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

'0 B ộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC KHOA HỌC TựNHIÊN ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA CƠNG NGHỆ NGUYỄN CHÍ TRƯNG XÂY DỤNG MỘT HỆ H ỗ TRỢ D ự BÁO THỜI TIẾT TRONG HOẠT ĐỘNG ĐẢM BẢO BAY LUẬN VẢN THẠC SỶ KHOA HỌC Chuyên ngành : Tin học : 1.01.10 Mã số Cán hướng dẫn : TS Hoàng Xuân Huấn Hà Nội - 4- 2002 X v dự n g m ộ t hệ h ỗ tr ợ d ự b o thời tiế t h o t đ ộ n g đám b ả o bay Nguyễn C hí Trung MỤC LỤC MỎ ĐẦU CHƯ Ơ NG I: TỔNG QUAN VỀHỆ TRỢGIÚP QUYẾT ĐỊNH VÀ PHƯƠNG PHÁP LẬP LUẬN DựA TRÊN TÌNH HUỐNG .9 I Giới thiệu hệ trợ giúp đ ịn h 1.1 Một số định nghĩa DSS 1.2 Một số khái niệm 10 II Những đặc tính khả củaDSS 14 m Các thành phần DSS 16 m l Hệ quản trị liệu .16 III 1.1 Cơ sở liệu DSS 18 III 1.2 Hệ quản trị sở liệu 19 in 1.3 Danh mục liệu 21 III 1.4 Phương tiện hỏi đáp 21 111.2 Hệ quản trị mơ hình .21 111.2.1 Cơ sở mơ hình 22 111.2.2 Hệ quản trị sở mơ hình 24 111.2.3 Danh mục mơ hình 24 in.2.4 Ngôn ngữ dùng mô hình 25 III.2.5 Thực hiện, tích hợp điềukhiển mơ hình 25 m Hệ thống tri thức 25 m 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 hệ thống DSS 28 m Sự phân lớp DSS trợ giúp chúng .28 Xảy dựng m ột liệ liổ tr ợ d ự bá o thời tiế t h oạt động đàm bào bay Nguyễn Chí Trung 111.6.1 Kiểu trợ giúp hướng liệu so sánh với kiểu hướng mô hình 28 111.6.2 Độ phi thủ tục 29 111.6.3.Trợ giúp cá nhân, nhóm, tổ chức 30 m Sự trợ giúp cung cấp DSS 30 n i.8 Các mức công nghệ DSS 30 111.8.1.DSS cụ thể 31 111.8.2 Các tạo sinh DSS 31 111.8.3 Các công cụ DSS 32 I 111.8.4 Mối quan hệ ba mức công nghệ 32 IV Các hệ trợ giúp định đa tiêu chuẩn 33 V Lập luận dựa tình 34 VI Tích hợp CBR MCDSS 36 CHƯƠNG II: HỆ THỐNG THỒNG TIN KHÍ TƯỢNG HÀNG KHƠNG VÀ TỔNG QUAN VỀ BÀI TOÁN CAN giả i QUYÊT .39 I Tổng quan khí tượng hàng không 39 n Các quan khí tượng sàn bay 40 n Giới thiệu chung 40 n Ban canh phòng thời tiết 40 n Trạm khí tượng 41 n Trung tâm dự báo vùng khu vực giới 41 ffl Các tin khí tượng hàng khơng 43 HI Tổng quan 43 m Bản tin quan trắc 43 III.2.1 Bản tin cao không 45 IH.2.2 Bản tin mặt đất: 45 Xá\' dựng m ộ t hệ hỗ tr ợ dự b o thời tiế t hoạt độn g đàm b o bay Nguyễn Chí Trưng III.3 Bản tin dự b áo 46 IV Tổng quan toán cần giải 47 IV Quy trình đưa tin dự báo khí tượng 47 IV Tổng quan toán cần giải 49 CHƯƠNG III: PHÂN TÍCH THIẾT KẾ HỆ THỐNG 51 I Vị trí phần mềm hộ thống tổng thể khai thác thơng tin khí tượng hàng không 51 n Phàn tích chức mơ hình hố thơng tin 52 n Phân tích chức củahệ hỗ trợ định 52 11.2 Mơ hình hố hệ thống 53 in Phân rã chức hệ thống 54 III Chức nâng Library 54 111.2 Chức Control 56 111.3 Chức nâng Show Map 56 111.4 Chức nâng Forecast Support 58 111.5 Chức Utility .58 IV Thiết kế sơ đồ luồng liệu 60 IV Sơ đồ luồng liệu bên hệ thống 60 IV Sơ đồ lucng liệu bên hệ thống 62 IV.2.1 Luồng liệu mức 63 IV.2.2 Luồng liệu mức 64 V Thiết kế kiểu thực thể mối quan hệ 65 V V Xác định kiểu thực thể thuộc tính 65 Mối quan hệ kiểu thực th ể 71 CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ VÀ CÀI ĐẶT PHẦN MỀM 74 