59 . FEJEZET: TÉRBELI DÖNTÉSTÁMOGATÓ RENDSZEREK (GIS,térinformatika,térkép,geodézia)


   
 
 

59 . FEJEZET: TÉRBELI DÖNTÉSTÁMOGATÓ RENDSZEREK

 
Tartalom
<<< Előző fejezet               Következő fejezet >>>
 

59 . Fejezet: TÉRBELI DÖNTÉSTÁMOGATÓ RENDSZEREK

Szerkesztette: Paul Densham (State University of New York at Buffalo)

Magyar változat: Kertész Ádám (MTA FKI)

A. BEVEZETÉS

B. DEFINÍCIÓK ÉS JELLEMZÉSEK

Döntéstámogató rendszerek

C. TÉRBELI DÖNTÉSHOZATAL

Példa: kiskereskedelmi üzlet helyének kijelölése

D. SDSS ARCHITEKTÚRA (SDSS=Spatial Decision Support Systems)

Adatbáziskezelő rendszer

Modellbáziskezelő rendszer

Grafikonok és táblázatok előállítása

Felhasználói felület

E. A döntéstámogató rendszerek (dss) FEJLődéSE

F. az SDSS JELENLEGI állása

IRODALOM

ELLENŐRZŐ KÉRDÉSEK

59. Fejezet: TÉRBELI DÖNTÉSTÁMOGATÓ RENDSZEREK

Szerkesztette: Paul Densham (State University of New York at Buffalo)

Magyar változat: Kertész Ádám (MTA FKI)

A. BEVEZETÉS

- többkritériumos módszerek esetén egy komplex térbeli problémának több célja is lehet

- a problémát kellő pontossággal kell megadni ahhoz, hogy a célok egyértelműen megfogalmazhatók legyenek

- a célok pontatlan definíciójából további problémák adódhatnak

- az ilyen problémák rugalmasabb megközelítést igényelnek

- a rendszer a felhasználót kell, hogy segítse egy probléma-megoldó környezet biztosításával

- a térbeli döntéstámogató rendszerek (SPSS) feladata, hogy segítsék a döntéshozókat a komplex térbeli problémák megoldásában

- a FIR-ek nem elégségesek az SDSS céljaira több okból:

- analitikus modellezés gyakran nem része a FIR-nek

- sok FIR csak az eredmények térképi megjelenítését szolgálja

- az SDSS célkitűzései miatt nagy rugalmasság szükséges az információnak a felhasználóhoz történő eljuttatása tekintetében

- előfordulhat, hogy az adatbázisban lévő változók, vagy a rétegek száma a komplex modellezéshez nem elegendő

- az adatok méretaránya vagy felbontása sem mindig kielégítő

- a FIR szerkezete nem eléggé rugalmas a térbeli döntéshozatal folyamatának követéséhez

- az SDSS keretében a következők integrálódnak:

1. analitikus modellező képességek

2. adatbáziskezelő rendszerek

3. grafikus megjelenítési lehetőségek

4. listakészítés

5. a döntéshozó szakértői tudása

- a FIR általában a 2-t, 3-t és 4-t biztosítja

- 1 és 5 hozzáadásával hozzuk létre az SDSS-t

B. DEFINÍCIÓK ÉS JELLEMZÉSEK

Döntéstámogató rendszerek

- a térbeli döntéstámogató rendszerek a döntéstámogató rendszerekkel (decision support systems-DSS) párhuzamosan fejlődtek

- a DSS-t üzleti alkalmazásokra fejlesztették ki

- a DSS irodalomban jelentős elméleti anyag és nagyszámú alkalmazás található

- az irodalmat széleskörűen felhasználhatjuk az SDSS tervezésére, fejlesztésére, implementációjára és használatára

- DDS-sel kapcsolatos irodalom: Bonczek, Holsapple, Whinston (1981), Sprague, Carlson (1982), House (1983)

- a DSS legtöbb definíciója feltételezi bizonyos tulajdonságok meglétét:

- pl. Geoffrion meghatározása szerint 6 tulajdonság szükséges:

1. a DSS-t rosszul, vagy félig struktúrált problémák megoldására tervezzük, ahol tehát a célokat nem lehet teljesen, vagy pontosan definiálni

2. rendelkeznie kell nagy teljesítményű és könnyen kezelhető felhasználói felülettel

3. a felhasználó a modelleket és az adatokat rugalmasan tudja összekapcsolni

4. segít a felhasználónak a megoldásteret leírni (ez tartalmazza a lehetséges megoldásokat) úgy, hogy a rendszerben lévő modelleket egy sor alkalmas alternatíva létrehozására használja fel

5. különböző döntéshozatali módokat támogat és könnyen hozzáigazítható a felhasználó által támasztott újabb igényekhez

