15. Экспертная подсистема гис

Ценность географической информации в системах принятия решений особенно возрастает при включении в ГИС программных модулей, базирующихся на технологиях и методах искусственного интеллекта.

В системах искусственного интеллекта оперируют базами знаний, также представленных в символьной, числовой и логической формах. Машины, реализующие алгоритмы искусственного интеллекта, называются машинами, основанными для знаний.

В 80-е гг. сформировалось самостоятельное направление – экспертные системы. Основная цель управления – разработка таких программ, которые при решении задач, трудных для эксперта-человека, получали исходные результаты. Экспертные системы отличаются от БД использованием преимущественно символьного способа хранения информации и эвристического поиска решений. Для реализации функций принятия решений на современном этапе экспертные системы в ГИС предполагают участие эксперта в разработке решений. Основная часть экспертной системы – машина логического ввода, которая соотносит информацию от пользователя с известными фактами и правилами. В результате сравнения базы знаний вырабатывается необходимый результат.

Экспертная система должна обладать способностью объяснять полученный результат и доказать его обоснованность. Эта способность относится к числу главных отличительных черт экспертных систем. Знания, на которые они опираются, называются решающими правилами и основаны на конкретных примерах.

В современных ГИС в качестве правил принятия решений используются продукции. Продукции – логические правила, позволяющие описать ситуацию или действие при помощи программ. На ГИС экспертные системы возлагается роль обучения и уточнения данных. Такая схема рационально реализуема при наличии базы эталонных вариантов решений и программной оценки решений с этой базой.

Большие надежды на работу экспертных систем связаны с развитием технологий искусственных нейронных систем. Искусственная нейронная сеть – система многих простых вычислительных элементов, работающих параллельно. Функциональность ее определяется структурой и набором программ, аналогичных мышлению человека. Алгоритмы делятся на два класса: с обучением и без.

16. Проектирование гис. Разработка гис-проекта.

В современных условиях наблюдается рост реализации ГИС-проектов в различных отраслях. Примеры реализации ГИС встречаются в медицине, торговле, и т.д.

Такое многообразие ГИС и возлагаемых на них задач не позволяет установить единые правила проектирования. При этом зачастую некорректное сформулированные задачи или некорректное использование данных может привести к ошибкам, снижению функциональности или неработоспособности системы. Качественно спроектированная система также может быть неработоспособной в силу сложности или неподготовленности персонала. При этом преимущество совместного использования разнотипных данных находит широкое применение в различных областях.

ГИС-проект – уникальное предприятие по созданию и обеспечению функционирования ГИС, отвечающей поставленным требованиям, предполагающее координированное выполнение взаимосвязанных действий по техническому, программному, информационному и кадровому обеспечению системы с достижением определенных ее параметров.

Разработки в области проектирования ГИС, технологии создания информационных проектов отдельно рассматриваются и изучаются преимущественно в зарубежных учебниках и монографиях (Томлинсон «Думая о ГИС»).

Анализ многочисленных публикаций позволяет выделить общие положения процедур при разработке ГИС.

Первый этап связан с определением целей и задач организации, для которой разрабатывается ГИС. Масштабность целей может быть различной. Выделяют:

• Одноцелевые проекты (в рамках отдела (факультета) или организации (университета))

• Многоцелевые (в масштабе отдела)

• Корпоративные (масштаба крупной отрасли, города, региона)

Далее в проектировании системы выделяют две взаимосвязанных направления: организационное и техническое. Организационное определяет сферу применения разработок, взаимодействие людей, участвующих в разработке (групп). Техническое относится к функциям системы, структуре и содержанию БД ГИС. На этом этапе назначается руководитель проекта и подбирается коллектив. В общие задачи для этих моделей входит определение системы моментов:

• Ожидаемые результаты выполнения проекта и форма информационного продукта

• Информационное обеспечение (тип, структура, объем данных)

• Необходимое ПО

• Техническое обеспечение

• Процедура перехода на новый уровень организации с использованием ГИС

• Необходимые специалисты из целевой организации

Каждая задача связана со специфическими этапами планирования.

Наиболее важным этапом является оценка всех потребностей пользователей системы и формулирование требований к информационному продукту. Оценка потребностей обычно отнимает много времени при проектировании, но она жизненно необходима для определения функций создаваемой ГИС.

Содержание и значимость этапов в книге Томлинсона «Думая о ГИС» приводится в виде 10 указаний:

1. Обсудите стратегические цели проекта

2. Придумайте стратегию планирования

3. Проведите технический семинар с заказчиком или пользователем данных

4. Опишите информационные продукты, результатом должен быть подписанный документ с описанием всех создаваемых продуктов

5. Определите охват (масштабность) системы

6. Создайте структура БД

7. Выберите логическую модель БД

8. Определите требования к системе (к картам, таблицам)

9. Проведите анализ затрат-выгод процессов перехода на новую системы и анализ рисков

10. Составьте план внедрения системы