發(fā)布時間：2022-04-11所屬分類：工程師職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要應(yīng)急管理案例蘊(yùn)含了大量的應(yīng)急管理知識，如何有效利用這些知識，提高應(yīng)急管理案例的應(yīng)用價值，是當(dāng)前應(yīng)急管理研究的難點.通過引入共性知識元模型，以知識元的形式抽取領(lǐng)域內(nèi)突發(fā)事件應(yīng)急管理共性知識，形成共性可擴(kuò)展的應(yīng)急知識元體系.同時對應(yīng)急管理案例進(jìn)行情景
摘要應(yīng)急管理案例蘊(yùn)含了大量的應(yīng)急管理知識，如何有效利用這些知識，提高應(yīng)急管理案例的應(yīng)用價值，是當(dāng)前應(yīng)急管理研究的難點.通過引入共性知識元模型，以知識元的形式抽取領(lǐng)域內(nèi)突發(fā)事件應(yīng)急管理共性知識，形成共性可擴(kuò)展的應(yīng)急知識元體系.同時對應(yīng)急管理案例進(jìn)行情景的劃分，在此基礎(chǔ)上對應(yīng)急管理案例情景序列的知識結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，結(jié)合應(yīng)急知識元體系提出應(yīng)急管理案例的情景化表示及存儲模式，使應(yīng)急過程各階段的信息相分離，形成基于知識元的應(yīng)急管理案例情景庫，更加滿足“情景-應(yīng)對”模式中案例推理的需要.
關(guān)鍵詞應(yīng)急管理案例;知識元;案例情景化表示;案例情景化存儲
0引言
近年來我國突發(fā)事件頻發(fā)，積累了大量的應(yīng)急管理案例，這些應(yīng)急管理案例蘊(yùn)含了各類突發(fā)事件發(fā)生發(fā)展演化過程及其應(yīng)急處置過程，都是寶貴的歷史經(jīng)驗.由于突發(fā)事件信息的缺失性，應(yīng)急決策面臨的不確定性和約束條件的復(fù)雜性，突發(fā)事件發(fā)生后通過參考?xì)v史相似案例來輔助應(yīng)急決策是一種直接而有效的方法.然而，當(dāng)前應(yīng)急管理案例多以圖表和文本的形式對整體案例進(jìn)行描述，缺乏對突發(fā)事件發(fā)生過程各個階段的劃分及結(jié)構(gòu)化的描述.在‘稽景-應(yīng)對”模式中應(yīng)急決策者希望直接獲取與當(dāng)前情景相似的案例情景中的應(yīng)急管理知識，并非案例的娜文檔信息.因此，如何將現(xiàn)有案例發(fā)生過雛行有效的劃分，并使決策者能從案例中直接獲取需要的某階段的應(yīng)急管理知識，對于提高應(yīng)急管理案例的利用效率，便于應(yīng)急決策知識獲取具有重要的現(xiàn)實意義.
案例推理技術(shù)核心在于用過去案例和經(jīng)驗來解決當(dāng)前新問題W.基于積累的大量應(yīng)急管理案例，目前專家學(xué)者開始應(yīng)用案例推理技術(shù)對突發(fā)事件進(jìn)行應(yīng)急處置，以提高突發(fā)事件應(yīng)急處置能力，而實現(xiàn)案例推理的關(guān)鍵則是案例的結(jié)構(gòu)化表示.目前在對應(yīng)急管理案例表示的研究中，大部分都是基于知識表示的常用方法，如框架12U吾義網(wǎng)絡(luò)K、XMI;5-'本體I8-11]，以及這些方法的組合，其共同點都是以案例的整體為基礎(chǔ)，通過抽取案例中共有的概念形成關(guān)鍵詞列表.這種方式簡單直接，結(jié)構(gòu)比較清晰，但是所能表示的內(nèi)容和形式一般都比較固定，缺乏將應(yīng)急管理案例以情景的視角進(jìn)行更細(xì)粒度的劃分，因此難以體現(xiàn)對突發(fā)事件的發(fā)生、發(fā)展、演化過程及應(yīng)急處置過程的描述，造成重要信息丟失，導(dǎo)致案例推理結(jié)果的不準(zhǔn)確或者可用性受限，同時難以滿足“情景-應(yīng)對”模式對案例中經(jīng)驗知識的需求.
情景的概念已經(jīng)被弓丨入了突發(fā)事件的研究中，“情景-應(yīng)對”模式是目前突發(fā)事件的研究發(fā)展趨勢丨12】.目前突發(fā)事件領(lǐng)域中情景的概念僅被應(yīng)用于對突發(fā)事件態(tài)勢或發(fā)展趨勢的描述中，如姜丼等丨13_14丨將突發(fā)事件的情景定義為突發(fā)事件態(tài)勢的集合，并將情景的概念應(yīng)用于突發(fā)事件的實時決策中;本團(tuán)隊的郭艷敏等[15]提出了一種基于知識元的突發(fā)事件情景表示模型，給出了一種突發(fā)事件情景“態(tài)”的描述方法.以往對突發(fā)事件情景研究中，“態(tài)”的信息是已知的，“勢”的信息是未知的，是一種預(yù)測的信息;而應(yīng)急管理案例情景是對已有突發(fā)事件發(fā)生過程的切割描述，案例的發(fā)生過程是已知的，案例中情景“態(tài)，，和“勢”的信息都是已知的，是為了適應(yīng)“情景-應(yīng)對”模式的案例推理需要而進(jìn)行的細(xì)粒度描述.
