Экспертные системы в ГИС
Экспертные системы зародились в ходе развития методов обработки данных в ЭВМ. Они являлись результатом попыток расширить автоматизацию обработки информации, обычно выполняемую человеком.
Важной особенностью экспертных систем является возможность работать с нечеткими данными и нечеткими знаниями. Используя комбинацию элементов знаний мы можем прийти к вполне определенным заключениям.
Отличие ЭС на этапе проектирования состоит в том, что в ней должны учитываться особенности решаемых задач на стадии разработки системы. Для сравнения: базы данных поставляются широкому кругу пользователей, которые и занимаются их специализацией уже после создания БД. Экспертную систему от других автоматизированных систем на этапе ее использования отличают большая интеллектуальность, специализация и ориентация на решение задач в определенной области.
Пример фреймовой организации данных «состояние природной среды» степень загрязненности атмосферы загрязнение подземных и поверхностных вод состояние геологической среды
Основными преимуществами ЭС перед другими автоматизированными системами являются: возможность решения, оптимизации или получения оценок новых классов трудноформализуемых задач, реализация которых на ЭВМ до недавнего времени считалась затруднительной или невозможной; обеспечение возможности пользователю вести диалог на естественном языке и применять методы визуализации информации для эффективного использования ЭВМ и решения задач в своей предметной области; накопление данных, знаний, правил использования знаний, правил самообучения ЭС для получения все более достоверных и квалифицированных выводов или решений, включая не санкционированные пользователем; решение вопросов или проблем, которые сам пользователь не в состоянии решить либо из-за отсутствия у него информации, либо из-за ее многообразия, либо из-за длительности обычного решения даже при помощи ЭВМ; возможность создания индивидуальных специализированных ЭС за счет использования развитых инструментальных средств и личного опыта пользователя-разработчика этой системы.
Типы экспертных систем для решения задач ГИС ГИС являются хорошей средой для внедрения экспертных систем. В частности, для ГИС созданы экспертные системы, применяемые для решения разных задач: получения композиции карт, выделения элементов нагрузки, по лучения тематических карт, поддержки принятия решений, построения оверлейных структур и др.
Можно выделить три типа экспертных систем для ГИС: на уровне сбора информации - системы автоматизированного распознавания образов при обработке снимков или сканированных картографических данных; на уровне моделирования или композиции карт - ЭС автоматизированного редактирования картографических данных, оценки качества редактирования. Для управления и принятия решений применяются также ЭС всестороннего анализа атрибутивных данных, данных о запросах пользователей, о посредниках и т.д.; на уровне представления данных - ЭС для генерализации карт, размещения названий, создания издательских оригиналов.
Разработан ряд производственных ЭС для решения задач ГИС: МАРЕХ - для автоматической генерализации и работы с данными цифрового линейного графа Геологической службы США масштаба 1: Основана на правилах, данные генерализируются в масштабе 1:250000; AUTOMAP - для размещения названий. Используются эвристи ческие знания на основе известных процедур и условных знаков. Небольшая серия точных знаний (около 30) содержится в базе знаний. Вначале комментируются элементы местности, затем особенности точек и линий; GES - прототип картографической ЭС. Используется Управлени ем по энергетическим, минеральным и природным ресурсам Канады в качестве консультанта для картографов при создании электронного атласа Канады. Управление географической базой данных и запросы к ней относятся к фундаментальным операциям любой ГИС.
Спасибо за внимание