6. a problémamegoldás interaktív és rekurzív módon történik, ahol a döntéshozatalhoz nem egyszerű, lineáris úton, hanem nagyon bonyolult és összetett utakon jutunk el

- ezek a jellemzők ugyancsak difinálnak egy SDSS-t

- ezen túlmenően, annak érdekében, hogy hatékonyan támogassuk a komplex térbeli problémák megoldását szolgáló döntéshozatalt, az SDSS-nek a következőkre van szüksége:

- a térbeli adatok beviteli lehetősége

- a térbeli adatokból felépülő komplex struktúrák tárolása

- térbeli adatok közötti műveletek

- output biztosítása térképek és más térbeli megjelenítési lehetőségek formájában

c. TÉRBELI DÖNTÉSHOZATAL

- sok térbeli probléma összetett és ezért vizsgálatukhoz analízisre és modellezésre van szükség

- sok térbeli probléma félig struktúrált, vagy rosszul definiált, mivel nem minden része mérhető, vagy modellezhető

Példa: Kiskereskedelmi üzlet helyének kijelölése

- cél egy olyan telephely kiejelölése, amely a maximális bevételt biztosítja

- a bevételtt az alábbiak befolyásolják:

- az üzlet közelében lakó vevők száma

- a telephely megközelíthetősége (pl. főútvonalon van-e? balra-kanyarodással megközelíthető-e?)

- láthatóság, az üzlet jelzése, külső képe

- a telekár és az építés költség

- e tényezők némelyikét nehéz kiértékelni vagy előre megbecsülni

- e faktorok egyenként vett relatív hatása a megtérülésre valószínűleg ismeretlen (kivéve az utolsót, a közvetlen költséget)

- a probléma teljes struktúrálása lehetetlen (pl. minden lehetséges megoldáshoz a célt definiálni és pontosan mérni)

- a kiskereskedelmi telephelykijelölési probléma rosszul struktúrált

- a kiskereskedelmi telephelykiválasztást támogató rendszer rugalmas kell, hogy legyen

- lehessen ýúj tényezőket bevonni

- meg lehessen változtatni a tényezők viszonylagos fontosságát az érzékenység vizsgálatára, vagy a véleménykülönbségek visszatükrözésére

- az elemzés eredményeit informatív módon kell megjeleníteni

- az ilyen problémákat gyakran úgy oldják meg, hogy egy sor alternatívát állítanak fel és azok közül választják ki az életképeset

- a döntéshozó folyamat így iteratív, integratív és participatív

- iteratív, mert alternatív megoldások sorozatát hozzuk létre, amit a döntéshozó kiértékel, majd az eredmények ismeretében újabb elemzést végez

- integratív, mert a végeredményt anyagilag befolyásoló értékítéleteket a döntéshozó adja, akinek szakértői tudását integrálni kell a modellek kvantitatív adataival

- participatív, mert a döntéshozó aktív szerepet játszik a probléma meghatározásában, az elemzésben és az eredmények értékelésében

D. Az SDSS ARCHITEKTÚRA

- Armstrong és Densham (1990) azt javasolják, hogy az alábbi 5 alapmodul (kulcs-modul) legyen egy SDSS-ben:

1. adatbáziskezelő rendszer (DBMS)

2. egy modell alapú kezelő rendszer (model base management system (MBMS)) elemző eljárásai-később definiáljuk

3. megjelenítő eszköz

4. listakészítő eszköz

5. felhasználói felület

- a programozó számára ez a modul-rendszer megkönnyíti a szoftver-fejlesztést

- az SDSS felhasználó a rendszert egyetlen egységnek látja

- példaként bemutatunk egy SDSS felépítést

- az öt szoftver modult az ábra bal oldalán látjuk: a felhasználói felülettel, a szakértői rendszerrel, amely magába foglalja a többi modult

- a modulok közötti nyilak az adat-és információáramlás irányát jelzik

- az ábra jobboldali része a felhasználóval való kapcsolatot mutatja, és kiértékeli az outputot (alternatív megoldásokat), amit vagy elfogad megoldásként, vagy új elemzéseket definiál a segítségükkel

Adatbáziskezelő rendszer

- a FIR adatbáziskezelő rendszerek a térképi adatok megjelenítést és a térbeli lekérdezést teszik lehetővé

- egy SDSS adatbázis a térképi megjelenítést, a térbeli lekérdezést és az analitikai modellezést teszi lehetővé a következő 3 adattípus integrálásával:

1. térképi (térbeli alapadatok, koordináták és poligonok)

2. topológiai (attribútummal rendelkező objektumok, pl. pontok, csomópontok, vonalak és a közöttük lévő kapcsolatok

