Xây dựng một hệ hỗ trợ dự báo thời tiết trong hoạt động đảm bảo bay

Dựa vào kinh nghiệm, các dự báo viên sẽ tìm được một số bản đồ hình thế trong quá khứ gần giống với bản đồ hình thế hiện tại nhất và từ đó đưa ra bản tin dự báo thời tiết của ngày giờ hi

'0 B ộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

ĐẠI HỌC KHOA HỌC TựNHIÊN ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ

X à v d ự n g m ộ t hệ h ỗ tr ợ d ự b á o thờ i tiế t tron g h o ạ t đ ộ n g đ á m b ả o bay.

Nguyễn C h í Trung

MỤC LỤC

MỎ ĐẦU 5

C H Ư Ơ N G I: TỔNG QUAN VỀ HỆ TRỢ GIÚP QUYẾT ĐỊNH VÀ PHƯƠNG PHÁP LẬP LUẬN DựA TRÊN TÌNH HUỐNG 9

I Giới thiệu về hệ trợ giúp quyết đ ịn h 9

1.1 Một số định nghĩa về DSS 9

1.2 Một số khái niệm 10

II Những đặc tính và những khả năng của DSS 14

m Các thành phần của DSS 16

m l Hệ con quản trị dữ liệu 16

III 1.1 Cơ sở dữ liệu DSS 18

III 1.2 Hệ quản trị cơ sở dữ liệu 19

in 1.3 Danh mục dữ liệu 21

III 1.4 Phương tiện hỏi đáp 21

111.2 Hệ con quản trị mô hình 21

111.2.1 Cơ sở mô hình 22

111.2.2 Hệ quản trị cơ sở mô hình 24

111.2.3 Danh mục mô hình 24

in.2.4 Ngôn ngữ dùng trong mô hình 25

III.2.5 Thực hiện, tích hợp và điều khiển mô hình 25

m 3 Hệ thống tri thứ c 25

m 4 Hệ thống giao diện người dùng 25

III.4.1 Quản trị hệ thống hội thoại 26

IIL4.2 Quá trình hội thoại 27

n i 5 Người dùng trong hệ thống DSS 28

m 6 Sự phân lớp DSS và sự trợ giúp của chúng 28

111.6.1 Kiểu của trợ giúp hướng dữ liệu so sánh với kiểu hướng

111.6.2 Độ phi thủ tục 29

111.6.3.Trợ giúp cá nhân, nhóm, tổ chức 30

m 7 Sự trợ giúp được cung cấp bởi DSS 30

n i.8 Các mức công nghệ về DSS 30

111.8.1.DSS cụ thể 31

111.8.2 Các bộ tạo sinh DSS 31

111.8.3 Các công cụ DSS 32

111.8.4 Mối quan hệ giữa ba mức công nghệ 32

I IV Các hệ trợ giúp quyết định đa tiêu chuẩn 33

V Lập luận dựa trên tình huống 34

VI Tích hợp CBR trong MCDSS 36

CHƯƠNG II: HỆ THỐNG THỒNG TIN KHÍ TƯỢNG HÀNG KHÔNG VÀ TỔNG QUAN VỀ BÀI TOÁN CAN g iả i QUYÊT 39

I Tổng quan về khí tượng hàng không 39

n Các cơ quan khí tượng sàn bay 40

n 1 Giới thiệu chung 40

n 2 Ban canh phòng thời tiết 40

n 3 Trạm khí tượng 41

n 4 Trung tâm dự báo vùng khu vực và thế giới 41

ffl Các bản tin của khí tượng hàng không 43

HI 1 Tổng quan 43

m 2 Bản tin quan trắ c 43

III.2.1 Bản tin cao không 45

IH.2.2 Bản tin mặt đất: 45

Xảy dựng m ột liệ liổ tr ợ d ự b á o thời tiế t tron g h o ạ t đ ộn g đà m b à o bay.

Nguyễn C hí Trung

X á\' dự ng m ộ t hệ h ỗ tr ợ d ự b á o thời tiế t tron g hoạt đ ộ n g đ à m b á o bay.

Nguyễn C hí Trưng

III.3 Bản tin dự b á o 46

IV Tổng quan về bài toán cần giải quyết 47

IV 1 Quy trình đưa ra bản tin dự báo khí tượng 47

IV 2 Tổng quan về bài toán cần giải quyết 49

CHƯƠNG III: PHÂN TÍCH THIẾT KẾ HỆ THỐNG 51

I Vị trí của phần mềm trong hộ thống tổng thể khai thác thông tin khí tượng hàng không 51

n Phàn tích các chức năng và mô hình hoá thông tin 52

n 1 Phân tích các chức năng cơ bản của hệ hỗ trợ quyết định 52

11.2 Mô hình hoá hệ thống 53

in Phân rã các chức năng chính của hệ thống 54

III 1 Chức nâng Library 54

111.2 Chức năng Control 56

111.3 Chức nâng Show Map 56

111.4 Chức nâng Forecast Support 58

111.5 Chức năng Utility 58

IV Thiết kế sơ đồ luồng dữ liệ u 60

IV 1 Sơ đồ luồng dữ liệu bên ngoài hệ thống 60

IV 2 Sơ đồ lucng dữ liệu bên trong hệ thống 62

IV.2.1 Luồng dữ liệu mức 0 63

IV.2.2 Luồng dữ liệu mức 1 64

V Thiết kế các kiểu thực thể và mối quan hệ 65

V 1 Xác định các kiểu thực thể và các thuộc tín h 65

V 2 Mối quan hệ giữa các kiểu thực th ể 71

CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ VÀ CÀI ĐẶT PHẦN MỀM 74

Xây dự ng m ộ t hệ h ổ trợ d ự b á o thời tiế t tron g h o ạ t d ộ n g đ ả m b à o bay.

Nguyễn C hí Trung

I Tổ chức các bảng dữ liệu 74

1.1 Hộ thống các bảng dữ liệu chính 74

1.1.1.Các bảng theo thông tin theo quy định của ngành 74

1.1.2 Bảng dữ liệu quan trắc 77

1.1.3 Mối quan hệ giữa các bảng dữ liệu 79

1.2 Một số bảng thông tin khác 80

II Các thuật toán quan trọ n g 81

II 1 Giới thiệu nội suy SPLINE 81

II 1.1 Bài toán nội suy tổng quát 81

II 1.2 Đa thức nội suy Lagrange 82

II 1.3 Giới thiệu nội suy Spline 83

11.2 Thuật toán vẽ bản đồ hình thế 86

11.2.1 Lựa chọn công cụ vẻ 86

11.2.2 Thuật toán sắp xếp các điểm để v ẽ 88

11.2.3 Thuật toán sinh các điểm kiểm soát 90

11.2.4 Giải pháp xác định độ cong đường cong thành phần 94

11.2.5 Giải pháp uốn trơn các đoạn n ố i 95

11.3 Thuật toán tim các bản đổ hình thế tương tự 96

III Thiết kế giao diện người dùng 99

m 1 Giao diện chương trình chính 99

D3.2 Một số chức năng chính của chương trìn h 100

in.2.1 Library M ap 100

III.2.2.Show M ap 101

III.2.3 Forecast Support 102

IV Tổ chức chương trình 104

PHẦN KẾT LUẬN 107

Xáv dựng m ộ t liệ h ỗ trợ d ự bá o thời tiế t tron g lioạt dộn g đ ảm b ả o bay.

