1、智能決策支持系統(tǒng)/IDSS 簡(jiǎn)介與案例研究,1,基本概念,智能決策支持系統(tǒng)（IDSS，Intelligence Decision Support System）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，Artificial Intelligence)和DSS相結(jié)合，應(yīng)用專(zhuān)家系統(tǒng)技術(shù)，使DSS能夠更充分地應(yīng)用人類(lèi)專(zhuān)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(wèn)題的輔助決策系統(tǒng)。,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； ,2,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，

2、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(wèn)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,3,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(wèn)題及決策目標(biāo)，這較大程度地改變了人機(jī)界面的性能。,4,體系結(jié)構(gòu),問(wèn)題處理系統(tǒng),問(wèn)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(wèn)題分析器與問(wèn)題求解器兩部分組成。,問(wèn)題處理系統(tǒng)的工作流程：,5,體系結(jié)構(gòu),知識(shí)庫(kù)和推理

3、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)。,6,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(lèi)：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。,7,存在問(wèn)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(wèn)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(wèn)題還亟待解決：,脆弱性和知識(shí)獲取困難：傳統(tǒng)IDSS難以開(kāi)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

4、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； ,8,案例研究,適用性分析,交通事故管理問(wèn)題是一個(gè)非常復(fù)雜的非結(jié)構(gòu)問(wèn)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(mén)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(wèn)題，為決策者提

5、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(zhuān)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。,9,案例研究,模型庫(kù)設(shè)計(jì),10,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

6、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。,11,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(zhuān)家的經(jīng)驗(yàn),是交通事故管理智能決策

7、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。,12,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“ IF MTHEN N”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,THEN調(diào)動(dòng)醫(yī)務(wù)部門(mén)進(jìn)行緊急救援”存在,那么,就將該策略提供給決策者。,對(duì)于不存在規(guī)則匹配的情況,則需要根據(jù)事故