Математическое обеспечение ГИС – это совокупность математических методов, модулей и обработки пространственных данных, среди которых большое место занимают методы распространения и генерализации картографических изображений.
Различают два вида математического обеспечения(МО) – внутреннее и внешнее.
Внутреннее включает ОС и программные средства ввода, обработки, вывода, накопления, систематизации и хранения картографической информации.
Внешнее МО может сосредоточить программные средства для решения тех или иных профессиональных задач, в т.ч проектных. В этом ГИС интегрируется с САПР, для которых географический аспект описание, направленное проектирование схем расселения, развития регионов.
Методы оценки и выбора проектных решений
а) Постановка вопроса.
Вопрос об оценке и выборе проектных решений может ставиться по-разному.
I. Постановка предполагает, что известен некоторый набор показателей для варианта проекта. Из совокупности конкурентно-способных выбрать один наиболее рациональный вариант.
II. Постановка вопроса предпологает анализ и решение вопросов инвестирования того или иного проекта.
Будим исходить из I-ого варианта.
б) краткая справка о II-ом подходе
При разработке крупных инвестиционных проектов приходится обосновывать необходимость производства продукции, наличие спроса на них, размещение объекта, основных решений по объекту, объем инвестиций для реализации проекта во времени и т.д. Это обоснование примерно соответствует составу технико-экономических обоснований (ТЭО), состав и содержание которого решает норм. Строительству и реконструкции объектов. Для реализации этой методики разработали специальные программные средства (COMFAR)
Состав сведений об инвестициях проекта включает:
- цель проекта
- вид продукции
- тип производства
- характеристика района строительства
- топливо и сырье
- организационные средства
- охрана окружающей среды
в) методы оценки и выбора
Метод 1 – метод «идеального объекта». В этом методе учитываются количественные критерии без ограничения их числа. Метод хорошо формирован и по нему создано много программных средств.
Метод 2 – метод «Квалиметрии». Он работает с количественными и качественными критериями, их число не ограничивается. Применяется данный метод в архитектурно-строительной практике.
Метод 3 – «Метод анализа иерархий». Иерархия является основным способом, с помощью которого исследователь может подразделить всю совокупность исследуемых данных на кластеры и подкластеры. Основной задачей метода анализа иерархий (МАИ, метод Саати) является оценка высших уровней иерархии, исходя из взаимодействия различных уровней, а не из непосредственной зависимости от элементов на этих уровнях. Применение МАИ для определения влияния инновационных управляющих воздействий (автоматизированная обучающая среда; интерактивное сетевое взаимодействие; направляемая самостоятельная познавательная деятельность; выездная сессия; автоматизированный документооборот) на результат учебной деятельности и вклад влияния каждого управляющего воздействия на итоговый результат, позволит повысить качество подготовки специалистов. Основной задачей является оценка значимости рассматриваемых управляющих воздействий.
Этапы МАИ
1. Очертить проблему и определить,что мы хотим
2. Построить иерархию (цель, критерии, альтернативы)
3. Построить множество матриц парных сравнений для каждого из нижних уровней по одной матрице для каждого элемента примыкающего сверху уровня
4. Проверить индекс соласованности каждой матрицы
5. Использовать иерархический синтез для взвешивания собственных векторов весами критериев и вычислить сумму по всем соответствующим взвешенным компонентам собственных векторов уровня иерархии, лежащего ниже.
Лекция №4
«Общие понятия об экспертных системах»
1. Определение
2. Структура
3. Применение в строительной деятельности
- Определение
Под экспертными системами понимаются интеллектуальные, интерактивные компьютерные программы, которые в определенной степени могут моделировать роль человека – эксперта, используя эвристические и другие виды знаний в некоторой прикладной области. Такие системы впервые начали применять для рецептурно диагностических целей в медицине и некоторых других областях. Вначале для решения этих задач использовались в основном имперические знания опытных специалистов. В дальнейшем, особенно для задач инженерного характера, оказалось необходимым использовать как эвристические знания, так и аналитические, получаемые из прикладных или фундаментальных наук. Например, формальные методы строительной механики рассматриваются как аналитические знания, а знания и умения специалиста выбрать расчетную схему (модель), максимально приближенную к реальным условиям, можно отнести к эвристическим знаниям. Для построения эффективных САПР нужны оба вида знаний.
- Структура
- База знаний:
База знаний – это ядро экспертной системы (ЭС), совокупность знаний предметной области, записанная на машинном языке (носителе) в форме, понятной эксперту и пользователю. Параллельно такому представлению существует база знаний во внутреннем машинном представлении.
- Механизм логического вывода:
Механизм логического вывода – программа, моделирующая ход рассуждений эксперта на основании знаний, имеющихся в базе знаний.
- Подсистема объяснений выводов:
Подсистема объяснений выводов – программа, позволяющая пользователю получить ответы на вопросы «как была получена та или иная информация» и «почему система приняла такое решение».
- Интерфейс пользователя:
Интерфейс пользователя – комплекс программ реализующих диалог пользователя с экспертной системой как на стадии ввода информации, так и при получении результатов.
- Интеллектуальный редактор базы знаний:
Интеллектуальный редактор – программа предоставляющая инженеру по знаниям возможность создавать базу знаний в диалоговом режиме. Он включает в себя систему вложенных меню, шаблонов языка представления знаний, подсказок и других, сервисных средств, облегчающих работу с базой. В коллектив работников экспертной системы входит как минимум четыре человека: эксперт, инженер по знаниям, программист, пользователь. Возглавляет коллектив инженер по знаниям, это ключевая фигура при разработке Экспертных Систем.
Пользователь – специалист предметной области, для которой предназначена данная система.
Инженер по знаниям – специалист по информационным технологиям, выступающий в роли промежуточного буфера между экспертом и Базой знаний.
- Применение в строительной деятельности
Проектирование
1.1. Выбор строительных материалов с учетом условий эксплуатации: агрессия среды, климат, НДС и т.д.
1.2. Выбор ОПР и КР зданий и сооружений с учетом многих критериев.
1.3. Выбор КР зданий и сооружений на многокритериальной основе.