Nguvễn C hí Trung

MỞDÁU

Có nhiều yếu tố để đảm bảo an toàn bay, trong đó yếu tố dự báo thời tiết, khí tượns là một trong các yếu tố rất quan trọng Ban khí tượng thuộc trung tâm điều hành bay tại các sân bay phải cung cấp thông tin và chịu trách nhiệm về điều này

Các số liệu về các yếu tố và hiện tượng thời tiết từ các trạm quan trắc khí tượng sàn bay được tập hợp lại và sau một số giai đoạn xử lý, người ta tạo

ra được một bản đồ thời tiết Ban đầu, thông tin chủ yếu trên bản đồ này chỉ bao gồm các trạm quan trắc khí tượng kèm theo các số liệu chính đo được từ trạm Cịuan trắc khí tượng như khí áp, nhiệt độ, độ ẩm hướng gió

Các dự báo viên sẽ phải thực hiện 2 công việc sau đây:

1 Trên bản đồ các thời tiết, các dự báo viên sẽ vẽ một tập hợp các đường cong mà mỗi đường cong đi qua một cách tương đối các trạm có cùng giá trị thời tiết Nếu một đường cong đi qua các trạm có cùng giá trị khí áp thì

nó được gọi là một đường đẳng áp Một bản đồ sau khi đã vẽ xong tất cả các đường đẳng áp được gọi là một bản đồ hlnh thế

2 Dựa vào kinh nghiệm, các dự báo viên sẽ tìm được một số bản đồ hình thế trong quá khứ gần giống với bản đồ hình thế hiện tại nhất và từ đó đưa ra bản tin dự báo thời tiết của ngày giờ hiện tại có nội dung tương tự như bản tin dự báo thời tiết của một bản đồ hình thế ýiống nhất trong quá khứ.Phàn tích công việc trên của các nhàn viên phòng khí tượng, chúng ta

có một số nhận xét sau đây :

Việc vẽ bản đổ hình thế phụ thuộc chủ yếu vào người vẽ , nghĩa là hai nhân viên khác nhau có thể tạo ra hai bản đồ hình thế khác nhau Điều đó có nghĩa là việc vẽ một bản đồ hình thế hầu như phụ thuộc vào yếu tố kinh nghiệm và yếu tố tâm lý của người vẽ bản đồ Đó là lý do mà người ta cho phép quan sát một bản đồ hình thế một cách tương đối, tức là chỉ cần quan

Xây dự ng m ộ t hệ h ổ tr ợ d ự b á o thời tiết trong hoạt độ n g đ ả m b ảo bay.

_ _Nguyễn C h í Trung

tàm đến dáng điệu chung nhất của các vùng khí áp chứ không cần quan tâm đến sự chính xác tuyệt đối của các đường đẳng áp Tuy nhiên điều này vẫn không thể tránh khỏi trường hợp bản thân một nhân viên phòng khí tượng tại hai thời điểm khác nhau có thể tạo ra hai bản đồ hình thế khá khác nhau cho

dù ta cố quan sát chúng một cách tương đối Điều này xảy ra thường phụ thuộc vào tuổi tác, kinh nghiệm và đặc biệt là tâm lý không ổn định của người

vẽ, bắt đầu từ khi người đó định hình quá trình vẽ cho tới khi kết thúc quá trình nối hết các đường đẳng áp

Như vậy việc xây dựng một chương trình vẽ tự động là rất cần thiết vì

nó nhất quán quá trình vẽ và đảm bảo yếu tố khách quan việc vẽ các bản đồ hình thế.

Công việc tiếp theo cũng rất đáng phải bàn là cách mà các dự báo viên tìm kiếm trong tập hợp các bản đồ hình thế đã có để chọn được một bản đồ Y giống với bản đổ X nhất, X là bản đồ hình thế của kỳ quan trắc hiện tại đang được quan tâm Điều quan trọng là : Số lượng các bản đổ được chọn ra để so sánh là bao nhiêu và chuẩn nào để làm cân cứ cho việc so sánh Trong thực t ế , công việc này chủ yếu phụ thuộc vào nâng lực nghiệp vụ chuyên môn và trên hết là phụ thuộc vào kinh nghiệm của các dự báo viên Các dự báo viên càng nhiều kinh nghiệm thì càng tích luỹ được nhiều hình thế để họ mau chóng thu hẹp phạm vi và liên hệ tới một số hình thế mà họ dự đoán là rất giống với hình thế của bản đổ X

Chúng ta thấy cách tiến hành như vậy cũng mang nặng tính chủ quan và

thiếu sự chính xác Công việc thủ công này cũng đòi hỏi phải có một chương

trình máy tính giúp cho việc tìm kiểm với số lượng rất lớn và nhanh các bản

đổ hình th ế trong quá khứ để tìm ra một vài bản đồ hỗ trợ các dự báo viên

chọn lựa và quyết định chọn một bản đồ nào đó

X àv dự ng m ộ t hệ h ổ tr ợ d ự b á o thời tiế t trong h o ạ t động đ ảm b ả o bay.

- Sử dụng phương pháp lập luận dựa trên tình huống để trợ giúp các dự báo viên dự báo thời tiết bằng một chương trình tìm kiếm các bản đồ hình thế tượng trong quá khứ

Từ đây bản luận văn vạch ra các công việc cần phải giải quyết và được thế hiện thành 4 chương:

C h ư ơ n g 1 : T ổ n g q u a n về h ệ trợ g iú p q u y ế t đ ịn h và p h ư ơ n g p h á p

lậ p lu ậ n d ự a tr è n tìn h h u ố n g

Chương này tìm hiểu về hệ DSS Sau đó tiếp tục đi sâu vào một góc độ của hệ DSS, đó là phương pháp lập luận dựa trên tình huống trong một hệ trợ giúp quyết định đa tiêu chuẩn Cách tiếp cận này phù hợp với hệ trợ giúp cần xây dựng Mổi một tình huống chính là một bản đồ hình thế và tập hợp dữ liệu

về các bản đổ hình thế trong quá khứ có vai trò như một thư viện các tình huống Tính đa tiêu chuẩn của hệ thể hiện ở chỗ các tiêu chuẩn dùng để xem xét kết hợp với nhau và được xếp theo thứ tự ưu tiên giảm dần là : khí áp, nhiệt

X ảy dựng m ộ t hệ h ỗ tr ợ d ự b á o thời tiết tron g h o ạ t đ ộ n g đàm b à o bay.

Nguyễn C h í Trung

C h ư ơ n g 3 : P h à n tíc h th iết kè hệ th ố n g

Chương 3 sẽ phân tích các chức nãng và mô hình hoá thôns tin của hệ thốns Tiến hành xây dựng các mô hình luồng dữ liệu và xây dựng các kiểu thực thể của hệ thống trong bài toán cần giải quyết

L ời c ả m ơn

Tác giả xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo - TS

Hoàns Xuân Huấn, người đã tận tình hướng dẫn, tạo điều kiện giúp đỡ và bổ sung nhiều kiến thức quý báu trons suốt quá trình tác giả làm luận văn

Tác giả xin chân thành cảm ơn Thạc sỹ Nsuvễn Xuân Anh đã tận tình hướng dẫn trong quá trình tìm hiểu thực tế và động viên giúp đỡ trong quá trình thực hiện luận văn

Xin cảm ơn Khoa Công nghệ, Phung Công nghệ và Đào tạo Sau đại học

đã tạo điều kiện để tác giả hoàn thành bản luận ván

Hà Nội ngày 25-03-2002

X ảy dự ng m ộ t hệ h ổ tr ợ d ự b á o thời tiết tron g hoạt độn g đ ảm b ả o bay.

Nguyễn Chí Trung

PHÁP LẬP LUẬN DỰA TRÊN TỈNH HUỐNG

I GIỚI THIỆU VỂ HỆ TRỢ GIÚP QƯYÊT ĐỊNH

1 1 M Ộ T S Ố Đ ỊN H N G H ĨA V Ể D SS

Một số khái niệm bao gồm trong hệ trợ siúp quyết định - DSS ( Decision Support Systems) lần đầu tiên được Scott - Morton đưa ra vào đầu

năm 1970 Scott - Morton định DSS là “ Các hệ thống dựa trên tương rác máy

tính, giúp người ra quyết định dừng dữ liệu và mô hình đ ể ẹiải quyết những bài toán không cấu trúc”.

