課件：智能決策技術(shù)講解

智能決策技術(shù)主講人：吳航智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)汽車制造與裝配技術(shù)專業(yè)資源庫智能化網(wǎng)聯(lián)化導(dǎo)入汽車制造與裝配技術(shù)專業(yè)資源庫智能決策技術(shù)是人工智能和決策支持系統(tǒng)相結(jié)合的產(chǎn)物，是智能交通系統(tǒng)的重要技術(shù)分支。在智能交通系統(tǒng)領(lǐng)域，智能決策技術(shù)主要用于對路網(wǎng)交通運(yùn)行的三大特征，即交通容量、出行需求、交通狀態(tài)進(jìn)行分析計(jì)算，利用后臺豐富的大數(shù)據(jù)以及車輛監(jiān)測的道路反饋信息形成整合力，進(jìn)一步提升車輛的安全與舒適性。基本概念汽車制造與裝配技術(shù)專業(yè)資源庫智能決策支持系統(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)用人類專家的知識通過邏輯推理來幫助解決復(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)是一個智能計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)，其內(nèi)部含有大量的某個領(lǐng)域?qū)＜宜降闹R與經(jīng)驗(yàn)，能夠利用人類專家的知識和解決問題的方法來處理該領(lǐng)域問題。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是通過采用物理可實(shí)現(xiàn)的器件或采用計(jì)算機(jī)來模擬生物體中神經(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)汽車制造與裝配技術(shù)專業(yè)資源庫由于人工智能技術(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DSS的基礎(chǔ)上增設(shè)知識庫與推理機(jī)，在人機(jī)對話子系統(tǒng)中加入自然語言處理系統(tǒng)（LS），形成智能人機(jī)接口，與四庫之間插入問題處理系統(tǒng)（PPS）而構(gòu)成的四庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)三庫DSS四庫IDSS研究現(xiàn)狀汽車制造與裝配技術(shù)專業(yè)資源庫目前，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)倉庫和基于范例推理的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)倉庫的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)整存在問題汽車制造與裝配技術(shù)專業(yè)資源庫雖然近年來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，對于當(dāng)前多數(shù)IDSS應(yīng)用系統(tǒng)來說，有些問題還亟待解決：脆弱性和知識獲取困難：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、模型庫、方法庫和知識庫如何進(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，被動的；……案例研究汽車制造與裝配技術(shù)專業(yè)資源庫

交通事故管理問題是一個非常復(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、事故確定、事故響應(yīng)和事故清除4個階段，每個階段又有很多方案需要決策者進(jìn)行決策。面對大量、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)勢在于：對數(shù)據(jù)的采集和分析可以利用IDSS，減少人工負(fù)擔(dān)；IDSS可以對事故管理措施的效果進(jìn)行模擬及評價(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)，從而使得對于事故的處理更加及時(shí)，減少經(jīng)濟(jì)損失；……模型庫設(shè)計(jì)汽車制造與裝配技術(shù)專業(yè)資源庫模型庫基本數(shù)學(xué)模型庫事故檢測模型庫事故影響范圍確定模型庫事故影響范圍分析模型庫存放一些具有無針對性的基本數(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,支持其他模型庫的運(yùn)行。存放一些用于事故檢測的模型和算法。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)長度等。主要存放車輛排隊(duì)模型、車流波動模型和Boltzman模型等,以計(jì)算延誤和排隊(duì)長度。其目標(biāo)是建立事故延誤和排隊(duì)長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)模型庫中的模型實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)汽車制造與裝配技術(shù)專業(yè)資源庫數(shù)據(jù)庫面向單個檢測器的數(shù)據(jù)面向兩個檢測器的數(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,需要建立各個檢測器的交通流參數(shù)表。由于各種檢測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個檢測器的數(shù)據(jù)表。統(tǒng)計(jì)分析來自各檢測器的數(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)。存儲模型庫模型和其它數(shù)據(jù)分析工具對源數(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。知識庫設(shè)計(jì)汽車制造與裝配技術(shù)專業(yè)資源庫知識庫事實(shí)庫規(guī)則庫實(shí)際上是事故描述事實(shí)庫與事故處理和疏導(dǎo)策略事實(shí)庫的映射關(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)能否有效地對事故管理決策進(jìn)行支持的關(guān)鍵。事故描述事實(shí)庫處理策略事實(shí)庫疏導(dǎo)策略事實(shí)庫存放“事故A為追尾事故”、“事故B為貨貨相撞事故”等對事故現(xiàn)象進(jìn)行描述的事實(shí)。存放對各種交通事故處理方案的描述。存放對各種交通管理措施和誘導(dǎo)策略的描述。推理機(jī)設(shè)計(jì)汽車制造與裝配技術(shù)專業(yè)資源庫推理機(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,THEN調(diào)動醫(yī)務(wù)部門進(jìn)行緊急救援”存在,那么,就將該策略提供給決策者。對于不存在規(guī)則匹配的情況,則需要根據(jù)事故性質(zhì)、事故的影響范圍、事故發(fā)生點(diǎn)的交通環(huán)境及資源供給情況確定選擇某事故處理和疏導(dǎo)策略的概率,輔助決策者采取措施,指揮各個部門協(xié)同工作?；靖拍钪悄軟Q策支持系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)