Xây dựng m ộ t hệ h ổ trợ d ự b o thời tiế t h o t d ộ n g đảm b o bay Nguyễn Chí Trung I Tổ chức bảng liệu 74 1.1 Hộ thống bảng liệu 74 1.1.1.Các bảng theo thông tin theoquy định ngành 74 1.1.2 Bảng liệu quan trắc 77 1.1.3 Mối quan hệ bảng liệu 79 1.2 Một số bảng thông tin khác 80 II Các thuật toán quan trọng 81 II 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 tốn vẽ đồ hình 86 11.2.1 Lựa chọn công cụ vẻ 86 11.2.2 Thuật toán xếp điểm để v ẽ 88 11.2.3 Thuật toán sinh 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 đoạn nối 95 11.3 Thuật tốn tim đổ hình tương tự 96 III Thiết kế giao diện người dùng 99 m.1 Giao diện chương trình 99 D3.2 Một số chức chương trình 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 TÀI LỆU THAM KHẢO 110 Xáv dựng m ộ t liệ h ỗ trợ d ự báo thời tiế t lioạt dộng đảm b ảo bay Nguvễn Chí Trung MỞDÁU Có nhiều yếu tố để đảm bảo an tồn bay, yếu tố dự báo thời tiết, khí tượns yếu tố quan trọng Ban khí tượng thuộc trung tâm điều hành bay sân bay phải cung cấp thông tin chịu trách nhiệm điều Các số liệu yếu tố tượng thời tiết từ trạm quan trắc khí tượng sàn bay tập hợp lại sau số giai đoạn xử lý, người ta tạo đồ thời tiết Ban đầu, thông tin chủ yếu đồ bao gồm trạm quan trắc khí tượng kèm theo số liệu đo từ trạm Cịuan trắc khí tượng khí áp, nhiệt độ, độ ẩm hướng gió Các dự báo viên phải thực công việc sau đây: Trên đồ thời tiết, dự báo viên vẽ tập hợp đường cong mà đường cong qua cách tương đối trạm có giá trị thời tiết Nếu đường cong qua trạm có giá trị khí áp gọi đường đẳng áp Một đồ sau vẽ xong tất đường đẳng áp gọi đồ hlnh Dựa vào kinh nghiệm, dự báo viên tìm số đồ hình khứ gần giống với đồ hình từ đưa tin dự báo thời tiết ngày có nội dung tương tự tin dự báo thời tiết đồ hình ýiống q khứ Phàn tích cơng việc nhàn viên phịng khí tượng, có số nhận xét sau : Việc vẽ đổ hình phụ thuộc chủ yếu vào người vẽ , nghĩa hai nhân viên khác tạo hai đồ hình khác Điều có nghĩa việc vẽ đồ hình phụ thuộc vào yếu tố kinh nghiệm yếu tố tâm lý người vẽ đồ Đó lý mà người ta cho phép quan sát đồ hình cách tương đối, tức cần quan Xây dựng m ộ t hệ h ổ tr ợ d ự b áo thời tiết hoạt động đảm bảo bay _ _Nguyễn Chí Trung tàm đến dáng điệu chung vùng khí áp khơng cần quan tâm đến xác tuyệt đối đường đẳng áp Tuy nhiên điều tránh khỏi trường hợp thân nhân viên phòng khí tượng hai thời điểm khác tạo hai đồ hình khác cho dù ta cố quan sát chúng cách tương đối Điều xảy thường phụ thuộc vào tuổi tác, kinh nghiệm đặc biệt tâm lý không ổn định người vẽ, người định hình q trình vẽ kết thúc trình nối hết đường đẳng áp Như việc xây dựng chương trình vẽ tự động cần thiết qn q trình vẽ đảm bảo yếu tố khách quan việc vẽ đồ hình Cơng việc đáng phải bàn cách mà dự báo viên tìm kiếm tập hợp đồ hình có để chọn đồ Y giống với đổ X nhất, X đồ hình kỳ quan trắc quan tâm Điều quan trọng : Số lượng đổ chọn để so sánh chuẩn để làm cân cho việc so sánh Trong thực t ế , công việc chủ yếu phụ thuộc vào nâng lực nghiệp vụ chuyên môn hết phụ thuộc vào kinh nghiệm dự báo viên Các dự báo viên nhiều kinh nghiệm tích luỹ nhiều