Trong suốt những năm 70, định nghĩa này về DSS được các nhà nghiên cứu và thực hành chấp nhận Vào năm 1980 xuất phát từ yèu cầu của thực tế

và theo loaich phát triển nội tại của DSS, có thêm nhữnơ định nơhĩa mới của DSS

Ba định nghĩa khác về DSS cùng dược đưa ra vào năm 1980 bời Moore

và Chang; Bonczek, Holsapple và VVhinston; Keen Mooe và Chang chi ra rằng khái niệm “cấu trúc ( structured)”, “nửa cấu trúc (semistructured)”,

“không cấu trúc (unstructured)” không đủ ý nghĩa trong trường hợp tổnơ quát Một bài toán có thể được mò tả như là có cấu trúc hoặc không cấu trúc chi liên quan đến người ra quyết định, do vậy họ định nghĩa là:

ỉ Hệ thống có khả năng mở rộng;

2 Có khả năng trợ giúp phân tích dữ liệu và mô hình hoá quyết định.

3 Hướng tới lập k ế hoạch cho tương lai.

4 Được sử dụng cho những hoàn cảnh và thời gian bất thường.

Bonczek định nghĩa một hệ thống dựa trên máy tính bao gồm 3 thành phần tương tác là :

1 Một hệ ngôn ngữ, là cơ chế cho phép truyền thông giữa người sử dụng và các thành phần khác của DSS.

2 Một hệ tri thức, chứa các tri thức được DSS xử lý gồm cả dữ liệu

và các loại thủ tục.

3 Một hệ thống xử lý các bài toán, là thành phần liên kết giưa 2 thành phần trên, bao gồm một hoặc nhiều khả năng xử lý các bài toán tổng quát mà quá trình ra quyết định cần đến.

Keen áp dụng DSS cho “Cho I.h ữ n g tình huống nơi hệ thống cuối cùng

có thể được phát triển qua quá trình thích nghi của học và phát triển từng

bước”, do vậy Keen định nghĩa DSS như là một sản phẩm của quá trình phát

triển trong đó người dùng DSS, người tạo ra DSS và chính bản thân DSS có khả năng ảnh hưởng, tác động đến sự phát triển của hệ [hống và các thành phẩn sử dụng của nó.

1.2 MỘT SỐ KHÁI NIỆM

• Một bùi toán có cấu trúc là bài toán có thể giải quyết như m ộ t công việc thường lệ Điển hình, nếu phươnơ pháp của giải pháp có thể được bắt đầu như một thuật toán và được hợp nhất lại trong một chương trình máy tính thì chúng ta nói rằng bài toán có cấu trúc mạnh

• Một bài toán nửa cấu trúc hoặc bài toán không cấu trúc là bài toán có

sự cần thiết ở vài mức độ yêu cầu thêm thông tin bổ sung, tri thức địa phương hoặc sự hiểu biết sâu sắc bài toán Do vậv chúng không được đoán trước bằng một quá trình thuật toán

Xảy dựng m ột hệ h ỗ tr ợ d ự b á o thời tiế t tron g hoạt đ ộ n g đảm b ả o bay.

Nguyễn C h í Trung

Xây diơĩg m ộ t hệ h ỗ tr ợ d ự b á o thời tiết trong h oạt động đảm bảo bay.

Nguyễn C h í Trung

• Ra quyết định là một quá trình lựa chọn một giải pháp trong nhiều giải

pháp cho mục đích là đạt được một hay nhiều mục tiêu Theo Herbert và A.Simon 1977, việc ra quyết định đồng nghĩa với toàn bộ quá trình quản lý Thật vậy chúng ta xét quá trình lập kế hoạch bao gồm một dãy các quyết định như nên làm gì, khi nào, tại sao, ở đâu, ai làm Do vậy lập kế hoạch kéo theo việc ra quyết định Những chức năng khác trong quá trình quản lý như tổ chức

và chỉ đạo cũng bao gồm việc ra các quyết định

• Quá trình ra quyết định theo Simon bao gồm 4 giai đoạn: trí tuệ, thiết

kế, lựa chọn và cài đặt Các siai đoạn của quá trình ra quyết định và quan hệ giữa chúng được ơiới thiệu ở hình 1

1 Giai đoạn trí tuệ: Giai đoạn này bao gồm nhiều nghiên cứu môi

trường, thu thập dữ liệu thô, tìm hiểu các quá trình, xác định các vấn đề

2 Giai đoạn thiết kế: Sáng tạo, phát triển và phân tích các tiến trình hành

động Giai đoạnnày bao gồm các quá trình để hiểu bài toán, tạo sinh các giải pháp và kiểm thử các giải pháp xem có khả thi không

Xảv dựng m ộ t hệ h ổ tr ợ dự b á o thời tiết trong lio ạ t độn g đảm b ào bay.

• Một hệ ra quyết định bao gồm 4 thành phần : Người dùng, nhiệm vụ,

môi trường và DSS Hình 2 biểu diễn mỗi quan hệ giữa các thành phần trong

• Hệ thống là một tập hợp các đối tượng như con người, các tài nguyên,

các khái niệm và các thủ tục dùng để thực hiện một chức năng hay phục vụ cho một mục tiêu Một hệ thống được chia làm 3 phần rièng biệt: phần dữ liệu vào; Các quá trình; và phần dữ liệu ra Phần dữ liệu vào bao gồm các phần tử

đi vào hệ thống Các quá trình bao gồm tất cả các phần tử cần thiết để chuyển đổi hoặc biến đổi dữ liệu vào thành dữ liệu ra được bao gồm trong các tiến trình Phần dữ liệu mô tả cho những sản phẩm kết thúc hoặc những kết quả của một quá trình trong hẹ thống Hai khái niệm nữa quan trong hệ thống là phản hồi và môi trường Phản hổi là quá trình các vòng thông tin từ phần dữ liệu ra đến người ra quyết định, dựa vào thông tin này, người ra quyết định có

X ây dụ n g m ộ t hệ h ỗ trợ d ự b áo thời tiế t trong hoạt độ n g đàm b ả o bay.

_Nguyễn Chí Trung

thể sửa đổi các dữ liệu vào hoặc các quá trình để nhận được dữ liệu ra cần thiết Môi trường của hệ thống bao gồm nhiều phần tử năm bên ngoài hệ thống, chúng tác động lên cả ba thành phần của hệ thống

• Phân tích nhạy cảm cố gắng giúp các nhà quản lý khi họ không chắc

chắn về độ chính xác hoặc giá trị tương đối của thông tin hoặc khi họ muốn biết sự tác động của những sự thay đổi của thông tin vào đến mô hình

Phân tích nhạy cảm kiểm tra những mối quan hệ như :

- Tác động của sự không chắc chắn trong sự ước tính lên các biến ngoài

- Nhữns ảnh hưởng của những sự tác độns khác nhau lên các biến

- Sự tác động của những sự thay đổi của các biến bên trong và các tham

»

số lên các biến kết quả

- Sự tác động của những thay đổi của các biến quyết định lên các biến kết quả

Phân tích nhạy cảm được sử dụng cho

- Sửa lại mỏ hình để khử bỏ những nhạy cảm quá lớn

- Thêm các chi tiết về các biến nahỵ cảm hoặc những sự dự đoán

- Đạt được những ước tính tốt hơn của các biến ngoài nhạy cảm

- Thay đổi hệ thống thực để giảm đi những nhạy cảm hiện tại

Có hai kiểu phân tích nhạv cảm là phàn tich nhạy cảm tự động và phương pháp thừ và sai Phươns pháp thử và sai chứa phân tích “what-if ’ mà

ta xét sau đây

• Phản tích “what i f ” một người làm mô hình tạo taãn dự đoán và những

giả định để đánh giá dữ liệu vào Công việc này nhiều khi để đánh giá tương lai không chắc chắn Khi mô hình được giải quyết các kết quả tất nhiên phụ thuộc vào nhữnơ dữ liệu này Phân tích nhạy cảm cô' gắng kiểm tra sự tác dộng của những sự thay đổi của dữ liệu vào trên những giải pháp được đề nghị ( các biến kết quả) Kiểu này của phàn tích nhạy cảm được gọi là phân tích

X ảy dự ng m ộ t hệ h ỗ tr ợ d ự b á o thời tiế t trong hoạt độ n g đ ả m b ả o bay.

