基于规则推理的应急事件自动处理技术研究

论文摘要

在当今社会类型各异的突发公共应急事件层出不穷的情况下,城市应急指挥系统越来越受到人们的关注。近年来中国各大城市都在积极进行城市综合应急指挥系统的建设,上海作为一个国际化的大都市建立健全的突发公共应急指挥系统更加刻不容缓。突发事件往往是非预期的,其突然发生的特性决定了其有关信息必然是不充分的,事态的发展具有高度不确定性,然而其威胁性和紧迫性又要求决策者必须以最快的速度做出尽量正确的应急处置措施予以应对,因此如何做到在突发事件发生后就得到最快最有效的处理,是应急指挥系统的重点和难点。规则推理是现代人工智能技术中一种有效和实用的推理方法,以规则推理为基础的规则引擎可以作为独立模块为整体解决方案提供智能逻辑处理服务,它具有将主体业务逻辑处理从硬代码程序中分离的特性,以及基于这个特性的便捷维护性、方便可扩展性、易见可验证性、可靠安全性和突出执行效率,使得规则引擎技术成为当前计算机行业关注和推广的前沿研究技术。本文研究如何将规则引擎技术运用于实际应用中,特别是应急指挥系统中,利用规则推理技术来实现对突发应急事件的智能化自动处理,从而提高应急事件处理的效率和准确率。本文首先分析了突发应急事件的研究背景和规则引擎技术的发展现状,提出了研究方向和侧重点;其次研究了规则引擎的理论基础,阐明规则引擎的思想,深入讨论规则引擎的作用机制,为论文研究的开展打下理论基础;接着集中研究了规则引擎实现的常用快速模式匹配算法RETE,详细剖析算法的工作过程和执行机制,并系统地总结了RETE算法有效可行的改进方法;在对规则引擎和模式匹配算法有了清楚认识的基础上,最后提出了一个较为方便地把规则引擎集成在具体应用中的架构,并详细描述了使用此架构构建基于规则推理的应急指挥平台的过程。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.1.1 突发公共应急事件
• 1.1.2 应急事件的处理
• 1.1.3 应急指挥平台
• 1.1.4 研究意义
• 1.2 规则推理技术背景
• 1.2.1 基于规则推理的专家系统
• 1.2.2 规则推理主要算法
• 1.2.3 商用规则推理引擎
• 1.3 论文的主要内容、贡献及创新点
• 1.3.1 主要内容
• 1.3.2 本文贡献
• 1.3.3 本文创新点
• 第二章 规则引擎技术
• 2.1 规则
• 2.1.1 规则的概念
• 2.1.2 规则的描述
• 2.2 基于规则的专家系统
• 2.3 规则系统的推理方式
• 2.3.1 正向推理
• 2.3.2 逆向推理
• 2.4 规则引擎的推理基础
• 2.5 JBoss Rules规则引擎
• 2.5.1 JBoss Rules简介
• 2.5.2 JBoss Rules的规则语言
• 2.5.3 JBoss Rules的工作原理
• 第三章 模式匹配算法RETE
• 3.1 模式匹配的基本概念
• 3.2 RETE算法的基本思想
• 3.3 RETE算法描述
• 3.4 RETE算法的优化
• 3.4.1 共用节点
• 3.4.2 模式类型预辨别
• 3.4.3 非值域比较的直接处理
• 3.4.4 值域比较的拓展
• 3.4.5 规则顺序优化处理
• 第四章 基于规则推理的应用架构
• 4.1 基于规则推理的应用架构的特点
• 4.1.1 架构的领域无关性
• 4.1.2 规则管理的方便性
• 4.1.3 具体领域中的应用性
• 4.2 基于规则推理的应用总体架构
• 4.3 主要模块介绍
• 4.3.1 事件监听模块
• 4.3.2 规则推理引擎模块
• 4.3.3 规则管理模块
• 4.3.4 方法库管理模块
• 4.3.5 结果展示模块
• 第五章 规则推理技术在应急指挥平台中的应用
• 5.1 总体架构
• 5.2 事件监听模块
• 5.2.1 Java的事件机制
• 5.2.2 Java的代理机制
• 5.3 规则管理模块
• 5.3.1 规则库的存储模型
• 5.3.2 事实的导入
• 5.3.3 规则的编辑
• 5.3.4 规则的存储
• 5.3.5 规则的分类
• 5.3.6 规则的构建与部署
• 5.4 方法库管理模块
• 5.4.1 专用方法库
• 5.4.2 通用方法库
• 5.5 消息发布模块
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 攻读学位期间主要研究成果
• 致谢