智能決策支持系統(tǒng)簡(jiǎn)介及案例

智能決策支持系統(tǒng)/IDSS——簡(jiǎn)介與案例研究基本概念智能決策支持系統(tǒng)（IDSS，IntelligenceDecisionSupportSystem）起源于八十年代初期，有Bonczek等人率先提出，它的核心思想是將人工智能(AI，ArtificialIntelligence)和DSS相結(jié)合，應(yīng)用專家系統(tǒng)技術(shù)，使DSS能夠更充分地應(yīng)用人類專家的知識(shí)通過(guò)邏輯推理來(lái)幫助解決復(fù)雜的決策問題的輔助決策系統(tǒng)。人工智能專家系統(tǒng)（ES）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ANN）專家系統(tǒng)是一個(gè)智能計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)，其內(nèi)部含有大量的某個(gè)領(lǐng)域?qū)＜宜降闹R(shí)與經(jīng)驗(yàn)，能夠利用人類專家的知識(shí)和解決問題的方法來(lái)處理該領(lǐng)域問題。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是通過(guò)采用物理可實(shí)現(xiàn)的器件或采用計(jì)算機(jī)來(lái)模擬生物體中神經(jīng)網(wǎng)路的某些功能與結(jié)構(gòu)，神經(jīng)網(wǎng)路屬于基于案例學(xué)習(xí)的模型。IDSS特性：處理非結(jié)構(gòu)化或半結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)；自主學(xué)習(xí)能力與推理能力；良好的適應(yīng)性和靈活性；友好的人機(jī)接口；……體系結(jié)構(gòu)由于人工智能技術(shù)應(yīng)用于DSS的程度與范圍不同，因此，構(gòu)成IDSS的結(jié)構(gòu)也不同，較完整與典型的IDSS結(jié)構(gòu)是在傳統(tǒng)三庫(kù)DSS的基礎(chǔ)上增設(shè)知識(shí)庫(kù)與推理機(jī)，在人機(jī)對(duì)話子系統(tǒng)中加入自然語(yǔ)言處理系統(tǒng)（LS），形成智能人機(jī)接口，與四庫(kù)之間插入問題處理系統(tǒng)（PPS）而構(gòu)成的四庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)三庫(kù)DSS四庫(kù)IDSS體系結(jié)構(gòu)智能人機(jī)接口四庫(kù)系統(tǒng)的智能人機(jī)接口接受用自然語(yǔ)言或接近自然語(yǔ)言的方式表達(dá)的決策問題及決策目標(biāo)，這較大程度地改變了人機(jī)界面的性能。說(shuō)好的減肥，卻管不住嘴，昨天吃的香蕉含糖量太高了，罪過(guò)罪過(guò)，現(xiàn)在又餓了。。。自然語(yǔ)言處理系統(tǒng)<#includestudio.h>inti,j;selectfoodwhere“shelikes”;returni=banana;butshehasbananayesterday;If(apple!=yesterday’sfood)j=apple;elseif(pie==“l(fā)owenergy”)……通過(guò)語(yǔ)法、語(yǔ)義結(jié)構(gòu)分析等方法轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)語(yǔ)言。體系結(jié)構(gòu)問題處理系統(tǒng)問題處理系統(tǒng)處于IDSS的中心位置，是聯(lián)系人與計(jì)算機(jī)及所儲(chǔ)存的求解資源的橋梁，主要由問題分析器與問題求解器兩部分組成。問題處理系統(tǒng)的工作流程：體系結(jié)構(gòu)知識(shí)庫(kù)和推理機(jī)知識(shí)庫(kù)子系統(tǒng)是對(duì)有關(guān)規(guī)則、因果關(guān)系及經(jīng)驗(yàn)等知識(shí)進(jìn)行獲取、解釋、表示、推理以及管理與維護(hù)的系統(tǒng)，在DSS中引進(jìn)知識(shí)庫(kù)子系統(tǒng)提高了系統(tǒng)的智能化程度。知識(shí)庫(kù)子系統(tǒng)從組成上來(lái)看可分為三部分：知識(shí)庫(kù)管理系統(tǒng)、知識(shí)庫(kù)及推理機(jī)。知識(shí)庫(kù)子系統(tǒng)知識(shí)庫(kù)管理系統(tǒng)知識(shí)庫(kù)推理機(jī)增、刪、改、查等數(shù)據(jù)庫(kù)操作從已知事實(shí)推出新知識(shí)存儲(chǔ)不能用模型描繪的專家經(jīng)驗(yàn)研究現(xiàn)狀目前，按照智能決策方法，大致可以把IDSS分為三類：基于人工智能、基于數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)和基于范例推理的IDSS。IDSS基于人工智能的IDSS基于專家系統(tǒng)基于機(jī)器學(xué)習(xí)基于智能代理基于數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的IDSS基于范例推理的IDSS多源數(shù)據(jù)集成、OLAPCBR（范例源）匹配與調(diào)整存在問題雖然近年來(lái)IDSS在技術(shù)上的發(fā)展突飛猛進(jìn)，但由于面向的決策問題本身的復(fù)雜性，對(duì)于當(dāng)前多數(shù)IDSS應(yīng)用系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，有些問題還亟待解決：脆弱性和知識(shí)獲取困難：傳統(tǒng)IDSS難以開發(fā)應(yīng)用的主要原因；封閉性：系統(tǒng)只能利用本地資源；且系統(tǒng)一旦設(shè)計(jì)完成，在增加資源很難；模塊協(xié)調(diào)統(tǒng)一性差：數(shù)據(jù)庫(kù)、模型庫(kù)、方法庫(kù)和知識(shí)庫(kù)如何進(jìn)行通信協(xié)調(diào)；人機(jī)協(xié)調(diào)性差：主要表現(xiàn)在人機(jī)分工不合理和人機(jī)智能難結(jié)合；靈活性和適應(yīng)性差：推理機(jī)制和解釋機(jī)制網(wǎng)王是靜態(tài)的，被動(dòng)的；……案例研究適用性分析

