Usługi katalogowe w architekturze rozproszonej bazy danych w procesie wspomagania decyzji w Państwowej Straży Pożarnej
- Prelegent(ci)
- Adam Krasuski
- Termin
- 27 listopada 2009 14:15
- Pokój
- p. 5820
- Seminarium
- Seminarium badawcze Zakładu Logiki: Wnioskowania aproksymacyjne w eksploracji danych
Codzienie w Polsce dochodzi do ponad tysiąca interwencji
Państwowej Straży Pożarnej (PSP).
W większości zdarzeń decyzja odnośnie wyboru sposobu
likwidacji zagrożenia podejmowana
jest przez Kierującego Działaniami Ratowniczymi na miejscu
akcji. Implikuje to, iż
wypracowanie zamiaru taktycznego odbywa się w bardzo
skomplikowanym środowisku decyzyjnym.
Jako podstawowe czynniki charakteryzujące środowisko
decyzyjne podczas akcji ratowniczej
można wymienić:
- złożoność problemu -- podjęcie zamiaru taktycznego wymaga
przeprowadzania analiz
z uwzględnieniem wielu aspektów z dziedziny fizykochemii
spalania i wybuchów, mechaniki,
medycyny oraz innych;
- ograniczony czas na podjęcie decyzji -- występowanie na
miejscu akcji substancji
palnych i wybuchowych wymaga szybkiego i prawidłowego
pojęcia działań;
- presja psychiczna -- obecność na miejscu akcji ofiar oraz
duża odpowiedzialność za
podejmowane decyzje utrudniają racjonalne wnioskowanie;
- niepełny opis sytuacji -- w wyniku między innymi
zadymienia oraz niepewności źródeł
informacji dowódca nie dysponuje pełnym opisem zdarzenia;
- niepewność -- w wyniku niepełnego opisu sytuacji dowódca
nie może mieć pewności czy
dane działanie przyniesie oczekiwany skutek.
Wymienione wyżej czynniki charakteryzują zdefiniowaną w
literaturze sytuację
nadzwyczajną (ang. emergency).
Złożoność sytuacji nadzwyczajnej powoduje trudności w
opracowaniu właściwej metody do
wyznaczenia rozwiązania.
Wykorzystanie klasycznych metod podejmowania decyzji,
w~problemach nie w~pełni
zdefiniowanych oraz w warunkach niepewności, skutkuje bardzo
niską trafnością
proponowanych rozwiązań. W skrajnych sytuacjach, klasyczne
metody podejmowania decyzji
stają się wręcz bezużyteczne.
Obecnie jedną z proponowanych metod rozwiązania problemu
wspomagania podejmowania decyzji
w PSP jest wykorzystanie teorii gier. Jednakże trudno jest
je wykorzystać bezpośrednio do
wspomagania podejmowania decyzji w sytuacjach
nadzwyczajnych. Ich dyskwalifikacja jako
podstawy systemu wspomagania decyzji w sytuacjach
nadzwyczajnych wynika między innymi
z tego, iż wymagają one wykonania dość czasochłonnego
procesu przygotowawczego przed
uzyskaniem wyników działania. Środowisko decyzyjne jakim
jest sytuacja nadzwyczajna
uniemożliwia natomiast wykonywanie dłuższych analiz.
Dodatkowo zaangażowanie emocjonalne
podmiotów decyzyjnych w zaistniałe zdarzenia w dużym stopniu
wpływa negatywnie na poprawność
przeprowadzonych analiz wstępnych.
Alternatywę dla modeli decyzyjnych wykorzystujących teorię
gier stanowią modele bazujące
na naukach kognitywistycznych. Proces decyzyjny
wykorzystywany w modelach
kognitywistycznych jest bardzo skuteczny w sytuacjach
nadzwyczajnych. Jednakże słabością
tych modeli jest relatywnie niska jakość proponowanych
rozwiązań. Modele kognitywistyczne
naśladują procesy decyzyjne stosowane przez ludzi oraz
decyzje podjęte w przeszłości.
Jakość tak wypracowanych decyzji jest zatem dyskusyjna i
zawierać może bardzo poważne
błędy.
Odpowiedni system komputerowy może ułatwić ratownikom
podejmowanie decyzji w czasie akcji
ratowniczej. W literaturze systemy takie określane są jako
"Systemy wspomagania
decyzji" (SWD). Ze względu na to, iż system wspomagania
decyzji dla służb ratowniczych
funkcjonować będzie w~środowisku decyzyjnym jakim jest
sytuacja nadzwyczajna, budowa
takiego systemu jest procesem skomplikowanym oraz jak dotąd
nie rozwiązanym.
Podczas seminarium zaprezentowany zostanie System
Wspomagania Podejmowania Decyzji (SWPD)
dla służb ratowniczych. Analiza potrzeb oraz wymagań dla
systemu, przeprowadzona została na
przykładzie Państwowej Straży Pożarnej (PSP). System
wykorzystuje kognitywistyczny model
decyzyjny -- decydowania na podstawie rozpoznania (ang.
Recognition Primed Decision
, RPD). Model ten w celu eliminacji błędów wynikających z
niskiej jakości proponowanych
rozwiązań, uzupełniony został przez autora, wiedzą ekspercką
oraz elementami teorii gier.
Do realizacji modelu RPD w~systemie komputerowym,
wykorzystana została metoda wnioskowania
na podstawie przypadków (ang. Case-Based Reasoning,
CBR). Jednakże, oprócz wyboru
odpowiedniego modelu decyzyjnego dla akcji ratowniczych,
wymagane było również
zaproponowanie odpowiedniej technologii bazodanowej do
przechowywania zdarzeń będących
podstawą działania aplikacji CBR.
Autor dokonał analizy technologii bazodanowych
wykorzystywanych obecnie jako warstwa
danych systemu CBR i wykazał, iż posiadają one wady,
uniemożliwiające ich bezpośrednie
wykorzystanie w systemie wspomagania decyzji dla służb
ratowniczych. Przeprowadzona
analiza ilustruje, iż rozwiązanie uznawane obecnie za
najlepsze -- zapis przypadków
w~systemach relacyjnych lub plikach XML -- nie jest
optymalne dla służb ratowniczych.
Do rozwiązania tego problemu autor zaproponował nowe
rozwiązanie -- wykorzystanie
katalogowych baz danych jako bazy przypadków aplikacji CBR.
Wykorzystując podstawowe zalety katalogowych baz danych, w
postaci szybkości wyszukiwania
i porównywania informacji, natywnej struktury hierarchicznej
oraz prostej konstrukcji,
autor zaproponował wykorzystanie katalogowych baz danych
oraz metody CBR wspomaganej
wiedzą ekspercką i elementami teorii gier, jako podstawę
systemu wspomagania decyzji dla
służb ratowniczych. Dodatkowo, w celu zwiększenia wydajności
i niezawodności systemu autor
zaproponował architekturę rozproszoną dla bazy przypadków
systemu wspomagania decyzji.