hình để họ mau chóng thu hẹp phạm vi liên hệ tới số hình mà họ dự đốn giống với hình đổ X Chúng ta thấy cách tiến hành mang nặng tính chủ quan thiếu xác Cơng việc thủ cơng địi hỏi phải có chương trình máy tính giúp cho việc tìm kiểm với số lượng lớn nhanh đổ hình khứ để tìm vài đồ hỗ trợ dự báo viên chọn lựa định chọn đồ Xàv dựng m ộ t hệ hổ tr ợ d ự bá o thời tiết h oạt động đảm bả o bay Nguyễn Chí Trung Qua q trình tìm hiểu thực tế nghiên cứu hệ thống thôns tin khí tượns hàns khơng, luận văn tập trung vào Ìải hai vấn đề sau : - Xây dựng chương trình vẽ đồ hình phương pháp suy diễn Huristic kết hợp với thuật tốn quan trọng hình học tìm bao lồi nhỏ nhất, Nhận biết đổi chiều đường cong - Sử dụng phương pháp lập luận dựa tình để trợ giúp dự báo viên dự báo thời tiết chương trình tìm kiếm đồ hình tượng khứ Từ luận văn vạch công việc cần phải giải thành chương: C h n g : T ổ n g q u a n h ệ trợ giú p q u y ết đ ịn h p h n g p h áp lập lu ậ n d ự a trèn tình h u ố n g Chương tìm hiểu hệ DSS Sau tiếp tục sâu vào góc độ hệ DSS, phương pháp lập luận dựa tình hệ trợ giúp định đa tiêu chuẩn Cách tiếp cận phù hợp với hệ trợ giúp cần xây dựng Mổi tình đồ hình tập hợp liệu đổ hình q khứ có vai trị thư viện tình Tính đa tiêu chuẩn hệ thể chỗ tiêu chuẩn dùng để xem xét kết hợp với xếp theo thứ tự ưu tiên giảm dần : khí áp, nhiệt độ, độ ẩm C h n g : H ệ th ố n g th ô n g tin k h í tư ợng h n g k h ô n g tổ n g q u a n to n c ầ n giải q u y ết Chương tập trung tìm hiểu cấu trúc thơng tin khí tượng hàng khơne Xem xét mơ hình khai thác thơng tin khí tượng hàng khơng hệ thống phần mềm cơng tác quan trắc khí tượng cơng tác dự báo thời tiết Bản luận văn quan tâm đến việc xây dựng hệ hỗ trợ công tác dự báo thời tiết phát biẻu toán tổng quát cần giải nêu chương X ảy dựng m ộ t hệ h ỗ tr ợ d ự b o thời tiết h o t độn g đàm b bay Nguyễn C hí Trung C h n g : P h àn tích th iết kè hệ th ố n g Chương phân tích chức nãng mơ hình hố thơns tin hệ thốns Tiến hành xây dựng mơ hình luồng liệu xây dựng kiểu thực thể hệ thống toán cần giải C h n g : T h iết k ê cài đ ặ t p hần m ềm Chương trình bày việc triển khai cụ thể tốn Trước hết, dựa kiểu thực thể phân tích chương 3, ta tổ chức bảng sở liệu Phần chương trọng tâm luận văn, trình bầy loạt thuật tốn quan trọng để giải hai yêu cầu nêu : vẽ đồ hình tìm kiếm đồ hình q khứ Tron? có thuật toán xác định đổi chiều đường cong, phươnơ pháp xấp xỉ Splile, phương pháp bình phương cực tiểu trình bày cách chi tiết Phần cuối chươnơ trình bầy giao diện chức nâng phẩn mềm; Việc lựa chọn cơng cụ việc tổ chức chương trình L ời m ơn Tác giả xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo - TS Hồns Xn Huấn, người tận tình hướng dẫn, tạo điều kiện giúp đỡ bổ sung nhiều kiến thức quý báu trons suốt trình tác giả làm luận văn Tác giả xin chân thành cảm ơn Thạc sỹ Nsuvễn Xuân Anh tận tình hướng dẫn trình tìm hiểu thực tế động viên giúp đỡ trình thực luận văn Xin cảm ơn Khoa Công nghệ, Phung Công nghệ Đào tạo Sau đại học tạo điều kiện để tác giả hoàn thành luận ván Hà Nội ngày 25-03-2002 Xảy dựng