_ _ _Nguyễn C hí Trung

“what - i f \ b ở i vì nó được cấu trúc như là “điều gì sẽ xảy ra cho giải pháp nếu biến vào , giải thiết, hoặc giá trị các tham số được thay đổi Nếu giao diện người dùng phù hợp thì các nhà quản lý có thể dễ dàng hỏi máy tính những câu hỏi kiểu như thế này Hơn nữa họ có thể nhắc lại những câu hỏi và thay đổi tỷ lệ, hoặc thay đổi bất kỳ dữ liệu nào khác trong câu hỏi

II NHỮNG ĐẶC TÍNH VÀ NHŨNG KHẢ NĂNG CỦA DSS

Sau đây trình bày những đặc tính và những khả năng chính của DSS

1 DSS cung cấp trợ giúp chính cho người ra quyết định trong những tình huống không cấu trúc hoặc nửa cấu trúc Những tình huống này không thể giậi quyết bằng các hệ thống tính toán khác

2 Sự trợ giúp được cung cấp cho các mức quản lý khác nhau từ người thực thi đến các nhà quản lý

3 Sự trợ giúp cho cả cá nhân và cho nhóm

4 DSS trợ giúp cho tất cả các giai đoạn của quá trình ra quyết định:Giai đoạn trí tuệ, thiết kế, lựa chọn và cài đặt

5 DSS trợ giúp cho sự đa dạng của quá trình ra quyết định và các kiểu quyết định Có một sự phù hợp giữa DSS và tính cách củu cá nhân người ra quyết định, như từ vựng và kiểu ra quyết định

6 DSS là thích nghi và mềm dẻo Do vậy người dùng có thể thêm, xoá, kết hợp, thay đổi, sắp đặt lại các phần tử cơ bản để DSS có thể cung cấp sự trả lời nhanh chóng cho những tình huống không mong đợi

7 DSS dễ sử dụng, người dùng cảm thấy thoải mái đối với hệ thống do DSS thân thiện người dùng, mềm dẻo, những khả năng đổ hoạ mạnh và có ngôn ngữ giao diện người máy thích hợp

8 DSS cố gắng nâng cao hiệu quả của quá trình ra quvết định, chẳnghạn sự đúng đắn, chính xác, thời gian, chất lượng

Xảy dựng m ộ t hệ lw tr ợ d ự b á o thời tiế t trong h o ạ t độn g đảm b ảo bay.

_Nguyễn C hí Trung

9 Người ra quyết định điều khiển toàn bộ các bước của quá trình ra quyết định trong việc giải quyết các bài toán DSS hướng vào trợ giúp chứ không thay thế người ra quyết định Người ra quyết định có thể bỏ qua lời khuyên của máy tính vào bất kỳ giai đoạn nào trong quá trình xử lý

10 DSS thường sử dụng các mô hình cho sự phân tích các tình huống ra quyết định Khả năng mô hình hoá cho phép thí nghiệm với những chiến lược khác nhau và với những cấu hình khác nhau

11 DSS ở mức được trang bị thành những thành phần tri thức, do vậy,

nó cho phép những giải pháp tiềm năng và hiệu quả để giải những bài toán khó

Xảy dựng m ộ t hệ h ỗ tr ợ d ự báo thời tiế t tron g h o ạ t động đám b ả o bay.

2 Quản trị mô hình

Cũng như quản trị dữ liệu, quản trị mô hình bao gồm cơ sở mô hình chứa các mô hình về tài chính, thống kê, khoa học về quản lý và các mô hình định lượng khác dùng để cung cấp những khả năng phân tích cho hệ thống và một hệ quản trị mô hình MBMS (Model Base Management System) phù hợp

Mô hình khái niệm của DSS được cho trong hình 3 cung cấp hiểu biết

cơ bản về cấu trúc chung va các thành phần của DSS

Sau đây trình bày khái quát từng phần của DSS

I I I 1 H Ệ C O N Q U Ả N T R Ị D Ữ L IỆ U

Hệ con quản trị dữ liệu bao gồm những thành phần sau :

• Cơ sở dữ liệu về DSS

X ảy dự ng m ộ t hệ h ổ trợ d ự bá o thời tiế t trong h o ạ t độn g đảm b ả o b a \’.

Nguyễn Chí Trung

• Phương tiện hỏi đáp

• Danh mục dữ liệu

Các phần tử này được cho trong hình 4, trong hình này cũng biểu diễn

sự tương tác giữa hệ con quản trị dữ liệu và các thành phần khác của DSS cũng như tương tác với nhiều nguồn dữ liệu khác

17

X ảy dự n g m ộ t hệ h ỗ tr ợ d ự b á o thời tiế t tro n g h o ạ t đ ộ n g đảm b ả o b a y.

là nguồn chính của thông tin liên quan đến sự hoạt động bên trong của tổ

dữ liệu DSS hay có thể được chuyển vào khi DSS được sử dụng

• Dữ liệu riềng

Dữ liệu riêng bao gồm những luật được sử dụng bởi những người ra quyết định cụ thể và sự đánh giá của dữ liệu cụ thể hoặc những tình huống cụ thể

Với mục đích tạo một cơ sở dữ liệu DSS, rất cần thiết thường xuyên lấy

dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau Hoạt động này được gọi là sự trích ra Quá trình này diễn ra bầng cách nhập dữ liệu vào các tệp, đó là sự tổng kết , sự sàng lọc và sự cô đọng của dữ liệu Sự trích ra cũng xảy ra khi người dùng tạo các báo cáo từ dữ liệu trong cơ sở dữ liệu DSS Quá trình trích ra được quản lý bởi một DBMS

Dữ liệu trong cơ sở dữ liệu có thể được tổ chức trong những cấu hình khác nhau Hầu hết các DSS lớn đều có cơ sở dữ liệu DSS đa nguồn và tích hợp hoàn toàn Một cơ sở dữ liệu DSS riêng biệt không phải là vật lý mà nó

X ảy d ự n g m ộ t hệ h ỗ tr ợ dự b á o th ờ i tiế t tro n g h o ạ t đ ộ n g đ ả m b à o bay.

Nguyễn C h í Trung

được chia xẻ từ cơ sở dữ liệu chung Nó cũng có thể chia xẻ với một DBMS với các cơ sở dữ liệu khác

III 1.2 Hệ quản trị cơ sở dữ liệu

Dữ liệu được tạo ra, truy nhập và cập nhật bởi DBMS DBMS có những khả nâng khác nhau và thực sự phức tạp, do vậy chỉ có một ít người dùng có thể lập trình và phát triển phần mềm SBMS của chính họ thay vào đó các phản mềm DBMS có thể mua được như dBaselV, Rbase500, Oracle, dBII

Một DBMS thực hiện 3 chức năng cơ bản : lưu trữ dữ liệu, tìm kiếm dữliệu và điều khiển

,• Lưu trữ: DBMS biến đổi cấu hình của dữ liêu lưu trữ Các hệ thống máy tính lớn lưu trữ được rất nhiều tệp, mỗi tệp lại chứa rất nhiều bàn ghi, mỗi bán çhi lại chứa nhiều mục và các mục dữ liệu lại chứa rất nhiều thuộc tính

Hình 1.5 Hệ quản trị cơ sơ dữ liệu quản lý nhiều cơ sở dữ liệu

• Tìm kiếm: Đặc tính lớn nhất của DBMS mà người dùng có thể nhìn thấy được là tìm kiếm dữ liệu Các DBMS hiện nay đưa ra sự tìm kiếm và biểu thị thông tin một cách cực kỳ mềm dẻo

• Điều khiển: Hầu hết các hoạt động điều khiển của DBMS không được nhìn thấy bởi người dùng Người dùng yêu cầu một số thông tin và nhận được chúng và không biết quá trình xử lý trong DBMS được thực hiện như thế

X ây dự ng m ộ t hệ h ố tr ợ d ự b á o thời tiế t trong hoạt độn g đảm b ả o bay.

