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1、2地理学报Vo,oZ第57卷第期l石7No20022002年3月ACTAGEOGRAPHICASINICAMar地理案例推理及其应用,.,,,}}’’22杜云艳周成虎邵全琴苏奋振史忠植叶施仁.,(l中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室北京1001012.中国科学院计算技术研究所,北京10(X)81):由于案例推理接近于人类认识、解决问题最原始的思维方式,具有在无法获取机理模摘要型、确定规则或统计模型时,采用简单的历史相似性实现问题的定量求解和预测的特点,成为当前人工智能中备受关注的领域。在讨论案例推
2、理方法发展的基础上,探讨应用案例推理进行地学问题求解的具体方法。从地学数据分析的角度提出了地理案例推理,并结合地理案例的特点,具体讨论了地理案例的表达模型和推理模型,最后结合东海中心渔场预报的实际工作,给。出这种方法的具体应用实例关键词:;;;;东海中心渔场人工智能地理案例推理表达模型推理模型中图分类号:P2081引言,:,20世纪90年代以来人工智能向两个大的方向发展一方面基于数据挖掘和分析的计算智能成为新的发展方向川。另一方面,传统人工智能领域基于相似性的推理越,e一,。来越受到重视从而提出基于案例的推理方法(CasBa
3、sedReason简称CBR)ing,CBR用以往案例的知识或信息进行相似案例的问题求解可以克服专家系统面临的难,具、、、【2,,题有简化知识获取提高求解效率改善求解质量进行知识积累等优点因,。〔3,4]此案例推理提供了与人类解决问题很接近且可以突破知识系统脆弱性的一种方法,,从CBR提出以来美国和欧洲相继在各个行业结合自身的需求研制许多系统在模型、方法以及理论上带来不同程度的发展,使其成为近年来人工智能领域研究热点。,。:,e随着应用推广在地学领域也曾开展过应用如BrantingHastings(l994)Lkas;one
4、souse;oe;e「,〕。(1994)J和Roydh(1993)Gl(1994)Kller(1994)等但这些应用比较零,,,散缺乏体系并且仅仅对属性特征进行传统的CBR推理因此有必要深入系统地研究案例推理解决地学问题应用的概念和方法。,,,同时由于地学问题复杂特性从80年代中期开始Gls领域便用计算机领域的,信息系统技术进行复杂问题的预测和分析而CBR是人工智能领域新兴的一种推理方法,它与地理学的结合进行空间问题求解成为地学数据分析和预测的新方法。因此从地,。学角度引入地理案例推理的概念和方法是地理学发展的迫切需求本文把
5、案例推理应,,用于地学领域探讨该方法进行地理现象定量推理和预测的具体问题并构建地理案例推理应用的模型和方法。一一:一一:2106二200收稿日期0()04修订日期10926:.一(8一一ounaon:eatlonartolnao一基金项目国家863计划181103)[FdtiItemThNl863POJ即fChNsls1103]·:-女,主要从事海洋遥感和海洋一mall:du作者简介杜云艳(1973Gls研究E穷@lreisacCn0151一0158页地理学报57卷2地理案例推理2.1地理案例定义,地理案例可以看作是与地理学
6、有关的一类案例目前比较详细的案例定义是1993:“,年给出的对于以往经验的具有一定关系的知识表达记录了要想达到某目标所必须”。。:,吸取的基本教训或经验围根据该定义可以辨识案例如不同路口的交通设计案例。,闭根据道路结构及状况等对应于多种状况据此分析可知案例是随研究问题和时间变。因:,化而动态变化此与地理有关的案例可定义为发生在特定的地理空间且案例受区域分异规律的影响呈现随案例空间位置变化而变化的特征。如自然界中迁徙动物的空间,,、集群问题属于地理案例因为受空间分异规律的影响导致动物在不同时间不同区域,。集群数量的不同从而形成
7、不同的案例,在地理案例定义的指导下给出了地理案例的概念模型(图l)。该模型是对一般案例模案例表达l)1题,,/结果由图1可知型的扩展案例J也里特征集空间受地域分异和综合规律的,影响发生的地理现象或事件与其周边的地理环境存在高度地空间关联。问题的特征描述,需考虑地理时空分布特征和护‘’“在此时空分布特征下的其它属;案例空间/少性特征对问题结果的状态描履述基于地理事件或现象的环境资,分析之上是地学问题经过一图l地理案例的概念模型定的时空域关联分析之后的结Fig.1eeoncePtua】dslofGeO一eThmoase。果状态2
8、.2地理案例的构建根,。据地理案例的概念模型可以给出地理案例构建的一般流程(图2)整个流程分:。,为3部分问题状态一方法一结果状态问题提出需结合定性的地理现象或事件描述,;进行抽象对应于问题的特征描述需充分考虑案例时空分布特征其它特征属性是基于,,;这一前提进行的并且这3者之间是相互联系的