m ộ t hệ h ổ tr ợ d ự b o thời tiết hoạt động đảm b ảo bay Nguyễn Chí Trung CH ƯƠNG I: TỔNG QUAN VÊ HỆ TRỢ GIÚP QUYẾT ĐỊNH VÀ PHƯƠNG PHÁP LẬP LUẬN DỰA TRÊN TỈNH HUỐNG I GIỚI THIỆU VỂ HỆ TRỢ GIÚP QƯYÊT ĐỊNH 1 M Ộ T S Ố Đ ỊN H N G H ĨA V Ể DSS Một số khái niệm bao gồm hệ trợ siúp định - DSS ( Decision Support Systems) lần Scott - Morton đưa vào đầu năm 1970 Scott - Morton định DSS “ Các hệ thống dựa tương rác máy tính, giúp người định dừng liệu mơ hình đ ể ẹiải tốn khơng cấu trúc” Trong suốt năm 70, định nghĩa DSS nhà nghiên cứu thực hành chấp nhận Vào năm 1980 xuất phát từ yèu cầu thực tế theo loaich phát triển nội DSS, có thêm nhữnơ định nơhĩa DSS Ba định nghĩa khác DSS dược đưa vào năm 1980 bời Moore Chang; Bonczek, Holsapple VVhinston; Keen Mooe Chang chi khái niệm “cấu trúc ( structured)”, “nửa cấu trúc (semistructured)”, “không cấu trúc (unstructured)” không đủ ý nghĩa trường hợp tổnơ quát Một tốn mị tả có cấu trúc không cấu trúc chi liên quan đến người định, họ định nghĩa là: ỉ Hệ thống có khả mở rộng; Có khả trợ giúp phân tích liệu mơ hình hố định Hướng tới lập kế hoạch cho tương lai Được sử dụng cho hoàn cảnh thời gian bất thường Xây dựng hệ hổ trợ dự báo thời tiết lioạt động đám bảo bay Nguyễn Chí Trung Tiếp theo, ta xếp hai dãy Index[i] A[i] theo thứ tự tăng dần A[i] Sau xếp , ta thu đồ có chi số i0= Index[l] ngày Yi0 đổ có giá trị A[ 1], đạt chênh lệnh nhỏ khí áp ngày X ngày Yi0 Ta nói rằng: ngày Yl0 có giá trị chênh lệch tổng thể khí áp tốt để chọn A :0 - {-¿[i]»*' = 1,2, , n) Nếu quan tâm tới tiêu chuẩn áp suất chọn đồ Yi0 đồ giống với đổ X từ tin dự báo thời tiết ngày X dựa vào tin dự báo thời tiết đổ Yi0 Phương pháp đối sánh gọi phương pháp bình phương cực tiểu Ví dụ: Số ngày khứ n = 4, Ngày X ngày tại, Các ngày khứ Yị, Yi, Y3, Y4 Số trạm m = giả thiết số liệu khí áp kỳ quan trắc Ban đầu, dãy A[i] có kết tính tốn theo cơng thức (**) sau : \ p/ Trạm Trạm Trạm A[i] Index[i] Ngày X Ngày Y, Ngày Y2 Ngày Y3 2 Ngày Y4 5 N gày 97 i Xáv dựng m ột hệ h ổ tr ợ d ự b o thời tiế t tron g h o t đ ộ n g đảm b ả o ba y Nguyễn Chí Trung Sau xếp A[i] p/ Index[i] i Trạm Trạm Trạm Ngày X - Ngày Y3 2 Ngày Y4 5 Ngày Y2 Ngày Y, ỉ Ta có kết iO=Index[l] = Vậy nsày Y3 ngày có giá trị chênh lệnh nhỏ khí áp với ngày X A [l] = 2, nhỏ so với ba ngày lại Vậy Y3 chọn lựa để dự báo thời tiết cho ngày X Trong thực tế ta lấv dãy 10 đồ tương ứng với dãy số đồ ( hay ngày) Index[l], Index[2] .Index[10] để dự báo viên tham khao Lý phái chọn nhiều đồ ngồi việc tính giá trị A[i] biếu thị chênh lệnh áp suất, phái xét tới giá trị B[i] để biểu thị chênh lệch nhiệt độ, giá trị C[i] để biểu thị chênh lệch độ ẩm Và, cơng thức cách tính giá trị B[i], C[i] hoàn toàn tương tự cách tính giá trị A[i] Phương pháp hỗ trợ dự báo thời tiết mà trình bày tiến hành sở lý thuyết phương pháp lập luận dựa tình hệ hỗ trợ định đa tiêu chuẩn Trong đó, đồ hình khứ biểu thị tình có tiêu chuẩn khí áp, nhiệt độ , độ ẩm biểu thị tính đa tiêu chuẩn hệ hộ trợ định 98 X ảy dự n g m ộ t liệ liố tr ợ d ự b o th i tiế t tro n g h o t đ ộ n g đ ả m b ả o bay