提高地理資訊處理的效率;
減輕人在地理資訊處理中的勞動量;
使一般的地理資訊使用者也能讓專家一樣解決問題;
大型的空間決策服務需要歸納、分析多種方案。
模式識別:形狀的結構識別、地圖符號的統計識別;
專家系統:地圖設計、製圖綜合、地圖註記自動配置;
知識獲取:人工神經網路、遺傳演算法、空間資料探勘演算法;
空間搜尋:模擬退火演算法、遺傳演算法、一般搜尋方法;
最優化理論:線性規劃、動態規劃;
人工智慧研究如何使用人工的方法和技術,即用各種自動機器或智慧型機器模仿、延伸和擴充套件人的智慧型,以期實現某些「腦力勞動」的自動化,它是一門綜合性的交叉學科,涉及到腦科學、神經生物學、心理學、語言學、邏輯學、認知科學、行為科學和數學等諸多的學科領域;
人工智慧又被稱為「機器智慧型」,即mi(machine intelligence),研究各種智慧型機器的設計原理和實現方法,以期提高機器的智慧型水平,使機器具有感知、推理、決策等功能,使其具有知識獲取、知識表達和知識利用的能力;
在人工智慧的發展過程中,科學家對人工智慧的本質的理解並不相同,形成了很多不同的研究方法,主要是符號主義、聯結主義、行為主義三種方法;
總而言之,人工智慧是研究機器智慧型的技術科學,是關於智慧型機器或智慧型系統分析與綜合的方法、設計和實現的技術。
特點
專家系統的主要組成成分如下:
使用者介面:擔當資訊媒介;
知識庫:知識庫
大量寶貴的資源在沒有得到利用就已經過時了,kdd(knowledge discovery in databases)技術就是在這樣乙個背景下產生了,它的宗旨是在資料庫中分析處理大量的資料,發現有用的知識。
kdd就是從資料庫中精確抽取大量瑣碎資料中隱含的、預先未知的和潛在有用的資訊的方法和工具。
kdd的主要實施物件是關聯式資料庫,因為關聯式資料庫具有歸一化的組織結構形式、一體化的查詢語言、方便的使用者介面、集合運算等;
近些年隨著資料庫技術的發展,以及從事該領域研究工作人員的增加,出現了許多新的與kdd相關或相似的術語,例如:資料探勘、知識抽取、資訊發現、資訊收集、資料模式處理、資料倉儲等;
與資料探勘不同的是,kdd是指從資料庫中抽取有用的知識的全過程,而資料探勘是這個過程中的乙個特定的步驟,kdd的全過程除了資料探勘之外,還包括資料準備、資料選擇、資料清理、調入預備知識、解釋發現結果等。
kdd的步驟之一,從廣義的觀點看,資料探勘是從存放在資料庫、資料倉儲、電子**或其他資訊庫中的大量資料中挖掘有趣知識的過程;
資料探勘的任務可以分為兩類:描述和**,描述性挖掘任務是描述資料庫中資料的一般特徵,**性挖掘任務是在當前資料上進行推斷,以便進行**。
原理:通過經驗,確定足以將要分類的點狀地圖符號區分開來的特徵向量,並對這些特徵進行分組,形成乙個由粗分類到細分類的多級決策過程,點狀地圖符號識別過程是:
常用的三組特徵有:
組合性特徵:面積、周長、密集度、體態比、尤拉數
矩特徵:t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7
傅利葉係數特徵:圓形度、細長度、密集度
原理:地圖符號的結構識別方法是基於符號的結構特徵進行符號的識別,把乙個複雜的地圖符號分解為若干較簡單的組成部分(基元)的組合,通過對基元的識別,進而識別複雜的地圖符號。點狀地圖符號識別過程為:
常用的基元是:直線段、曲線段、閉合線段、閉合填充域、孤立點。
在基元選擇和提取之後,就需要考慮如何把這些基元組合成有意義的關係結構(地圖符號),基元之間關係描述的方法包括:模式文法描述法和相關位置描述法。
原理:統計方法和結構方法的結合,兼顧了地圖符號的統計特徵和結構特徵,比較全面的考慮了地圖符號的特徵,點狀地圖符號的統計-結構法識別過程如下:
地學知識是地學領域中反應地學現象和過程及其屬性的形式化資訊,它同樣具有一般知識的特徵。
為了在資料處理中有效的利用地學知識,常常使用過程式程式語言來解決地學知識的表達和管理問題,可將地學知識分為**:
因子級的知識可以用表的形式進行描述和管理,這些基本因子可以進一步使用地學編碼的方式進行組合,用於表達地理目標的屬性。
運算級和決策級知識的管理如下圖:
在地理專家系統中,推理機的作用是控制、協調系統的推理,並利用知識庫中的規則對綜合資料庫中的資料進行邏輯操作,推理機擔負兩項任務:一是檢查自己已有的事實和規則,並在可能的情況下增加新的事實,二是決定推理的方式和順序。
推理的基本過程如下:
裝入資料庫;
由使用者確定用於推理的地理區域的資料和知識範圍;
因子級知識中基本因子的匹配,結果是獲取推理物件的各因子的分級值;
用運算級知識規則去匹配地理資料庫中的資料,若規則要求的資料不足,則啟動相應的地學模型求出,記錄使用的規則號和匹配結果於動態緩衝區中;
用決策級知識對屬性資料庫中的資料和計算結果作匹配,得到最終結論。
地圖製圖知識就是地圖設計與編繪過程中專家經驗和各種地圖製圖規範的總稱,從廣義上講,在數字(電子)地圖的設計中還包括各種描述地圖製圖物件的事實。
地圖製圖知識具有專家系統或知識工程系統中知識的一般特性,同時還具有空間知識的特徵,空間知識是指對地圖要素圖形特徵和空間關係的描述。
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