- Người đã truy nhập đến những mục dữ liệu trong tệp

Người quản lý có thể lấy thông tin từ DSS trong một dạng báo cáo theo định kỳ, những báo cáo đặc biệt và đầu ra của các mô hình toán học Trong cả

ba trường hợp trên, DSS phục vụ như một người gác cổng và tạo ra dữ liệu thích hợp Các báo cáo định kỳ thường xuyên được chuẩn bị bởi các chương trình ứng dụng Những chương trình này tạo ra những yêu cầu của DBMS cho

dữ liệú cần thiết từ cơ sở dữ liệu DBMS có thể đưa ra một ngôn ngữ hỏi đáp

và được khai thác bởi người dùng để tạo ra những báo cáo đặc biệt

X ảy diữ ig m ộ t h ệ h ỗ tr ợ d ự b á o th ờ i tiế t tro n g h o ạ t đ ộ n g đ ả m b ả o bay.

Nguyễn C h í Trung

Một cơ sở dữ liệu hiệu quả và hệ quản trị nó có thể cung cấp sự trợ giúp cho nhiều hoạt động quản lý Tuy nhiên sức mạnh thực sự của DSS được cung cấp khi cơ sở dữ liệu được tích hợp với các mô hình

III 1.3 Danh mục dữ liệu

Danh mục dữ liệu là một danh sách của tất cả dữ liệu trong cơ sở dữ liệu Nó chứa những định nghĩa dữ liệu và những chức năng chính để trả lời cho những câu hỏi về khả năng của các mục dữ liệu, nguồn dữ liệu hoặc ý nghĩa chính xác của chúng Danh mạc dữ liệu đặc biệt phù hợp cho trợ giúp giai đoạn trí tuệ của quá trình ra quvết định Danh mục dữ liệu như bất kỳ một danh sách nào, trợ giúp cho những mục mới được bổ sung, xoá những mục và tìm kiếm thông tin trên những đối tượng đặc biệt

III 1.4 Phương tiện hỏi đáp

Thành phần phương tiện hỏi đáp cung cấp nền tảng cho truy nhập dữ liệu Nó tiếp nhận nhữns; yêu cầu về dữ liệu, xác định những yêu cầu được thoả mãn như thế nào, trình bày chính xác và rõ ràng cho những yêu cầu chi tiết và trả lại kết quả cho các yêu cầu Phương tiện hỏi đáp bao gồm một ngôn ngữ hỏi đáp đặc biệt Những chức năng quan trọng của hệ thống hỏi đáp DSS

là những hoạt đọng lựa chọn và thao tác

III.2 H Ệ C O N Q U Ả iN T R Ị M Ô H ÌN H

Hệ con quản trị mô hình trong DSS bao gồm các thành phần sau:

• Cơ sở mô hình

• Hệ quản trị cơ sở mô hình

• Ngôn ngữ dùng trong mô hình

• Danh mục mô hình

• Thực hiện, tích hợp và điều khiển mô hình

Các phần tử này và giao diện với những thành phần khác của DSS được cho ở hình 7

Xây dự ng m ộ t hệ h ỗ trợ d ự b á o thời tiế t trong h o ạ t đ ộ n g đ à m bảo bay.

Nguyễn C hí Trung

ra.2 1 Cơ sở mô hình

Một cơ sở mô hình chứa những mô hình thông thường và đặc biệt về thống kê , tài chính, thị trường, khoa học quản lý và những mô hình định lượng khác cung cấp những khả nàng phàn tích trong DSS Khả năng gọi ra, chạy, thay đổi, kết hợp và duyệt các mô hình là những khả năng chủ yếu trong DSS Các mô hình trong cơ sở mô hình có thể được chia thành 4 loại:

• Chiến lược

• Chiến thuật

• Tác nghiệp

• Các khối tạo mô hình và các chương trình con

Hình 1.7 Cấu trúc của quản trị mô hình

X ảy d ự n g m ộ t liệ h ổ tr ợ d ự b á o th ờ i tiế t tro n g h o ạ t đ ộ n g đ ả m b ả o b a y.

_ N guyễn C h í Trung

ỉ Các mô hình chiến lược

Các mô hình chiến lược được sử dụng để trợ giúp cho việc lập kế hoạch chiến lược của quản lý ở mức cao nhất Những ứng dụng tiềm năng bao gồm trong việc phát triển các mục tiêu chung, lập kế hoạch cho sự hợp nhất, phân tích môi trường Các mô hình chiến lược có phạm vi rộng, thời gian cho các mô hình này được tính cho nhiều năm

2 Các mô hình chiến thuật

Những mô hình chiến thuật được sử dụng chủ yếu bởi sự quản lý trung gian nhằm trợ giúp cho việc xác định và điều khiển các tài n g u y ê n cùa tổ chức Ví dụ như các mô hình chiến thuật bao gồm việc lập kế hoạch cho những yêu cầu về lao động, lập ké hoạch cho quảng cáo và bán các sản phẩm Các mô hình chiên thuật thường chỉ áp cho những tổ chức nhỏ như các phòng, ban Thời gian cho các mô hình này là từ một tháng cho đến hai năm Trong các mồ hình này, một vài nguồn dữ liệu được cần đến, nhưng những yêu câu lớn nhất là dữ liệu trong

3 Cức mò hình rác nghiệp

Các mô hình tác nghiệp được sử dụng để trợ giúp cho những hoạt động thường lệ của tổ chức như sự chập thuận cho vay tiền của ngân hàng, thời biểu sản xuất, điều khiển thống kê, kế hoạch bảo trì máy móc, điêu khiển chất lư^ng hàns hoá Các mỏ hình tác nghiệp trợ giúp chủ yếu cho việc ra quyết định của các nhà quản lý vào giai đoạn đầu tiên với dự báo trong tương lai là hàng ngày hoặc hàng tháng Các mô hình tác nghiệp sử dụng dữ liệu trong

4 Các khối lạo mô hình và các chương trình con

Cơ sở mô hình có thể chứa các khối tạo mô hình và các chương trình con Ví dụ, nó có thể bao gồm một “cơ chế sinh ra số ngẫu nhiên”, “chương trìnhvẽ đường cong”, “ phân tích hổi quy” Những khối tạo mô hình có thể được sử dụng theo nhiều cách , chúng có thể được sử dụng cho các ứng dụng như phân tích dữ liệu, chúng cũng có thể được tận dụng như các thành phần

X ảy dự ng m ộ t h ệ h ỗ tr ợ d ự b á o th ờ i tiế t tro n g h o ạ t đ ộ n g đ ả m b ả o b a y

m 2 2 Hệ quản trị cơ sở mô hình

Một hệ quản trị cơ sở mô hình MBMS là một phần mềm với những chức năng nhau:

• Tạo ra các mô hình từ các mô hình đang tổn tại hoặc từ các khôi tạo

mô hình;

• Cho phép người dùngthao tác trên các mô hình, do vậy người dùng

có thể điều khiển các thí nghiệm, hoặc thực hiện phân tích what-if để tìm kiếm các mục tiêu;

• Lưu trữ và quản lý các mò hình;

• Truy nhập và tích hợp các khối tạo mô hình;

• Liệt kê và hiển thị danh mcụ các mô hình

• Theo vết các mô hình, dữ liệu và các ứng dụng

X ảy dự ng m ộ t hệ h ổ tr ợ d ự bá o thời tiế t tron g h o ạ t đ ộ n g đ á m bả o bay.