Nguyễn Chí Trung Vê tính đắn thuật tốn: Thuật tốn tìm đồ hình gần dựa phương pháp bình phương cực tiểu áp dụng cách thủ công thời gian dài cho kết xác Nhiệm vụ luận văn mô tả lại phương pháp để thực cách tự động máy tính Có thể kiểm tra tính đắn công thức (**) cách trực quan cách đối chiếu đổ hình khí áp ngày X với đổ hình tương tự ngày Index[l], Index[2], Index[10] Ta thấy đổ có dáng điệu giống với đồ ngàv X, đặc biệt đổ ngày Index[l] I m T H IẾ T III K Ế GIAO DIỆN NGƯỜI DỪNG G IA O D IỆ N C H Ư Ơ N G T R ÌN H C H ÍN H LibraryMap Control ShowMap Forecast Support Ụtiỹ 90 95 100 105 110 115 ị ị I i ị ị Ị 99 Ị 120 Xảy dựng m ộ t hệ h ổ tr ợ d ự b o thời tiế t h oạt độn g đảm b ả o bay Nguyễn Chí Trung - Menu L ibrary Map: dùng - để quản lý sở liệu text file Menu Control: cho phép vẽ lại xảy tượng ONPAINT , thời cho phép xố hình thực chế độ vẽ tay để nghiên cứu - Menu Show Map : để hiển thị đổ hình đánh dấu ( Mark) loại nhãn kèm theo số hiệu trạm, giá trị khí áp đại diện, ký hiệu trạm - Menu Forecast Support : d ù n g để quy định đổ cần vẽ , đổ cần khảo sát xem kết tìm kiếm đổ tương tự - Menu Utility : Chứa số dịch vụ tiện ích » I I I M Ộ T SỐ CHỨC N Ả N G C H ÍN H CỦA CH Ư Ơ N G TR ÌN H m.2.1 Library Map ^ H E HO TRQ DU BAQ THOI T IE T THQNG HOAT DONG D A » BAO ¡Library Map Control Show Map Forecast Support Application to Manage DataBase Pre-Processing For Draw Map Utility 105 110 Lib ray Map Read Map From Text File Application To Manage Text File F3 Application To Manager DataBase : C h y ứ n g d ụ n g th n h p h ần q u ản lý c s d ữ liệ u , x e m th ô n g tin v ề c c b ả n g v c c tru y v ấ n 100 Xảy dựng m ộ t hệ h ỗ trợ d ự b o thời tiế t hoạt đ ộ n g đảm bảo bay Nguyễn ChíTrung Pre-Poccessing For Draw Map : Tiền xử lý giai đoạn vẽ đồ hình Trong chức này, thuật toán xếp trạm quan trắc thực Library M ap : Quản lý thư viện đồ hình Read Map From Text File : Mở hộp hội thoại “Open file” để chọn file văn tạm thời chứa số liệu đồ hình cần vẽ Application To Manager Text File : Chạy ứng dụng thành phần quản lý file vãn , cho phép sửa đổi, muốn Show Map 'F.r HE HO TRQ DU BAO THOI TIET TRONGHQAĨ DŨNG DAM* BAO BAY Show Map Forecast Support Utility Map For Current Observation F1 90 95 Show Some Value Pressure Ctrl+Alt+P Show Dot Points Ctrl+P Show Code Stations Ctrl+0 - v Show Grid Map 115 Ctrl+G Show Value Pressure Ctrl+V Map For Current Observation: Thực lệnh vẽ đổ hình được đánh dấu trường Mark Việc đánh dấu thực từ lệnh Date - Term - Classifycation OBS từ meu Forecast Support Để xem đồ khác ta đánh dấu lại ( Mark) đọc lại số liệu đổ có vào nhớ từ Text file Table Đó lệnh: lệnh 101 1; Xây dựng m ột hệ h ố trợ d ự b o thời tiế t h oạt độn g đám bảo bav Nguyễn Chí Trung Read Map From Text File lệnh Convert Table To Text File Lệnh Conver Table To Text File thưc việc chuyển liệu từ bảng file văn tạm thời đọc số liệu đổ nhớ để sẩn sàng cho thực vẽ Show Some Value Pressure: Hiển thị đường đẳng áp giá trị khí áp đại diện Show Dot Points: Hiển thị ký hiệu trạm đường đẳng áp Show Code Stations: Hiển thị mã trạm quan