[發明專利]一種基于數據挖掘的海洋災害預警專家系統

無效

• 申請號: 201110394244.9
• 申請日: 2011-12-02
• 公開（公告）號: CN102495875A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 黃冬梅;曹燕琴;張明華;康培紅;王元珠
• 申請（專利權）人: 上海海洋大學
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30;G06Q10/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及海洋災害的評估標準，災害判定等級，及對海洋災害預警的專家系統。

背景技術

我國是世界上遭受海洋災害最嚴重的國家之一，隨著全球變暖、極端氣候事件頻發以及沿海經濟的快速發展，沿海地區面臨的海洋防災減災壓力越來越大。目前國內初步形成了包括由各類浮標、潛標、衛星、雷達、飛機、船舶和岸基(島嶼)觀測站點構成的立體觀測系統，得到大量豐富的海洋數據，同時通過國際的數據交換的窗口，獲得全球的海洋環境要素數據，已經擁有大量珍貴的海洋科學數據和相關信息。如何更高效的利用海洋科學數據，提高各種海洋災害的預警防御，不僅對有效減輕海洋災害造成的損失，保障沿海地區人民生命財產安全與社會經濟的可持續發展有很深刻的指導意義，而且也對我國的數字海洋建設提供了有力支持，因此有必要建立海洋災害性預警系統。

數據挖掘(Data?Mining)，是從大量數據中獲取有效的、新穎的、潛在有用的、最終可理解的模式的過程。通過數據挖掘技術，利用于豐富的海洋數據資源中，從而發現有用信息，了解各種海洋要素的相互關系、發展規律，為海洋科學研究和綜合管理提供信息決策支持是廣大海洋科技工作者的一個重要研究方向。

海洋數據類型復雜多樣，及涉及到的海洋災害預警也具有相當的復雜性。將數據挖掘出來的知識信息為海洋災害預警提供決策，需要相當的專業知識才能做到。由于在人類社會中，海洋知識方面專家資源相當稀少，有了專家系統，則可使此珍貴的專家知識獲得普遍的應用。

專家系統是利用大量的專家知識，運用知識推理的方法解決各特定領域中的實際問題。將專家系統應用于海洋災害中，根據海洋領域的專家知識、技術、實驗數據和數學模型，模擬海洋領域專家就某一特定海洋災害問題進行啟發式推理、判斷，可以很好的預測海洋災害，發出警報，為社會公眾服務。

發明內容

本發明提供一種基于數據挖掘的海洋災害預警專家系統。該系統包括海洋數據庫，數據挖掘模塊，海洋災害知識庫，知識獲取界面，推理機，解釋模塊，海洋災害預警展示界面七個模塊。海洋數據豐富多樣，先采用模糊聚類粗糙集屬性約簡法對大規模復雜的海洋數據進行簡約和壓縮，最大程度的保留與海洋災害相關的屬性因素信息，再利用數據挖掘得到蘊含大量的知識的信息，對這些知識信息經過，模糊聚類，規則提取處理，找到對海洋災害能夠預測的策略規律。將這些策略規律組織形成的專家系統，模擬海洋領域專家就某一海洋災害問題進行啟發式推理、判斷，預測海洋災害，發出警報，有效解決了海洋災害中專家預警和海洋知識人員短缺的問題，為推廣科學海洋災害預警技術提供了新的途徑和手段。

附圖說明

圖1為本發明的海洋災害預警專家系統架構圖。

圖2為本發明專家預警海洋災害的流程圖示意圖。

圖3為本發明的海洋知識庫結構圖。

具體實施方式

本發明公開了一種海洋災害預警專家系統，下面結合附圖對實施方式進行說明。

請參照圖1。圖1為本發明的海洋災害預警專家系統架構圖。包含海洋數據庫，數據挖掘模塊，海洋災害知識庫，知識獲取界面，推理機，解釋模塊，海洋災害預警展示界面七個功能模塊。

請參照圖2。本發明所述的預警專家系統的主要工作流程如下：

將各種裝置采集的海洋數據經過數據清洗，預處理，形成海洋災害數據庫；數據挖掘模塊對海洋災害數據庫的數據挖掘，輸出一定關聯規則的知識，觸發推理機，推理機調用知識庫中知識規則和數據進行推理，評估海洋災害，判斷出海洋災害的等級，解釋程序結合預警閾值，以簡單直觀的方式，向用戶發出海洋災害預警。

請參加圖3。海洋災害知識庫，存儲海海洋災害預警規則知識，分為靜態知識庫與動態知識庫。它至少包含風暴潮、海嘯、災害性海浪、海冰、赤潮、臺風等典型海洋災害在內的災害評估規則庫，及海洋災害等級判定規則庫，根據評估規則庫海洋災害等級判定規則庫制定的海洋災害預警策略規則庫。其中靜態知識庫，存儲相對穩定、時間較長更新知識規則；動態知識庫，存儲更新時間較快的一些規則。動態知識庫規則的更新，主要來源是挖掘層在對海洋災害數據挖掘的過程中，發現的一些新知識擴充及專家通過知識獲取界面對動態知識庫的補充。