Синтез семантической информационной модели, Оптимизация семантической информационной модели - Синтез, оптимизация и верификация семантической информационной модели управления качеством грунтовых вод на рисовых оросительных системах

В статье описывается порядок синтеза, оптимизации и верификации семантической информационной модели управления минерализацией и уровнем грунтовых вод.

Проблема исследования, ее актуальность, идея решения, когнитивная структуризация и формализация задачи приведены в [2, 3].

База прецедентов используется в системе "Эйдос" для автоматического расчета статистических матриц, входящих в состав семантической информационной модели:

    - матрицы частот фактов, т. е. сочетаний "значение фактора - состояние МиУГВ"; - матрицы информативностей, содержащей сведения о силе и направлении действия факторов.

Эти матрицы здесь не приводятся из-за их большой размерности. Подробно соответствующие подсистемы и режимы системы "Эйдос" описаны в работе [1].

Оптимизация семантической информационной модели

На этом этапе осуществляется:

    1. Ранжирование всех факторов по средней силе их влияния на переход МиУГВ в те или иные будущие состояния. 2. Исключение из модели МиУГВ тех факторов, которые несущественно влияют на его поведение (Парето-оптимизация).

Во 2-м режиме 3-й подсистемы "Эйдос" генерируется и печатается отчет по степени влияния градаций факторов на поведение оросительной системы (табл. 1). семантическая информационная управление фактор

Таблица 1 - Градации описательных шкал (значения факторов) в порядке убывания средней силы влияния на поведение оросительной системы (фрагмент)

Код

Наименование описательной шкалы и градации

Среднее кол-во информации

Шк

Град

В град.

Нараст.

Итог %

1

22

154

Сброс с рисовых площадей за пределы системы (тыс. куб. м): факт. -{57.44, 60.90}

0.521

0.363

2

33

229

Среднемесячные расходы воды канала СМС: I (м. куб/с): V. -{9.74, 11.60}.

0.521

0.726

3

78

544

Площади к: за "Родина" с недопустимым засолением (га). -{825.57, 1018.71}.

0.521

1.089

4

81

567

Площади ПАОС с недопустимым засолением (га) -{2546.29, 2802.00}

0.521

1.452

5

82

571

Площади ПАОС с недопустимыми УГВ и засолением (га). -{162.29, 208.71}

0.521

1.815

6

16

110

Подача воды на орошение (млн. м. куб): факт. -{71.18, 74.69}

0.479

2.149

7

4

23

Ср. мес. t возд. (°С) за вегетацию по Славянской метеостанции: V -{20.36, 21.01}

0.478

2.482

8

80

559

Площади ПАОС с недопустимым УГВ (га). -{2909.86, 3231.43}

0.477

2.814

9

57

397

Среднемесячные расходы воды канала СМС: II (м. куб/с): V -{6.74, 8.25}

0.472

3.143

10

86

597

Внутрихозяйственная сеть оросительных каналов (км). -{1379.16, 1389.81}

0.461

3.465

11

36

248

Среднемесячные расходы воды канала СМС: I (м. куб/с): VIII -{12.34, 15.36}

0.459

3.784

12

6

39

Выпавшие месячные осадки (мм) за вегетацию по Славянской метеоста -{42.61, 53.99}

0.458

4.103

13

31

214

Среднемесячные расходы воды канала СМС: I (м. куб/с): III. -{2.08, 2.70}

0.458

4.422

14

64

444

Среднемесячные расходы воды канала СМС: II (м. куб/с): XII -{2.92, 4.12}

0.458

4.741

15

82

574

Площади ПАОС с недопустимыми УГВ и засолением (га). -{301.57, 348.00}

0.458

5.060

16

3

15

Ср. мес. t возд. (°С) за вегетацию по Славянской метеостанции: V -{20.40, 21.40}

0.455

5.377

17

5

30

Ср. мес. t возд. (°С) за вегетацию по Славянской метеостанции: I -{14.91, 15.63}

0.455

5.695

18

8

52

Выпавшие месячные осадки (мм) за вегетацию по Славянской метеоста -{40.03, 59.04}

0.455

6.012

19

18

125

Подача воды на полив риса (млн. м. куб): факт. -{64.65, 70.02}

0.455

6.329

20

19

127

Подача повторных вод (млн. м. куб): план -{2.00, 6.22}

0.455

6.646

21

20

134

Подача повторных вод (млн. м. куб): факт -{2.00, 8.91}

0.455

6.963

22

21

145

Сброс с рисовых площадей за пределы системы (тыс. куб. м): план. -{48.02, 50.58}

0.455

7.281

23

22

150

Сброс с рисовых площадей за пределы системы (тыс. куб. м): факт. -{43.59, 47.05}

0.455

7.598

24

45

309

Среднемесячные уровни воды канала СМС: I (м): V -{0.01, 0.11}

0.455

7.915

25

84

587

Среднее значение УГВ на рисовой системе ПАОС (м). -{2.19, 2.29}

0.455

8.232

26

6

38

Выпавшие месячные осадки (мм) за вегетацию по Славянской метеоста -{31.24, 42.61}

0.454

8.548

27

14

92

Сум. забор воды из ист. орош. на с/х угодья АО "Черноерковское" (мл -{71.23, 75.53}

0.454

8.864

28

39

272

Среднемесячные расходы воды канала СМС: I (м. куб/с): XI -{3.19, 3.79}

0.454

9.181

29

40

280

Среднемесячные расходы воды канала СМС: I (м. куб/с): XII. -{4.85, 5.57}

0.454

9.497

30

52

364

Среднемесячные уровни воды канала СМС: I (м): XII -{0.30, 0.39}

0.454

9.813

Из таблицы 1 видно, что 28 % наиболее значимых факторов оказывает 50 % суммарного влияния на поведение оросительной системы и урожаи риса, 50 % факторов оказывает примерно 80 % суммарного влияния на поведение этой системы, а 28 % незначительных факторов вообще не оказывает на нее никакого влияния.

На рисунке приведена Парето-диаграмма ценности факторов. В начале диаграммы расположены признаки с высоким влиянием, а в конце видна характерная "полочка", соответствующая признакам, не оказывающим никакого влияния на поведение оросительной системы и урожаи риса.

парето-диаграмма ценности факторов

Рис. Парето-диаграмма ценности факторов

Из таблицы 1 следует, что исключение из модели половины признаков практически не скажется на ее адекватности, но существенно уменьшит затраты различных ресурсов на сбор и обработку информации.

Похожие статьи




Синтез семантической информационной модели, Оптимизация семантической информационной модели - Синтез, оптимизация и верификация семантической информационной модели управления качеством грунтовых вод на рисовых оросительных системах

Предыдущая | Следующая