气象预报智能系统集成化问题的研究林孔元黄瑞祥刘正光周远晖,(天津大学自动化系天津300072)提要,气象预测预报是人类的一种复杂的认知行为气象智能系统的集成和任务分配。,应当以预测预报行为的认知进程为依据在气象预报智能系统的集成过程中具有天。气过程理解能力的集成平台的设计是一个关健性的步骤关键词:数据熔合过程理解智能系统集成。引言据到初级信息形态(智能数据[lj)的转换在智能数据的概念及智能数据库体系的确这一过程中,人们对观测数据进行鉴别、修正立,推动了气象智能预报系统的综合化和集并将它们置于特定的大气环境中进行识别和成化研究的进展[l一3二。智能系统结构的集成聚类,从而形成一些有特定信息涵义的数据化应如何设计才能有效地支持综合化功能的团。实现,这是当前面临的一个重要课题。阶段2状态及过程综合过程气象智能系统的集成,应以人类专家的这个过程完成从初级信息形态到结构明预测预报行为的认知进程为依据。事实证明,晰的高级信息形态(知识)的转换。在这一过机器还远不能重现人类的全部认知行为,所程中,人们将上述的数据团和所观测的整个以任何大型智能系统的组织和运行,都应当空间相联系,形成天气系统状态的完整描述,采取兼收并蓄多种技术手段,并求助人的协并按时间的顺序联系起来,形成对天气过程。。助的综合策略闭的具体化的认识在系统集成化中,集成平台的设计是重阶段3预测预报过程。。要的集成平台是系统结构的核心,也是系统这是知识运用过程在这一过程中,人们的通讯中枢和运行调度的中心。一个高度智将感知阶段所获取的天气状态和过程知识,能化的集成平台是智能系统运行品质的保置于气象专门知识和专家经验的背景中进行证。深层次的处理,形成对天气系统未来状态及本文论述以上的观点并提出气象智能系演变进程的规律性的认识。统集成框架设计。从所需背景知识的数量及知识运用的深,,1气象预报行为的认知过程分析度来看阶段1是认知过程的初级阶段阶段按照认知心理学的观点,对天气过程复2是中级阶段,阶段3是高级阶段。图1是上杂时空关系的思索过程包含知识的形成(感述认知过程的图示模型。在我们的研究中,这,知过程)和知识的运用(思维过程)两个层次个认知模型被直接用于指导智能系统集成化我们把它分解为3个阶段:设计。阶段1数据熔合过程2气象智能预报系统的集成框架·数据熔合(datafusion户5〕过程完成从数气象智能预报系统是一种大型的机器智气象第20卷第6期完成从云图和天气图中提取关于特定天气子预测预报阶段3知识处理层系统的状态和特征信息;..213模式识别环节。它借助统计的、结构,状态综合的和模糊的方法完成数据熔合的过程;阶「长信息处理层..。一214智能数据库环节它以静态存贮的方过程鱿荞合、皿至式存储称之为智能数据的经熔合后具有初,{级框架结构的数据团[lj并在库管理系统的1、数据铭含阶段敌狱处理)支持下完成数据的维护管理以及和上层系统的通讯。数{认l原智能数据库系统的研究在国内已经取得,图1顶测预报行为的认知模型很大的进展这为系统集成化的实现打下了。单线箭头和双线箭头分别表示坚实的基础.此过程协调指令流向和信息流向22过程理解系统各类专家系统处于中间层上的这个系统完成从信息到。层次3知识的转换这是一个各种初级的信息形态预测预报系统一,在大气环境中的深度熔合过程它实质上是节点或通讯联系一个信息形态在特定环境中的释义过程。这层次2个过程与Al的自然语言理解中语词和语句集成平分(黑板系统)碑天程理解系统,以在语用环境中的释义过程相类似所以我们把它称为天气过程的理解。我们从过程理解智能数据库介教据流的角度来组织这一层系统的另一方面的考,层次盈虑是要求该系统所生成的天气系统状态和智能数据库系统,,图形和图象处理过程描述具有明确的天气学上的涵义使之数据流,介更接近气象专家的思维方式便于上层各类数据协调专家系统运用。,云图数据天气图数据其他观测数据作为系统的集成平台过程理解系统还图2气象智能预报系统的集成框架肩负集成系统的层间及人一机通讯和运行调。“”能系统,根据我们在引言中所阐明的观点,这度的职能这种职能是由一种称为黑板的,个系统应分成3个层次来组织,以分别完成动态数据库形式加以实现的我们也可以把“”。。3个阶段认知过程的机器实现(参见图2)这整个过程理解系统看成是一个黑板系统3个层次分别称为“智能数据库系统”,“天气天气过程理解系统是气象智能系统的核,,”“”。心目于工见以过程理解系统和预测预报系统前关它的研究作尚不多所应。.42