trắc Show Grid Map: B ật tắt c h ế đ ộ lưới Show All Value Pressure: Hiển thị tất giá trị khí áp trạm D3.2.3 Forecast Support Ap Phan men» tra Du baa vter» trong; haai dang; dan* han baytftangtkharaf( Library Map Control Show Map Forecast Support utility Date -Term ■Classification OBS 90 - 95 Forecast Decision suport System Ctrl+F1 115 Date - Term - Classifycation OBS ( Observation) : Lệnh hiển thị danh sách địa chì đồ ( gồm ngày quan trắc, quan trắc loại tin quan trắc) với điều khiển chi định vẽ, kết tìm kiếm đổ hình tương tự khứ: 102 Xảy dựng m ộ t hệ h ỗ trợ d ự b o thời tiế t h oạt dộn g đảm bảo bay Nguyễn Chí Trung Phan mem ho tio Du bao viert tioni) hoa» dong dam bao bay hang khanc tibiaryMap £or*ol ; | o b * da ts Show Map: ;íEon>c«*t Support ụtiMy» ■1ob* term] M a ikl Cunentl Similar IdxMao* M N ote ► /1 /2 0 S07 2 /1 /2 0 S07 2 /1 /2 0 S07 3 ị” /1 /2 0 S07 ì_ 12/19/2002 S04 X ! X _ _ _ Để định vẽ đồ đó, ta nhập ký hiệu X cột Mark Để định đồ đổ tại, ta nhập ký hiệu X vào cột Cuưent Sau thực lệnh Forecast Decision Support System, để thực việc tìm kiếm đồ hình tương tự khứ Kết tìm kiếm hiển thị cột Similar Cột xếp thứ tự khoảng 10 đổ gần giống với đồ thuộc ngày Cuưent - Forecast Decision Support SysTem: Ra lệnh tìm kiếm đồ hình tương tự từ trước ngày Kết tìm kiếm xem lệnh Date Term - Classifycation OBS Các giá trị A[i] chênh lệnh khí áp ghi tạm vào file văn có tên COMPARE.TXT 103 Xảy dựng m ộ t hệ h ổ tr ợ d ự b o thời tiế t hoạt độn g đảm bảo bay Nguyễn Chí Trung - -i- *.f • i HE Hữ TRO DU BAO THOI IIET TRON&HGAĨ ĐONG DAWBAO BAY LóavMap Conhol ShowMap Foecasl Support USiy ' C:\FCSP\1NPUT\MAP2.TXT I Num.Stadora: 115Long:136 La»: 20 Reat X : 790 Y : 220 , Hình ảnh đồ hình với 115 trạm quan trắc IV TỔ CHỨC CHƯƠNG TRÌNH - Tồn phần mềm xây dựng Delphi, mơi trường lập trình kết hợp nhiều tính mạnh nhiều ứng dụng khác Có thể đánh giá Delphi ỉà “tứ đại thiện vương” giới ngơn ngữ lập trình, xếp theo thứ tự : C/C++, Delphi, Visual Basic Java Delphi chứa thành phần công cụ hướng đối tượng C/C++ đồng thời trực quan tương tự Visual Basic 104 Xây dựng m ộ t hệ h ỗ trợ d ự báo thời tiết h oạt độn g đ ả m b ả o bay Nguyễn Chí Trung - Cơ sở liệu thiết kế trực tiếp Delphi với gần 100 thành phần (component) chuyên dùng cho điều khiển liệu, thiết kế giao diện, báo biểu tạo biểu đổ Tuy nhiên để thân thiện giao tiếp với môi trường bên ngoài, ta chọn giải pháp dùng hệ quản trị sở liệu Access mềm dẻo Delphi sử dụng thông qua công cụ ADO ( Active Data Object) - Các text file Delphi trực tiếp quản lý Compents sẵn có - Tất modul khác xây dựng hai cách tiếp cận lập trình tiếp cận hướng đối tượng tiếp cận hướng thủ tục Môi trường lập trình trực quan Delphi dễ dàng cho phép thực điều - Phần mềm xây dựng với khoảng 2.500 dòng mã lệnh chứa Unit hỗ trợ, không kể unit FCSP - Forecast Support Project - Unit chương trình để khởi tạo gọi thực Unit lại - Unit : Được dành riêng đê khai báo kiểu biến toàn cục toàn hệ thống sử dụng Tát Unit khác sử dụng unit - Unit : Unit trung tâm tổ chức giao diện chương trình cho thực tất ứng dụng