交通事故管理問題是一個(gè)非常復(fù)雜的非結(jié)構(gòu)問題。交通事故的管理可以分為事故檢測(cè)、事故確定、事故響應(yīng)和事故清除4個(gè)階段，每個(gè)階段又有很多方案需要決策者進(jìn)行決策。面對(duì)大量、復(fù)雜的相關(guān)數(shù)據(jù)，決策者采取哪套救援方案、如何指揮各個(gè)部門協(xié)同工作，高效地進(jìn)行事故管理,將直接影響到事故所造成的損失大小。

IDSS在決策支持系統(tǒng)的基礎(chǔ)上引入人工智能技術(shù)，能夠較好地解決非結(jié)構(gòu)化問題，為決策者提供定性和定量的建議，輔助其決策。引入IDSS的優(yōu)勢(shì)在于：對(duì)數(shù)據(jù)的采集和分析可以利用IDSS，減少人工負(fù)擔(dān)；IDSS可以對(duì)事故管理措施的效果進(jìn)行模擬及評(píng)價(jià)，有利于決策者作出最佳選擇；由于交通事故的實(shí)時(shí)性，IDSS可以減少專家判定的延時(shí)，從而使得對(duì)于事故的處理更加及時(shí)，減少經(jīng)濟(jì)損失；……【注】：以《交通事故管理智能決策支持系統(tǒng)設(shè)計(jì)初探》一文為例，作者：張晴，趙晶心，董德存。案例研究模型庫(kù)設(shè)計(jì)模型庫(kù)基本數(shù)學(xué)模型庫(kù)事故檢測(cè)模型庫(kù)事故影響范圍確定模型庫(kù)事故影響范圍分析模型庫(kù)存放一些具有無(wú)針對(duì)性的基本數(shù)學(xué)模型和算法,如初等模型、微分方程模型、圖論及網(wǎng)絡(luò)分析模型以及概率統(tǒng)計(jì)模型等,支持其他模型庫(kù)的運(yùn)行。存放一些用于事故檢測(cè)的模型和算法。交通事故影響范圍主要指由于交通事故而導(dǎo)致的交通延誤和排隊(duì)長(zhǎng)度等。主要存放車輛排隊(duì)模型、車流波動(dòng)模型和Boltzman模型等,以計(jì)算延誤和排隊(duì)長(zhǎng)度。其目標(biāo)是建立事故延誤和排隊(duì)長(zhǎng)度與年平均日交通量、通行能力、事故率、事件持續(xù)時(shí)間和左右路肩寬度等因素的關(guān)系,可以利用基本數(shù)學(xué)模型庫(kù)中的模型實(shí)現(xiàn)。案例研究數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)面向單個(gè)檢測(cè)器的數(shù)據(jù)面向兩個(gè)檢測(cè)器的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)綜合數(shù)據(jù)（包括圖和表）所有的事故檢測(cè)算法都是根據(jù)交通流參數(shù)進(jìn)行事故判斷的,因此,需要建立各個(gè)檢測(cè)器的交通流參數(shù)表。由于各種檢測(cè)算法所要求交通流參數(shù)的輸入形式不同,因此,需要建立面向2個(gè)檢測(cè)器的數(shù)據(jù)表。統(tǒng)計(jì)分析來(lái)自各檢測(cè)器的數(shù)據(jù)。統(tǒng)計(jì)ADT(日交通量)、AADT(年均日交通量)、WADT(周均日交通量)、MADT(月均日交通量)、PHF(高峰小時(shí)系數(shù))、C(道路通行能力)、高峰時(shí)段等數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)模型庫(kù)模型和其它數(shù)據(jù)分析工具對(duì)源數(shù)據(jù)分析處理的結(jié)果:交通流模型參數(shù)、C1(事件發(fā)生后道路通行能力)、RT(事件響應(yīng)時(shí)間)、CT(事件清除時(shí)間)等。案例研究知識(shí)庫(kù)設(shè)計(jì)知識(shí)庫(kù)事實(shí)庫(kù)規(guī)則庫(kù)實(shí)際上是事故描述事實(shí)庫(kù)與事故處理和疏導(dǎo)策略事實(shí)庫(kù)的映射關(guān)系。它的描述需要專家的經(jīng)驗(yàn),是交通事故管理智能決策支持系統(tǒng)能否有效地對(duì)事故管理決策進(jìn)行支持的關(guān)鍵。事故描述事實(shí)庫(kù)處理策略事實(shí)庫(kù)疏導(dǎo)策略事實(shí)庫(kù)存放“事故A為追尾事故”、“事故B為貨貨相撞事故”等對(duì)事故現(xiàn)象進(jìn)行描述的事實(shí)。存放對(duì)各種交通事故處理方案的描述。存放對(duì)各種交通管理措施和誘導(dǎo)策略的描述。案例研究推理機(jī)設(shè)計(jì)推理機(jī)存在規(guī)則匹配不存在規(guī)則匹配根據(jù)交通事故的描述,如果交通事故描述事實(shí)M為真,并且在規(guī)則庫(kù)中有相應(yīng)的規(guī)則“IFMTHENN”存在,則N為真。例如,如果有交通事故事實(shí)“交通事故A產(chǎn)生了人員傷亡”,且有一規(guī)則“IF交通事故i產(chǎn)生了人員傷亡,THE