Nguyễn C hí Trung

m.2.4 Ngôn ngữ dùng trong mô hình

Mặc dù một vài mô hình trong cơ sở mô hình được viết từ trước, song thường cần thiết phải viết một mô hình Điều này có thể thực hiện bởi các ngôn ngữ cấp cao như Cobol, Pascal, hoặc tốt hơn là các ngôn ngữ thế hệ 4GL, và các ngôn ngữ mô hình hoá đặc biệt

IIL2.5 Thực hiện, tích hợp và điều khiển mô hình

Các hoạt động sau thường được điêu khiển bởi quản trị mô hình:

• Thực hiện mô hình - điều khiển sự hoạt động của mô hình

• Tích hợp mô hình - kết hợp các hoạt động của nhiều mỏ hình khi cầnthiết

111.3 H Ệ T H Ố N G T R I T H Ứ C

Nhiều bài toán phi cấu trúc và bán cấu trúc rất phức tạp, chúng yêu cầu nhữna; tri thức tinh thòna, những tri thức này cần thiết được bổ sung vào cho những khá nũng bình thường của DSS, những tri thức tinh thông có thể được cune cấp bởi hệ chuvèn gia Do vậy DSS nàns cao được trang bị một thành phần được gọi là quản trị tri thức Thành phần như vậy có thể cung cấp tri thức tinh thông cho việc giải quyết nhiều khía cạnh của bài toán

111.4 H Ệ T H Ố N G G IA O D IỆ N N G Ư Ờ I D Ù N G

Thành phần hội thoại của DSS là phần mêm và phần cứng cung cấp giao diện người dùng DSS Thuật ngữ giao diện nsười dùng phủ lên mọi khía cạnh truyền thông giữa người dùng và DSS Nó không chỉ bao gồm phần cứng và phần mềm mà còn những nhàn tố dễ sử dụng, dễ truy nhập và tương tác người máy thuận tiện Một vài chuyên gia DSS cho rằng giao diện người dùng là thành phần quan trọng nhất vì, rất nhiều sức mạnh , sự mềm dẻo và những đặc tính dễ sử dụng của DSS được phát sinh từ những thành phần này Một giao

X ay dự n g m ộ t h ệ h ổ tr ợ d ự b á o th ờ i tiế t tro n g h o ạ t đ ộ n g đ ả m b ả o b a y

N guyễn C h í Trung

diện người dùng không thàn thiện là lý do chính giải thích tại sao những nhà quản lý không sử dụng máy tính

III.4.1 Quản trị hệ thống hội thoại

Hệ thống hội thoại được quản lý bởi một phần mềm được gọi là hệ thống quản lý và sinh ra hội thoại DGMS ( Dialog Generation and

M enasem ent System) DGMS được tạo thành từ rất nhiều chương trình cung cấp nhiều khả nãng được liệt kê sau đây DGMS cũng được biết đến như hệ quản trị giao diện người dùng ƯIMS ( user Interface Management System)

Bộ x ử lý ngôn ngữ tự n hiênT

C ác n g ồ n n gữ hành đ ộn g C ác n g ô n n gữ h iển thị

M á y in và m áy vẽ

N g ư ờ i dùng

Một số khả năn£ chính của DGMS được người ta đề ra gồm :

• Tương tác trong nhiều kiểu hội thoại khác nhau

• Thu giữ, lưu trữ và phân tích sử dụng hội thoại Điểu này có thể được

sử dụng để nâng cấp những hệ thống hội thoại

• Cung cấp cho người dùng sự đa dạng của các thiết bị nhập liệu

• Biểu diễn dữ liệu với sự phong phú của các dạng thức và các thiết bị nhập dữ liệu

• Đưa ra cho người dùng những khả năng trợ giúp, sự nhắc nhở, sự chẩn đoán và nhữns chương trìnhđề nghị hoặc bất kỳ một trợ giúp mềm dẻo nào khác

»

• Cung cấp giao diện n^ười dùng với cơ sở dữ liệu và cơ sở mô hình

• Tạo ra các cấu trúc dữ liệu để mò tả dữ liệu ra tức tạ o dạng xuất dữliệu

• Lưu trữ dữ liệu vào và dữ liệu ra

• Cunơ cáp nhữnơ khả nãns đồ hoạ mầu, đồ hoạ 3 chiều, vẽ đổ thị dữliệu

• Có nhiều cửa sổ cho phép những chức năng khác nhau có thể được hiển thị cùng một lúc

• Trợ 2Íúp truyền thông giữa những người dùng, giữa những người tạ o

DSS và giữa nsười dùng và người tạo DSS

III.4.2 Quá trình hội thoại

Quá trình hội thoại trong DSS được biếu diễn trong sơ đồ hình 8 Người dùng tương tác với máy tính bằng ngôn ngữ hành động do DGMS thực hiện Trong các hệ thông nâng cao thành phần hội thoại bao gồm cả bô xử lý ngôn neữ tự nhiên DGMS có rất nhiều khả năng và cho phép người dùng tương tác với hệ quản trị mô hình và hệ quản trị dữ liệu

X ây dự ng m ộ t hệ h ỗ tr ợ d ự b á o th ờ i tiế t tro n g h o ạ t đ ộ n g đ à m b ả o b a y

N g u yễn C h í Trung

X ảy d ự n g m ộ t hệ h ỗ tr ợ d ự b á o th ờ i tiế t tro n g h o ạ t đ ộ n g đ á m b ả o b a y

Nguyễn C h í Trung

Hệ thống quản trị hội thoại đưa ra cho người dùng hệ thống giao diện,

nó bao gồm các thiết bị nhập và xuất và một chức năng biến dổi dạng dữ liệu vào của người dùng sang ngôn ngữ mà hệ quản trị dữ liệu và mô hình có thể đọc được, có thể dịch dạng dữ liệu và tri thức sang dạng mà người dùng có thể hiểu được

111.5 NGƯỜI DÙNG TRONG HỆ THỐNG DSS

DSS có hai lớp người dùng: Các nhà quản lý và các nhà chuyên môn Các nhà chuyên môn như những nhà phân tích tài chính, những người lập k ế

hoạch ản xuất và những nhà nghiên cứu thị trường đông hơn các nhà quản lý

và sử dụngmáy tính nhiều hơn Biết đươc ai sẽ là người thực sự sừ dụng DSS là rất quan trọns; khi thiết kế DSS Nói chung các nhà quản lý mong đợi hệ thống thân thiện người dùng hơn các nhà chuyên môn Các nhà chuyên môn có khuynh hướng muốn sử dụng nhữns hệ thông phức tạp trong công việc hàng ngày của họ và quan tâm đến những khả năng tính toán của DSS Trong nhiều trường hợp những nhà phản tích là trung gian giữa quản lý và DSS

1 1 1 6 s ự PHÂN LỚP DSS VÀ S ự TRỢ GIÚP CỦA CHÚNG

CÓ nhiều cách phân loại DSS, sau đây là một số cách điển hình

III.6.1 Kiểu của trợ giúp hướng dữ liệu so sánh với kiểu hướng mò hình

Sự phân lớp này dựa trên phạm vi mà các dữ liệu ra hệ thống có thể trợ

giúp một cách trực tiếp theo sự phân lớp này, có loại DSS hướng dữ liệu biểu diễn tìm kiếm và phan tích dữ liệu, có loại DSS hướng mô hình cung cấp những khả năng mô phỏng , tối ưu hoặc tính toán

Xây dựng mộc liệ h ổ trợ d ự b á o th ờ i tiế t tron g h o ạ t d ộ n g đả m b ả o bay.

_ N guyễn C h í Trung

Sự phân lớp này dựa trên độ phi thủ tục của các ngôn ngữ mô hình hoá

và tìm kiếm dữ liệu đươc cung cấp bởi DSS Những ngôn ngữ thủ tục như Basic và Cobol yêu cầu mô tả cụ thể các bước dữ liệu được tìm kiếm như thế nào và các sự tính toán được biểu diễn ra sao Trong các ngôn ngữ phi thủ tục

hệ chống tự nó được lập trình sao cho những nhà lập trình chỉ cần yêu cầu những kết quả mà họ cần, ở đây không cần chỉ ra trình tự của sự thực hiện Hầu hết những người dùng DSS nhận thấy rằng các ngôn ngữ phi thủ tục thuận tiện hơn cả về tìm kiếm dữ liệu lẫn các hoạt động mô hình hoá Các ngôn ngữ phi thủ tục được gọi là các ngôn ngữ thế hệ thứ 4GL ( 4 Generation Languages)

X ây dự n g m ộ t hệ h ổ tr ợ d ự b á o thời tiế t tron g h o ạ t độ n g đảm b ả o bay.