thành phần * Unit gắn liền với MainForm, có tổ chức hệ thống menu chương trình Ngồi ra, MainForm phủ đối tượng PaintBox DBgrid để thực việc vẽ đồ hình hiển thị bảng liệu móc nối Các component tạo để thực tác vụ quản lý hệ thống * Unit sử dụng tất Unit lại Unit lại thiết kế độc lập, không phụ thuộc vào Unit khác - Unit : Là Unit dùng để xây dựng modul thể thuật toán quan trọng để phục vụ chương trình ứng dụng thành phần Trong có thuật tốn sinh điểm kiểm soát; thuật toán xếp điểm 105 Xúv dựng m ộ t hệ h ỗ trợ d ự b o thời tiết tron g h o t độn g đảm b ả o bay Nguyễn Chí Trung đồ để chí thứ tự vẽ theo tiêu chuẩn khác nhau; công thức chuyển đổi hệ trục toạ độ : hệ toạ độ thực theo kinh độ vĩ độ đồ hệ toạ độ nguyên để vẽ Canvas PaintBox đặt Form; thủ tục hàm tính số đo hình học khoảng cách điểm, số đo góc, xác định hướng đường cong cục - Unit : Được sử dụng để chứa dịch vụ quản lý text file Unit gắn liền với form mang tên FormFile để thực việc hiển thị nhanh tạm thời số liệu đồ - Unit : Được sử dụng chứa dịch vụ hỗ trợ vẽ mà chủ yếu để phục vụ cho việc trang trí - Unit 5: Được sử dụng để chứa dịch vụ quản lý khai thác sở liệu Tại ta phải thiết kế câu lệnh SQL để truy vấn thông tin từ nhiều bảng sử dụng phương thức ADO để giao tiếp với bảng sở liệu Access Unit gắn liền với form có tên FormDB để hiển thị bảng kết truy vấn liệu câu lệnh SQL 106 Xáy dụ n g m ộ t hệ h ỗ tr ợ d ự báo thời riết hoạt độn g đàm b ả o bay Nguyễn Chí Trung PHẦN KẾT LUẬN Việc đưa công nghệ thông tin vào giải vấn đề thực tiễn rõ ràng có lợi ích to lớn Bản luận vãn cố gắng góp phần nhỏ bé xây dựng hệ hỗ trợ dự báo thời tiết hoạt động đảm bảo bay Luận vãn giải vấn đề sau đây: - Tun hiểu tốn, tìm hiểu hệ thống thơng tin khí tư ợ n g hàng khơng Tim hiểu tình hình thực tế cơng tác khai thác khí tượng hàng khơng, đặc biệt quan tâm tới nhu cầu phần mềm khai thác thông tin phát biểu dự định xây dựng phần mềm để hỗ trợ giải khâu trinh - Nghiên cứu cách tổng quan hệ hỗ trợ định, trọng vào phương pháp lập luận dựa tình để vận dụng làm sở lý thuvết cho vấn đề cần giải - Nghiên cứu vận dụng thuật tốn : thuật tốn tìm đa thức nội suy phương pháp xấp xỉ Spiine, thuật tốn hình học quan trọng tìm bao lồi nhỏ nhất, xác định đổi chiều đường cong, phương pháp bình phương cực tiểu để tìm cách vẽ đồ hình tìm kiếm đồ hình tương tự khứ Thành công chủ yếu luận văn, bước đầu áp dụng cơng nghệ để tự động hố q trình : - Q trình vẽ đồ - Quá trình tìm kiếm hình đồ hình tư n g tự khứ đ ể dự báo viên tham khảo xem xét chọn lựa vài đổ hình giống tiêu chuẩn : khí áp, nhiệt độ độ ẩm cuối thức phát tin dự báo thời tiết cho công tác đảm bảo bay 107 Xảy dựng m ộ t hệ h ỗ trợ d ự b o thời tiế t h oạt động đảm b ả o bay _ Nguyễn Chí Trung Quá trình xây dựng hệ hỗ trợ định thực cụ thể từ chương III chương IV, gồm cơng việc phân tích thiết mơ hình chức năng, xây dựng biểu đổ luồng liệu, xây dựng sờ liệu viết chương trình cài phần mềm môi trường Delphi Mặc dù phần mềm xây dựng cẩn thận, nhiều thời gian công sức kết cuối dừng lại mức độ bán thành phẩm Trước mắt, phần mềm có tính