因此，本文將情景的概念引入應(yīng)急管理案例領(lǐng)域，提出一種基于共性知識元模型的應(yīng)急管理案例的情景化表示及存儲模式?對應(yīng)急管理案例進(jìn)行情景的劃分，分析應(yīng)急管理案例的知識結(jié)構(gòu)，抽取更細(xì)粒度的情景中突發(fā)事件相關(guān)知識元實例對象，將文本案例以情景序列的形式和知識元的結(jié)構(gòu)重新表示和存儲，使突發(fā)事件發(fā)生的過程各階段的信息相互分離，進(jìn)而形成基于情景的應(yīng)急管理案例情景庫，供應(yīng)急決策者調(diào)用，滿足了“情景-應(yīng)對”模式的案例推理的需要，最終以實例驗證該方法的有效性.
1共購識元模型及應(yīng)急知識元體系構(gòu)建
應(yīng)急管理案例描述了各類突發(fā)事件的發(fā)生、發(fā)展和演化過程，可以看作是突發(fā)事件的歷史情景記錄.而突發(fā)事件快速多變，多學(xué)科性和專業(yè)性特征突出，因此如果能夠根據(jù)各類突發(fā)事件特征，抽取其共性知識，建立共性知識元模型，把來自不同學(xué)科、非結(jié)構(gòu)或不同結(jié)構(gòu)的各種應(yīng)急管理案例信息和知識組織管理起來，能對突發(fā)事件應(yīng)急管理案例表示產(chǎn)生重要的支撐作用.
為此，本文通過構(gòu)建突發(fā)事件共性知識元模型，把知識元模型作為刻畫突發(fā)事件應(yīng)急管理案例的基礎(chǔ)元模型，每個應(yīng)急管理案例看作是由多個知識元模型的實例對象依據(jù)邏輯關(guān)系組合而成，從而可從細(xì)粒度上管理和組織應(yīng)急管理案例知識，同時可以提高案例知識的重用能力.
1.2應(yīng)急知識元體
系應(yīng)急管理案例涉及的領(lǐng)域知識眾多，而且每個專業(yè)領(lǐng)域的知識體系具有很大的差異，因此要想完整地描述出應(yīng)急管理案例中涉及的突發(fā)事件問題的描述屬性集合，就必須實現(xiàn)各領(lǐng)域知識的集成，而集成的基礎(chǔ)就是知識的共性本質(zhì)特征.為此，本文應(yīng)用前述共性知識元模型，并結(jié)合本體論的方法，基于各類專業(yè)領(lǐng)域知識，通過抽取突發(fā)事件應(yīng)急管理領(lǐng)域知識元，構(gòu)建共性并可向?qū)I(yè)個性擴(kuò)展的應(yīng)急知識元體系為應(yīng)急管理案例表示及應(yīng)用提供基礎(chǔ)支撐?體系結(jié)構(gòu)如圖1所示.
應(yīng)急知識元體系一方面提供了一^用于突發(fā)事件相關(guān)信息描述的統(tǒng)一框架和規(guī)范模型，能有效減少知識概念和術(shù)語上的歧義;另一方面也有利于應(yīng)急管理案例中的描述的事物統(tǒng)一以知識元的形式進(jìn)行抽取和描述;同時由于可擴(kuò)展性，應(yīng)急知識元體系在應(yīng)急管理案例的抽取及表示過程中也可以不斷地豐富和完善.相較于本體，應(yīng)急知識元對客觀事物知識進(jìn)行了封裝，使其在結(jié)構(gòu)上與客觀現(xiàn)實更相近;而且獨立的屬性和關(guān)系知識元表示，使其具有更強(qiáng)大的表達(dá)能力.
2基于知識元的應(yīng)急管理案例情景化表示
2.1應(yīng)急管理案例的情景劃分
目前景-應(yīng)對”處置模式是突發(fā)事件應(yīng)對研究的發(fā)展趨勢[17]，情景已經(jīng)成為突發(fā)事件應(yīng)急決策的基礎(chǔ)和依據(jù)，因此對案例發(fā)生發(fā)展及應(yīng)急處置過程進(jìn)行情景的劃分對基于案例的應(yīng)急決策具有重要的現(xiàn)實意義.