_N guyễn C hí Trung

III.6.3 Trợ giúp cá nhân, nhóm, tổ chức.

Sự trợ giúp của DSS có thể chia ra thành 3 loại có quan hệ với nhau nhưsau:

• Trợ giúp cá nhân: ở đây tập trung vào cá nhân người sử dụng, thực

hiện các quyết định riêng biệt

• Trợ giúp nhóm: ở đây tập trung vào môt nhóm người Mỗi người tham gia một cách riêng biệt nhưng có mỗi quan hệ qua lại trong nhiệm vụ

• Trợ giúp tổ chức: ở đây tập trung vào các nhiệm vụ v\của tổ chức hoặc các hoạt độns bao 2ồm một dãy liên tiếp các hoạt động nhỏ hơn

I

I I I 7 s ự T R Ợ G IÚ P Đ Ư Ợ C C U N G C Ấ P B Ở I D S S

DSS có thể cung cấp nhiều kiểu của trợ giúp Cấu trúc trên Alter nãm

1980 ở hình 9 cho thấy mỗi một mức của trợ giúp chứa những sự bổ sung ở những mức mức trước nó

I I I 8 C Á C Mức C Ô N G N G H Ệ V Ề D SS

Sprague và Carlson năm 1982 đã xác định 3 mức công nghệ của DSS: DSS cụ thể, các bộ tạo sinh DSS, và các công cụ DSS

X ảy dựng m ộ t hệ h ỗ tr ợ d ự b á o thời tiế t tron g lio ạ t độn g đ ả m b á o bay.

III.8.2 Các bộ tạo sinh DSS

Một bộ tạo sinh DSS ( DSS Generator ) là một phần mềm phát triển thích hợp cungcấp một tập các khả năng để tạo ra DSS cụ thể một cách nhanh

Xây dựng m ộ t hệ h ỗ tr ợ d ự b á o th ờ i tiế t tron g h o ạ t d ộ n g đ ả m b ả o b ay.

Nguyễn Chí Trung

chóng , dễ dàng và không tốn kém Một bộ tạo sinh DS phổ biến là Lotus-123.Một bộ tạo sinh DSS có các khả năng như mô hình hoá, sinh ra các báo cáo, ■

hiến thị đổ hoạ và phân tích rủi ro

I

111.8.4 Mối quan hệ giữa ba mức công nghệ

Mối quan hệ giữa 3 mức quan hệ được biểu diễn trong hình 10 Các công cụ được sử dụng để xây dựng các bộ tạo sinh Các bộ tạo sinh được sử dụng để tạo DSS cụ thể Tuy nhiên, các công cụ cũng có thể được sử dụng trực tiếp để xây dựng DSS cụ thể

Sử dụng các bộ tạo sinh DSS là rất có ích để dây dựng DSS cụ thể và cho phép chúng có khả năng nhanh chóng thích nghi với những sự thay đổi

Sử dụng các bộ tạo sinh DSS có thể tiết kiệm được đáng kể thời gian và tiền bạc và do vậy có thể tạo ra DSS khả thi về tài chính

Xây dựng DSS bằng các công cụ chứ không bằng các bộ tạo sinh DSS thì có thể dài và tốn kém

Trong các thành phần của DSS thì thành phần cơ sở dữ liệu cung cấp những khả năng ghi nhớ M (Memory); thành phần mô hình hoá cung cấp những khả năng thao tác 0 ( Operation) còn thành phần hội thoại cung cấp những khả năng biểu diễn R ( Representation) và những khả năng điều khiển

c ( Control) Hình 11 cho ta cách tiếp cận chi tiêt về mối quan hệ giữa ba mức công nghệ của DSS

X ảy dựng m ộ t hệ h ỗ tr ợ d ự b á o th ờ i tiế t tro n g hoạt đ ộ n g đ ả m b ả o bay.

Nguyễn Chí Trung

IV CÁC HỆ TRỢ GIÚP QUYẾT ĐỊNH ĐA TIÊU CHUAN

Các hệ trợ giúp ra quyết định đa tiêu chuẩn ( Multi - Criteria Decision Support Systems - MCDSS ) là các hệ thống dựa trên máy tính, tương tác với nhau, 2Ĩúp các nhà quyết định ( cá nhân hoặc một nhóm ) giải quyết các vấn

đề khôns có cấu trúc hoặc nửa cấu trúc bao gồm nhiều thuộc tính, nhiều đối tượng và nhiều mục đích

MCDSS có khả năng ứng dụng rộng rãi và rất quan trọng trong phạm vi nghiên cứu DSS MCDSS bao gồm 4 thành phần chính :

• Một người dùng ( cá nhàn hay nhóm ra quyết định)

• • Một cấu trúc ưu tiên ( không nhất thiết cần có)

• Một tập hữu hạn các lựa chọn và

• Một tập các điều kiện khi đánh giá các lựa chọn

MCDSS nhằm cunơ cấp trợ giúp trong các pha khác nhau của quá trình

ra quyết định, phần lớn các MCDSS hiện nay đưa vào một (hoặc nhiều) phương pháp luận xây dựng trên một model hình thức, sử dụng các kỹ thuật toán học thích hợp, lý thuyết ứng dụng đa thuộc tính Ngoài các model toán học, MCDSS còn bao gồm Heuristic và các lập luận dựa trên lu ậ t, như được minh hoạ trong hình 1

Xàỵ dựng m ộ t hệ h ổ tr ợ d ự bá o thờ i tiế t trong h o ạ t độn g đ ám b ả o bay.

_ _N guyễn C hí Trung

Nghiên cứu MCDSS hiện nay tập trung vào định nghĩa "môi trường mềm dẻo" , trong đó quan trọng là cá nhân học cách ra quyết định trong các tình huống Các hệ thống thông tin trợ giúp các nhà quyết định định nghĩa lại các vấn đề Việc học hướng tiếp cần một cơ sở tri thức để thiết một lớp mới hoặc các MCDSS tập trung dành cho người dùng, MCDSS cộng sinh

V LẬP LUẬN DỰA TRÊN TÌNH HUỐNG

Lập luận dựa trên tình huống ( Case Based Reasoning - CBR) là phương pháp lập luận chính trong trí tuệ nhân tạo, nói chung liên quan tới giải quyết bài toán thông qua vấn đề nhận dạng và mô phỏng đơn giản, được lưu trừ tróng một thư viện các kinh nghiệm về giải pháp quá khứ Tính đại chúng mới nhất của CBS là quyền ( due) thực hiện các sự việc đối ngẫu ( d u al):(a) Thật khó đưa ra các quy luật và cập nhật chúng một cách đều đặn

(b) Các hệ dựa trên luật khó xử lý đối với các tình huống mới vì chúng không có khả năng học từ các kinh nghiệm và thích nghi các thủ tục giải quyết vấn đề ưu tiên

Xảy dựng một hệ hỗ trợ dự báo thời tiết trong hoạt động đấm bảo bay.

N gu yễn C hí Trung

Trong khi các luật là khó đạt được thì các mô tả hành vi giải quyết vấn

đề xác định lại tương đối dễ Các trường hợp ưu tiên được con người sử dụng một cách rỗng rãi để giải quyết vấn đề trong hoàn cảnh mới Ví dụ, chẩn đoán

và điều trị bệnh nhân mới, bác sĩ sẽ sử dụng tri thức về tình huống đã điều trị trong quá khứ.

• CBR cung cấp một mức tri thức sâu hơn và lập luận theo cách so sánh để làm đơn giản lập luận dựa trên luật - RBR ( Rule Based Reasoning) Các luật có các nét chung đối với nhiều tình huống nhưng chúng có khuynh hướnơ gò ép, làm cho cấu trúc giải pháp luôn cứng nhắc Các hệ thống dựa trên luật đơn như vậy nói chung nghèo nàn khi ứng xử với các ngoại lệ và các hoàn cảnh khôns thấy trước được.