chất đề mơ cần phải bổ sung sửa đổi nhiều đưa vào sử dụng thực tế công tác dự báo thời tiết hoạt động đảm bảo bay Phần mềm cịn nhược điểm giao diện chương trình chưa đẹp, đường đẳng áp đổ hình chưa thật tự nhiên chưa đẹp Các số liệu dùng để kiểm định chương trình bao gồm test demo Hướng phát triển phần mềm: Hướng phát triển phần mềm trước hết khắc phục nhược điểm tổn Cần phải cho phép vẽ thời nhiều đổ lớp độc lập di chuyển lớp , xếp chổng lớp lên ( nhiều cửa sổ ) để người sử dụng tiện so sánh Hiện đồ hiển thị cách Cần phải thử nghiệm phần mềm với số liệu lớn thực tế Nếu chấp nhận tiếp tục phát triển mức độ cao hơn, hệ hỗ trợ định cịn bổ sung thêm phương pháp dự báo khác dự báo số trị xem xét vấn đề đưa tri thức vào sở liệu để máy tự học q trình tìm kiếm tích luỹ đồ hình để đưa gợi ý sâu sát cho dự báo viên thực công việc dự báo thời tiết cách xác hiệu Cuối cùng, tơi xin bầy tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo - TS Hồng Xn Huấn người tận tình hướng dẫn, giúp đỡ cung cấp tài liệu suốt trình tơi thực luận vãn Tơi xin chân thành cảm ơn 108 dự b o thời tiế t [rong h o t d ộ n g đàm bào bay Nguyễn Chí Trung Xảy dựng m ộ t hệ liỏ trợ Thạc sỹ Nguyễn Xuân Anh giúp đỡ, động viên trình tìm hiểu thực tế xây dựng phần mềm Bản luận vãn hoàn thành sau thời gian học tập khoa công nghệ trường Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học quốc gia Hà nội Tơi xin chàn thành bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới thầy cô giáo khoa tạo điều kiện để học tập thực luận văn Bản luận văn cịn có thiếu sót, mong đóng góp thầy cô bạn bè đồng nghiệp để luận văn có nội dung ngày hồn chỉnh 109 Xáy d ip ĩg m ột hệ hỗ trợ d ự b o thời tiế t h oạt đ ộ n g đảm b ả o bay Nguyễn Chí Trung TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Efraim Turba Decision Support and Expert System Prentice Hall, 1995 [2] Michel R.Klein, Leif B.Methlie, Knowledge-base Decision Support Systems With Applications in Business John Wiley & Son, 1995 [3] Ralph H.sparague, Jr , Hugh J.Watson Decision Support Systems Putting Theory into Practice Prentice Hall, 1993 [4] Raph H.Sprague, J r , Eric D Carlson Building effective decision support systems Prentice Hall, 1982 [5] Rober G Jeroslon Logic-Based Decision Support Mixel Integer Model Formulation North-Holland, 1989 [6] George M Marakas Decision Support Systems in the Twenty-first century Kelley School of Bussiness Prentice Hall, Copiright 1999 [7] C J Date Nhập môn hệ sở liệu Nhà xuất thống kê 1986 [8] Một số tài liệu hệ thống thông tin DSS xeminar khoa học, khoa công nghệ, ĐH KHTN, ĐHQG HN [9] Bài giảng phương pháp số, Hồng Xn Huấn, khoa cơng nghệ, ĐH KHTN, ĐHQG HN [10] Robert Sedgewick Algoristhms Princeton University (USA) 2nd Edition 110 Xây dựng m ộ t hệ h ỗ trợ dự báo thời tiế t tron g h o t đ ộ n g đảm b ả o bav Nguyễn Chí Trung [11] Sybex inc Mastering D elphi Department M 2021 Challenger Drive Alameda, CA 94501 [12] Warren Rachele Tomes o f Delphi: Win32 Database Developer's Guide Wordware Publishing, Inc ISBN: 1556226632 111 Pub Date: 08/01/99