3. tematikus (a topológiai objektumok attribútumai, beleértve a népességet, a magasságot és a növényzetet)

- az adatbázisnak olyannak kell lennie, hogy a felhasználó képes legyen arra, hogy mind a három adattípus között komplex térbeli kapcsolatokat hozzon létre és hasznosítsa különböző méretarányban, felbontási fokozatban és aggregációs szinten

- a FIR szoftverek adatbáziskezelő rendszere relációs adatmodellt használ

- mindazonáltal más adatmodellek hatékonynak bizonyultak a DDS alkalmazásban (DDS=döntéstámogató rendszer)

-pl. a kiterjesztett hálómodell a hálómodell fejlesztett formája, amely a közlekedési hálózat kapcsolatainak és csomópontjainak hatékony megjelenítésére alkalmas

- a szállítási hálók az SDSS alkalmazás közkedvelt területeia telephely kiválasztási alkalmazások fontossága és az elemzési módszerek sokfélesége miatt

- kiosztandó anyag (szóróanyag) - telephelykiválasztási adatbázis

- a telephelykiválasztási problémához alkalmazott adatbázis

- helyzeti komponens, részei: COORD (koordináták), NODE (csomópont) és CHAIN (lánc)

- topológiai objektumok: POINT, L.A. NODE (lehetséges telephely), LINE (vonal), STATE (állam) és CITY nevű rekordok

- tematikus adatok az ábra balszélén látható 6 rekord LINE DISTANGE, LINE FEATURE, STATE DATA, CITY DATA, POINT FEATURE és NODE DATA)

- a rekordok közötti nyilak kapcsolatokra utalnak, mind térbeliekre, mind nem térbeliekre, pl.:

- a NODE és a COORD közötti 1:1 kapcsolat azt jelenti, hogy minden csomóponthoz egy koordináta tartozik

- az L.A. NODES és NODE DATA közötti 1:N kapcsolat azt jelenti, hogy minden lehetséges telephelyhez egy, vagy több adathalmaz tartozik

- a CHAIN és COORD közötti N:M reláció azt jelenti, hogy minden lánc sok koordinátából áll és minden koordináta tartozhat egy vagy több lánchoz

- azt, hogy egy adott többszörös reláció milyen típusú, a vonatkozó nyilak belső oldalára írt számmal jelezzük

- az így felépített rendszer lehetővé teszi, hogy a rekordokhoz közvetlenül hozzáférhessenek, így nem szükségesek a közvetítő rekord típusok, mint más adatmodeleknél

- analitikus szubrutin könyvtárak révén építsünk be analitikus modelleket térképi-adatfeldolgozó rendszerekbe

- ez lehetővé teszi, hogy nagyszámú modellt gyorsan elérhessünk

- a replikált (ismételt) kódok miatt veszteség áll elő

- a DSS üzleti alkalmazásainál használt másik megközelítési mód a modellbázis kezelő rendszer (model base management system, MBMS)

- ez kisméretű kódokból áll, ezek mindegyike az algoritmus egy-egy lépését adja

- a rendszerfejlesztőnek csak egy-egy kódrészletet kell változtatnia, hogy egy lépést több algoritmusban aktualizáljon

- az MBMS olyan információt is tartalmaz, hogy egy algoritmusban milyen a lépések egymás utáni sorrendje

- az MBMS használata megkönnyíti az új algoritmusok fejlesztését és tesztelését

Grafikonok és táblázatok előállítása

- a következő szolgáltatásokat kell biztosítani:

- nagy felbontású térképmegjelenítés

- általános célú statisztikai grafika, beleértve a két és háromdimenziós scattered plotot (ponthalmaz ábrázolása) és gráfokat

- speciális grafikát az analitikai modellek eredményeinek bemutatására

- a táblázatos megjelenítés minden formáját, rendszerint a fentiek mindegyikéhez kapcsolódóan

A felhasználói felület

- legyen könnyen használható, ha a döntéshozatalban hatékonyan akarjuk alkalmazni

- sok meglévő FIRrendszer felhasználói felülete az üzleti rendszerek mintájára készült, parancs sorokeiő hívható menük és párbeszéd ablakok felhasználásával

- az operációs rendszerekhez a grafikus szolgáltatás fejlesztése lehetőséget ad a rendszertervezőknek, hogy a térképi adatfeldolgozó rendszerekhez kényelmesebb felhasználói felületeket fejlesszenek

- ha a döntéshozó és a rendszer közötti kommunikációra grafikus monitort használunk, akkor ikonokat alkalmazhatunk a rendszer lehetőségeinek reprezentálására

- a felhasználó könnyen és szemléletesen választhatja meg a paramétereket, az adatokat, az outputot stb.

