не отвечать на вопрос, если он не уверен в правильности своего ответа; в этом случае система попытается компенсировать отсутствие информации заданием дополнительных вопросов о других параметрах. Пользователь также может попросить систему объяснить ему причину задания того или иного вопроса; в качестве пояснения на экран компьютера выдается правило, попытка применения которого привела к заданию соответствующего вопроса.
В ряде случаев оказывается важным графическое пояснение некоторых вопросов, пользователь может обратиться к "подсказке", как это делается в большинстве пакетов программ для персональных компьютеров (клавиша HELP). Но в этом случае наряду с текстовым описанием приводятся картинки или фрагменты карт, дающие пояснения.
Помимо описанного выше реализован режим работы экспертной системы, при котором осуществляется проверка гипотезы, заданной самим пользователем (а не выбранной системой автоматически). В результате такой проверки гипотеза может быть подтверждена или отвергнута.
362
Важным компонентом экспертной системы является подсистема
объяснений, демонстрирующая пользователю путь ("цепочку" правил) , который привел к тому или иному заключению, начиная как с конца, так и от любого места, выбранного из логических соображений.
Предварительный анализ проблематики показал, что для решения задач экологической тематики необходимо создание ряда взаимосвязанных экспертных систем. Их применение оказывается обоснованным прежде всего для сравнительно узких, но емких направлений, как, например, выбор стратегии расширения существующих химических предприятий (или создания новых) с точки зрения возможного снижения загрязнения воздушного бассейна близлежащего города с учетом комплекса метеорологических, орографических и других условий.
С другой стороны, чрезмерное упрощение, схематизация ситуации иногда приводит к постановке тривиальных задач, не требующих применения экспертных систем. Первые опыты показывают, что экспертные системы могут быть полезны при мониторинге состояний природной среды и их изменений, для семантического анализа массивов информации и подбора фактов, подтверждающих или отвергающих ранее выдвинутые гипотезы оценки проблемных экологических ситуаций (загрязнение, нарушенность земель и др.).