\

• Đối với lập luận dựa trên luật RBR, lập luận dựa trên tình huống CBR không cố gắng tìm ra và lưu trữ cái chung nhất Nó giải quyết vấn đề bằnơ cách tìm ra tình huống đơn giản nhất và phỏng theo giải pháp cũ đối với vấn đề đans quan tàm Lập luận dựa trên tình huấn? như vậy về nguyên tắc là mạnh hơn lập luận dựa trên luật CBR đưa ra các khả năng giao dịch với ngoại lệ và các hoàn cảnh mới Hình 1.13 vẽ cấu trúc giải pháp cơ bản của CBR.

CBR cần có một thư viện tình huống có thể chứa hàng trăm tình huống Việc tổ chức và lấy ra được các tình huống từ một danh mục lớn các tình

huống để đưa ra được các tình huống đơn giản và tình huống thích hợp CBR

chỉ thành công nhất nếu tỉnh huống tìm được thuộc vê cả hai dạng : đơn giản

và thích hợp Đơn giản thôi thì chưa đủ, các định nghĩa metric đơn giản và

thích hợp gần đúng là các vấn đề nghiên cứu quan trọng trong CBR.

Vấn đề quan trọng khác là khi sử dụng CRB, cần xác định giao thức nhất định để chính thức hoá quá trình mà trong đó CBR được kích hoạt triger CBR cần được tích hợp với thành phần dựa trên tri thức ( thông thường được

Xảy dựng một hệ hỗ trợ dự báo thời tiết trong hoạt dộng đảm bảo bay.

Nguyễn Chí Trung

thể hiện bằng luật) thể miền tri thức Các nhà nghiên cứu rất quan tâm đến

việc tích hợp CBR với các phương pháp lập luận khác như RBR.

phép nhà ra quyết định đưa thêm các mô hình trí tuệ vào trong các trình diễn

để xem lại, phàn tích lại và khai thác lại.

(2) Tliành phần khuyến khích : là một tập các công cụ nâng chất lượng

học , hiểu thông qua quá trình ra quvết định dựa vào máy tính.

Xây dựn g một hệ hỗ trợ dự báo thời tiết trong hoạt dộng đảm bảo bay.

Nguyễn Chí Trung

Khái niệm tạo điều kiện thuận lợi (Facilitation) MCDSS cung cấp một

loạt các côns cụ mềm dẻo để định nghĩa các điều kiện thích hợp mô tả cách chọn lựa và thể hiện ưu tiên điều kiện quan trọng.cách chọn lựa mong muốn, mức vươn tới, giá trị lý tưởng Thêm vào đó, các công cụ và cơ chế phản hổi

sẽ hỗ trợ nhìn các vấn đề phát sinh khác nhau, so sánh cách chọn lựa theo kiểu phân tích “what - if Một ví dụ về thành phần tạo điều kiện thuận lợi thông báo những đặc trưng chính của hệ tương tác hình ảnh được gọi là Triple Mặt khác thiết kế thành phần Stimulus của một MCDSS đòi hỏi thiết kế

và tích hợp các công cụ để làm tăng vốn hiểu biết của người ra quvết định về hoàn cảnh đã được mô hình hoá và quá trình học được liên tục Sự tích hợp

Stimulus Agent trong DSS là một trong nhũng thách thức chính trong phạm vi

của DSS ( khái niệm DSS “thông minh” và “tích cực” ).

Một hệ dựa trên máy tính gồm MCDSS và CBR Agent ( hệ trợ giúp quyết định đa tiêu chuẩn và tác nhàn lập luận dựa trẽn tình huống) MCDSS là môi trư ờ n ơ thuận lợi đế khai thác vấn đề Trong trường hợp nhà ra quyết định đưa thêm các mỏ hình trí tuệ vào trong các trình diễn để xem xét lại, phàn tích lại và khai thác lại thì MCDSS thực sự trở thành môi trường kích thích , gia tăng học tập CBR Aaent có vai trò tư vấn, tức là đưa ra các bình luận và đề nghị để lựa chọn giải pháp chính thức trên cơ sớ lưu trữ các dự đoán, kích thích đánh d á, suy nshĩ.

Kỹ thuật CBR được tóm lược thành một Stimulus Agent bổ sung ( bổ sung tác nhàn kích thích) gọi là CRB Agent , góp phần làm năng động cho một hệ quyết định bởi hai vai trò khác nhau ( Hình 3 và Hình 4) :

- Như một cố vấn ( adviser)

- Như một dự đoán ( story teller)

Trong vai trò cố vấn, CBR Agent có thể công nhận liệu một tiếp cận đa điều kiện được dùng thành công trong một hoàn cảnh quyết định đơn giản

Xây dựng một hệ hỗ trợ dự báo thời tiết trong hoạt động đảm bảo bay.

CBR Agent có hai thành phần chính : thư viện tình huống ( CL - Case Library) và các chiến thuật suy dẫn ( interference) CL chứa các tình huống khác nhau ( các giải pháp cho vấn đề ưu tiên) và nó được cập nhật độp.g vào bất cứ lúc nào khi một người dùng khác làm việc với hệ thống hoặc khi khám phá thèm một vấn đề mới Mỗi tình huống trong CL thể các thành phần chính của quyết định đa điều kiện được phát sinh bởi người dùng cụ thể khi giải quyết vấn đề cụ thể Các chiến lược suy luận của CBR Agent trợ giúp việc xác định các điều kiện đòi hỏi sử dụng phương pháp lập luận dựa trên tình huống - CBR, nhầm tìm lại tình huống đơn giản nhất từ CL và phỏng theo tình huống

để tim ra giải pháp đối với vấn đề hiện thời Sự tích hợp của modul CBR vào một MCDSS có thể được xem là sự mở rộng hệ quyết định người-máy với một Stimulus bổ sung.

Cung cấp cá c h lựa chọn giải pháp

kn ow ledge acquisition

Vai trò tư vấn (đé nghị và bình luận)

Case B ased

R eason in g

Case

Library

Xảy dựng một hệ ho trợ dự báo thời tiết trong lioạt động đám bảo bay.

Nguyễn Chí Trung

CHƯƠNG II: HỆ THỐNG THÔNG TIN KHÍ TƯỢNG HÀNG KHỦNG VÀ TỔNG• ■QUAN VỀ BÀI TOÁN CẦN GlẢl QUYẾT

I TỔNG QUAN VỂ KHÍ TƯỢNG HÀNG KHÔNG

Khí tượng hàng không là phần khí tượng nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tô' khí tượng và các hiện tượng khí quyển đối với kỹ thuật hàng không, hoạt động hàng không Nhiệm vụ chính của khí tượng hàng không là giải quyết những vấn đề đảm bảo an toàn cho các chuyến bay và sử dụng có hiệu quả kỹ thuật hàng không trong các điều kiện thời tiết khác nhau.

-Để có thể hiểu biết đầy đủ bản chất vật lý về sụ ảnh hưởng của điều kiện khí quyển tới cấu trúc máy bay và hoạt động hàng không nói chung, khoa học về khí tượng hàng khỏng có liên quan đến nhiều khoa học khác nhau như các ngành : động lực học cao không, lý thuyết lái máy bay, dẫn đường, vật lý khí quyển, dự báo khí tượng Người ta phân chia khoa học khí tượng thành ba loại :

- Vật lý khí quyển : Là lý thuyết về những quy luật chung của các hiện tượng khí quyển.

- Khí tượng Synop : Lý thuyết về quy luật phân bố và sự thay đổi thời tiết trên diện rộng và phương pháp dự báo nó dựa trẽn bản đổ địa lý cơ sở số liệu khí tượng trên các vùng khác nhau.

- Dự báo số t r ị: Khí tượng dựa trên cơ sở hệ phương trình biểu diễn các quá trình và hiện tượng khí quyển thay đổi theo không gian và thòi gian.