情景是決策行為主體所正在面對的突發(fā)事件發(fā)生、發(fā)展的態(tài)勢，因此突發(fā)事件狀態(tài)改變是情景轉(zhuǎn)換的標(biāo)志.由于突發(fā)事件狀態(tài)描述貫穿案例始終，按照案例中突發(fā)事件發(fā)生、發(fā)展的自然規(guī)律及人為干擾過程，案例情景從原始狀態(tài)經(jīng)由不同的狀態(tài)點產(chǎn)生新的情景，形成情景演化過程。
按照案例事件演化規(guī)律，可將案例情景劃分為發(fā)生情景、發(fā)展情景、演化情景和消失情景.發(fā)生情景是案例突發(fā)事件發(fā)生時所呈現(xiàn)出的某種態(tài)勢;發(fā)展情景是事件經(jīng)過自身演變以及外界干擾，在空間和強(qiáng)度上不斷擴(kuò)大而呈現(xiàn)出的態(tài)勢;演化情景是在發(fā)展情景的基礎(chǔ)上，事件引發(fā)其它次生衍生事件的發(fā)生，演化情景一般包括衍生情景、轉(zhuǎn)化情景、耦合倩景三種演化情景類型;消失情景是事件處理結(jié)束時所處的狀態(tài)。
除了案例事件演化規(guī)律外，按照案例情景演變的時間規(guī)律，案例情景亦可分為初始情景、中間情景和結(jié)束情景?初始情景是突發(fā)事件發(fā)生時的態(tài)勢;中間情景是初始情景經(jīng)過自身演變以及外界干擾所達(dá)到的一種中間狀態(tài);結(jié)束情景是突發(fā)事件穩(wěn)定或消失時的狀態(tài).
結(jié)合案例事件演化規(guī)律和時間規(guī)律，對于可劃分為多個關(guān)鍵階段的突發(fā)事件，整個事件的發(fā)生情景是第一個關(guān)鍵階段的初始情景，整個事件的消失情景是最后一個關(guān)鍵階段的結(jié)束情景，而整個事件的發(fā)展情景、演化情景中則可能包括多個階段的初始情景、中間情景和結(jié)束情景，而且案例情景不是絕對的，發(fā)展情景對于演化情景而言是初始情景，而對于整個事件而言則是中間情景.
本文以案例中事件狀態(tài)的變換作為情景轉(zhuǎn)換的標(biāo)志，事件狀態(tài)的改變即代表一個新的情景的生成，由此本文案例情景演化過程如圖2所示.
2.2應(yīng)急管理案例的情景知識結(jié)構(gòu)分析
情景是決策主體在關(guān)鍵決策點所面對的態(tài)勢[131，因此對于每一個案例情景片段氏，可定義為在案例突發(fā)事件發(fā)生、發(fā)展過程中在某一時刻所有災(zāi)害要素的狀態(tài)集合，所有災(zāi)害要素包括事件本身狀態(tài)要素;事件所處的環(huán)境要素，即承災(zāi)載體狀態(tài)要素，如受事件影響的人員、設(shè)備、建筑物、自然環(huán)境等的狀態(tài);以及進(jìn)行事件應(yīng)對的人為干預(yù)因素，即應(yīng)急管理活動要素.
s1中知識元實例內(nèi)部屬性關(guān)系由知識元實體iim預(yù)先定義，輸入屬性經(jīng)過映射關(guān)系關(guān)聯(lián)到輸出屬性，知識元實體實例化后進(jìn)行實例關(guān)聯(lián);知識元實例之間同樣存在屬性關(guān)聯(lián)，關(guān)聯(lián)關(guān)系來自實際相互作用關(guān)系，在此將其分為幾種基本關(guān)系類型：事件對承災(zāi)載體的作用關(guān)系、應(yīng)急管理活動對事件的控制關(guān)系、應(yīng)急管理活動對承災(zāi)載體的救援關(guān)系、應(yīng)急管理活動與應(yīng)急管理活動間的操作關(guān)系.
3應(yīng)急管理案例的情景化存儲
目前應(yīng)急管理案例多以自然語言文本即非結(jié)構(gòu)化文本形式存在，因此需要依據(jù)上述應(yīng)急管理案例的情景化表示施進(jìn)行結(jié)構(gòu)化的重新存儲，才能真正被計算機(jī)檢索和應(yīng)用?原則上用BNF范式定義的格式都可以用XML來重新定義，因此本文采用XML文件對文本案例進(jìn)行重新存儲.應(yīng)急管理案例文本向結(jié)構(gòu)化XML文件轉(zhuǎn)化的過程是一^復(fù)雜的過程，需要對缺乏機(jī)器可理解語義的文本數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，抽取得到案例中各類客觀事物知識元的實例信息，并對其進(jìn)行編碼，從而形成結(jié)構(gòu)化的描述形式.相關(guān)知識推薦：王寧，郭瑋，黃紅雨，王延章
本文來源于：《系統(tǒng)工程理論與實踐》(月刊)創(chuàng)刊于1981年3月、是由中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會主管、中國系統(tǒng)工程學(xué)會主辦的集系統(tǒng)科學(xué)、管理科學(xué)、信息科學(xué)等為一體的綜合科技期刊。內(nèi)容定位：系統(tǒng)工程在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、教育、科研、經(jīng)濟(jì)與金融、及信息管理等領(lǐng)域中的重要應(yīng)用成果,解決實際問題的具有重要意義的創(chuàng)造性的優(yōu)秀理論成果;介紹國內(nèi)外重大研究進(jìn)展和人物等的動態(tài)報道和綜述文章，以及優(yōu)秀書刊評介等。
