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1、学院：资源与环境科学学院姓名：韦运来学号：2011301130099专业：地理信息系统（GIS）智能问题与方法求解作业简谈人工智能在你所学专业的应空间信息与数字技术是计算机科学技术和地理信息科学与数字测绘、全球定位系统、遥感、地球科学、数据库技术、人工智能等理论和技术相结合而产生的一门新兴交叉边缘学科领域，它运用计算机技术、通信技术，综合研究空信息数字化、网络化、可视化和智能化的工程理论与技术科学，它将空间信息的各种载体向数字载体转换，通过网络通信技术加载到国经济建设和国防建设的各个专业领域，支持各行业数字工程的实现，并将为这些数字化工程和信息化建设提供全方位的技术支持和科学的决策支持
2、手段。AI（人工智能的简称）是计算机科学、控制论、信息论、神经生物学、心理学、语言学等多种学科互相渗透而发展起来的一门综合性学科，是研究解释和模拟人类智能、智能行为及其规律的一门综合性的边缘学科。它借助于计算机建造智能系统完成诸模式计算识别、自然语言理解、程序自动设计、定理自动证明、机器人、专家系统等应用活动其主要任务是建立智能信息处理理论进而设计可以展现某些近似于人类智能行为的计算系统。空间信息与数字技术要获取、分析、处理、检索、传输、共享海量的数据，当前普遍的GIS（地理信息系统的简称）系统需要完成管理大量复杂的地理数据的任务。目前,GIS技术主要侧重于解决复杂的空间数据处理与显示
3、问题其推广应用遇到的最大困难是缺乏足够的专题分析模型,或者说GIS的数据分析能力较弱,而这一能力的提高从根本上依赖于人工智能中的知识工程、问题求解、规划、决策、自动推理技术等的发展与应用。从这一点上讲,在不久的将来,AI在GIS系统中的应用,尤其是其智能化分析功能将大大改善传统GIS应用范围,将GIS应用提高到一个新的层次。取相应的知识和规则,推理机就模拟专家的分析过程,自动处理,直到生成需要的结果。如前所述,由于地理现象的复杂性和强烈的地域个性使系统地理学试寻找普遍规律的努力只能停留在理论研究阶段,而区域地理学一般性描述无法确定性地揭示地理现象的内在规律亦无法让人们满意。地理信息系统
4、建立的区域空间数据库是特定区域的定量反映,是个性和共性的统一,包含着大量的地学知识,可以在此基础上探讨普遍性和特殊性的地学规律。对于已经明确的规律可以直接应用于模型分析而不必经过烦琐的推理对机理不清的现象可以用专家系统的方法加以解决。同时地理信息系统提供的空间分析功能也为地学专家系统提供了有力的工具。目前已有地学专家系统如美国著名的PROSPECTOR地质勘探专家系统用于寻找矿藏我国南京大学开发的用于寻找地下水的勘探地下水专家系统KCGW;美国石油勘探专家系统DIPMETER;暴雨预报专家系统WILLARD;YeeLeung等。它们将地学专家的经验加以形式化表达并存储在知识库中,采用贝
5、叶斯推理机制。当用户启动系统后,输入某一地区的观测事实及其可信度后,系统经过推理后将推理结果以及这个结果的可信度反馈给用户,当某一结论的可信度超过用户设置的阈值后,则认为已推导出满足用户要求的结论。这一类属于早期编写的人工智能专家系统。近年来如翁文斌等设计的汾河防洪专家系统采用了语义网络知识库、框架知识库、槽知识库、规则知识库和目标库等来表达和存储知识,提供知识库管理系统,除了普通推理机外还提供了专业推理机,是一种比较完善的地学专家系统。智能化规则知识推理过程问题识别对自然语言的理解。即将自然语言转变为机器指令。用户查询分析模块借助于词典的帮助,将用户查转化为系统内部所需要的准形式。即
6、对用户查询进行特征属性抽取。模型调用识别出具体任务后通过查找模型库调用若干处理模型。知识调用根据模型要求的规则知识因子或内容知识因子从知识库中调用知识,如果该知识为规则控制知识,则可能会触发下一级模型的调用,触发从空间数据库中提取地物类型、空间拓扑信息、空间位置等为空间推理提供预备知识。具体表示为依据提取出的用户查询特征属性,在案例库中进行检索与匹配,利用模糊综合评判,计算相似度,寻找出最佳案例。如果最佳案例的相似度大于评判值(依据经验不断修正),则输出最佳案例的规划解决方案。否则,继续进行规划推理。结果控制:上述过程循环得出推理结果,以文字或图形形式表示。以上过程中,如何定位到各推理
7、步骤所需要的相关知识及如何利用这些知识是问题的关键。规则知识以产生式方式出现,具有“if...then...”的格式,因而易于进行推理控制。人工智能应用地理信息系统的趋势及问题随着AI技术的研究日渐深入,越来越多的人工智能技术可与地理信息系统结开发出更具智能化人性化的系统。最近几年,人工神经网络技术和传算法的应用取得了很大的成功,相信在不久的将来人工智能和专家系统将与GPS、GIS、RS、DPS、DSS、KDD等技术相结合,将建立集成化、自动化