- a felhasználó a modellben lévő folyamatokat könnyebben tudja megjeleníteni

E. DSS FEJLESZTÉSE

- Sprague (1980) egy fejlesztéső környezetet épített fel

- a technológiai fejlesztés 3 szintje

- 5 funkcionális szerep

- a 3 technológiai szintet és az 5 funkcionális szerepet mutatja be

A három technológiai szint

- a DSS technológia az egyszerű, speciális alkalmazásoktól a széleskörűen alkalmazható rendszerekig terjed

1. a speciális DSS egy meghatározott problémához használható

2. a DSS generátor olyan egymással kompatibilis hardver és szoftver modulok összessége, amely specifikus a DSS feladatokhoz

3. a DSS eszköztár egyedi hardver és szoftver elemek összessége, amely mind DSS generátorok, mind specifikus DSS-ek felépítésére alkalmas

- a rendszer fejlesztők (forgalmazók) és a tanácsadó cégek, akiknek sok különböző, de hasonló jellegű döntésrendszert kell fejleszteniük, olyan generátorokat és eszköztárakat fognak felépíteni, amelyeket egyedi, speciális problémák megoldását váró ügyfelek alkalmazni tudnak

Az öt munkakör

- a döntéshozó a felelős a megoldás kiválasztásáért, megvalósításáért és menedzseléséért

- az üzemeltető egy asztalnál ül és fizikailag együttműködik a rendszerrel

- a DSS felépítője alakítja ki a specifikus DSS-t a DSS generátor moduljaiból

- a technikai fejlesztő újabb képességeket és komponenseket ad a DSS generátorhoz

- a DSS eszközfejlesztő új hardver és szoftver eszközöket fejleszt

- ezt az öt szerepkört bármilyen számú egyén elláthatja hiszen egy személy több szerepet is betölthet

- a döntéshozatali folyamat során a döntéshozó a rendszerből outputot használ, hogy a közbülső megoldásokat kiértékelje

- az értékelés eredménye az is lehet, hogy szükséges a probléma más aspektusait is megvizsgálni; ez új képességek kifejlesztését és a rendszerhez való hozzáadását követelhetik

- a rendszert akkor módosítják, ha azt a technikai funkciót betöltő személyek kívánják

- így a rendszeralkalmazás és fejlesztés folyamata a döntéshozatali folyamat során gyorsan megy végbe

F.AZ SDSS JELENLEGI HELYZETE

- inkább koncepcionális keretként mint megvalósult stratégiaként definiáljuk

- néhány erdészeti FIRalkalmazást SDSS-ként írtak le, bár ezek nem elégítik ki teljesen az e fejezetben használt követelményeket

- az SDSS egy fontos olyan standard, amellyel a döntéshozó eszközök mérhetők

IRODALOM

Armstrong, M.P. and P.J. Densham, 1990. "Database organization alternatives for spatial decision support systems," International Journal of Geographical Information Systems, Vol 3(1): . Describes the advantages of the extended network model for network-based problems.

Bonczek, R.H., C.W. Holsapple, and A.B. Whinston, 1981. Foundations of Decision Support Systems, Academic Press, New York. Basic text on DSS.

Densham, P.J. and G. Rushton, 1988. "Decision support systems for locational planning," in R. Golledge and H.

Timmermans, editors, Behavioural Modelling in Geography and Planning. Croom-Helm, London, pp 56-90.

Geoffrion, A.M., 1983. "Can OR/MS evolve fast enough?" Interfaces 13:10.Source for six essential characteristics of DSS.

Hopkins, L., 1984. "Evaluation of methods for exploring illdefined problems," Environment and Planning B 11:339-48.

House, W.C. (ed.), 1983. Decision Support Systems, Petrocelli, New York. Basic DSS text.

Sprague, R.H., 1980. "A framework for the development of decision support systems," Management Information Sciences Quarterly 4:1-26. Source for DSS development model.

Sprague, R.H., and Carlson, E.D., 1982. Building Effective Decision Support Systems, Prentice-Hall, Englewood Cliffs NJ. Basic DSS text.

ELLENŐRZŐ KÉRDÉSEK

1. Írjuk le röviden egy SDSS 5 főmoduljának célját és tartalmát.

2. Beszéljük meg azokat a követelményeket, amelyeket szükségesnek tartunk azok számára, akik az öt funkcionális szerepkört betöltik.

3. Milyen analitikai modellekre van szükség az SDSS-generátorban az alant felsorolt alkalmazásokhoz:talajvízminőség monitoringozása, atomerőművek környékéről való veszély esetén történő evakuáció, erdőtüzek monitoringozása és az ellenük folytatott küzdelem. Van hasonlóság ezekben a modellekben?

 
Tartalom
<<< Előző fejezet               Következő fejezet >>>
 



 
 


©GIS Figyelő