Γ ΚΠΣ ΕΠΕΑΕΚ ΙΙ ΜΕΤΡΟ 2.2, ΚΑΤΗΓΟΡΙΑ ΠΡΑΞΗΣ ια. ΕΡΓΟ: «ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ - ΑΡΧΙΜΗΔΗΣ-Ενίσχυση ερευνητικών ομάδων του ΤΕΙ ΚΡΗΤΗΣ»

Transcript

1 Γ ΚΠΣ ΕΠΕΑΕΚ ΙΙ ΜΕΤΡΟ 2.2, ΚΑΤΗΓΟΡΙΑ ΠΡΑΞΗΣ ια ΕΡΓΟ: «ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ - ΑΡΧΙΜΗΔΗΣ-Ενίσχυση ερευνητικών ομάδων του ΤΕΙ ΚΡΗΤΗΣ» ΥΠΟΕΡΓΟ 1: «Εφαρμογή του Περιβαλλοντικού Συστήματος Στήριξης Αποφάσεων Expert System στα οικοσυστήματα των ποταμών της Κρήτης (Expert System-Crete (ES-Cr))». Πακέτο Εργασίας 4 (Π.Ε 4) Δραστηριότητα: Αξιολόγηση αποτελεσμάτων του Έμπειρου Συστήματος. Παραδοτέο 8 Έκθεση αξιολόγησης του STREAMES - EDSS. Ομάδα εργασίας: Υπεύθυνος Π.Ε.4 Α. Βορεάδου Συμμετέχοντες: Κ. Μάδη Γ. Μαρκάκης Β. Μανιός Ε. Μαρακάκης Θ. Μανιός

2 ΠΑΚΕΤΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ 4 (Π.Ε 4): Εισαγωγή Εμπλουτισμένης Σειράς Δεδομένων στο STREAMES - EDSS ΠΑΡΑΔΟΤΕΟ 8 : Αποτελέσματα εισαγωγής Εμπλουτισμένης Σειράς Δεδομένων. Κατά τη διάρκεια του Π.Ε 4 πραγματοποιήθηκε η συλλογή της εμπλουτισμένης σειράς δεδομένων και η εισαγωγή της στο STREAMES EDSS προκειμένου να γίνει η τελική αξιολόγησή του. Η εισαγωγή της εμπλουτισμένης σειράς δεδομένων στο υπάρχον υπολογιστικό σύστημα ανέδειξε μια σειρά πολύ σημαντικών τεχνικών προβλημάτων που καθιστούν το EDSS τεχνικά ασταθές. Το γεγονός αυτό έρχεται σε συμφωνία με την πρώτη αξιολόγηση του συστήματος, η οποία προέκυψε μετά την εισαγωγή της βασικής σειράς δεδομένων στο EDSS (Π.Ε 3). Επιπλέον η εισαγωγή της εμπλουτισμένης σειράς δεδομένων στο σύστημα ανέδειξε ένα πολύ σοβαρό πρόβλημα, το οποίο σχετίζεται με τον τρόπο που το σύστημα χειρίζεται δεδομένα πολλαπλών δειγματοληψιών. Συγκεκριμένα ο υπολογισμός της μέσης τιμής γίνεται διαιρώντας το άθροισμα με τον αριθμό των διαφορετικών δειγματοληψιών, ακόμα και αν για κάποιες από τις μεταβλητές δεν έχουμε μετρήσεις. Για παράδειγμα, αν στη πρώτη δειγματοληψία έχουμε ph = 7, στη δεύτερη ph = 5 και στην τρίτη δεν έχουμε καταφέρει να έχουμε μέτρηση για το ph, το σύστημα βάζει αυτόματα στην τρίτη δειγματοληψία την τιμή 0 και ο μέσος όρος του ph που υπολογίζει και από τις τρεις δειγματοληψίες είναι Average ph = (7+5+0)/3 = 4. Ο χειρισμός πολλαπλών δειγματοληψιών με αυτό τον τρόπο, αλλοιώνει τα τελικά αποτελέσματα και εμποδίζει το σύστημα να οδηγηθεί σε αξιόπιστες εκτιμήσεις της πραγματικής κατάστασης των ποταμών. Ο εκτενής έλεγχος της Βάσης Γνώσεων (Knowledge Base), ανέδειξε μια σειρά κενών και προβλημάτων, τα οποία σχετίζονται με τη δομή και την λειτουργία του 2

3 συστήματος. Συγκεκριμένα οι αδυναμίες στη Βάση Γνώσεων του STREAMES EDSS αφορούν τα εξής σημεία: Η εισαγωγή ακραίων τιμών που εξετάζουν το ίδιο πρόβλημα οδηγεί σε αντικρουόμενη διάγνωση. Για παράδειγμα στην περίπτωση του Δέντρου Αποφάσεων (Decisions Trees - DT) που αφορά την οργανική ρύπανση για BOD =< 5 και DOC (TOC) >12 η διάγνωση είναι συγχρόνως No Problem Organic Matter Pollution και Very severe Organic Matter Pollution. Υπάρχουν παράμετροι που εμφανίζονται στα Δέντρα Aποφάσεων αλλά δεν εμφανίζονται πουθενά στο interface του συστήματος (π.χ H2S, CH4, oxidability). Υπάρχουν παράμετροι που εμφανίζονται με άλλο τρόπο στα Δέντρα Αποφάσεων και με άλλο τρόπο στο interface του συστήματος (Παράδειγμα Water Smell) ANOXIA DT Does water smell bad? Yes No INTERFACE (Form: Water Quality ) Water odor? Normal none Sewage Septic Petroleum Chemical Other Οι αδυναμίες που προέκυψαν από τον έλεγχο της Βάσης Γνώσεων του STREAMES EDSS μας οδήγησαν να κατασκευάσουμε ένα καλά δομημένο ερωτηματολόγιο το οποίο διανεμήθηκε στους εμπειρογνώμονες προκειμένου να δώσουν απαντήσεις στα ερωτήματα που προέκυψαν από τις διαφορές μεταξύ Βάσης Γνώσεων και interface (βλέπε Παράρτημα). Επίσης κατά τη διάρκεια του Π.Ε 4 συλλέχθηκαν και επιπλέον δεδομένα τα οποία σύμφωνα με την εμπειρία μας είναι κρίσιμα για την περιοχή της Κρήτης και τα οποία 3

4 θα μας δώσουν μια καλύτερη εικόνα των μελετούμενων παράδειγμα : ποταμών, όπως για Η κατακόρυφη υδραυλική διαβάθμιση (Vertical hydraulic gradient) μέσω της οποίας θα εκτιμήσουμε τη διαπερατότητα των ιζημάτων και τη μεταφορά ποσοτήτων νερού στον υπόγειο υδροφόρο ορίζοντα. Η εποχιακή διακύμανση του οργανικού άνθρακα στο ίζημα, προκειμένου να εκτιμηθεί η επιρροή των παρόχθιων εδαφών, στην κοίτη των ποταμών. Η εισαγωγή όμως αυτών των δεδομένων, δεν ήταν δυνατό να πραγματοποιηθεί καθώς δεν είχε προβλεφθεί στο υπάρχον σύστημα και κατ επέκταση στη Βάση Γνώσεων του συστήματος με την μορφή κάποιου Δέντρου Αποφάσεων. Το γεγονός αυτό και κυρίως τα σοβαρά τεχνικά προβλήματα που αναδείχτηκαν κατά την αξιολόγηση του συστήματος ενίσχυσαν την απόφαση που έλαβε η επιστημονική ομάδα να κατασκευάσει από την αρχή ένα έμπειρο σύστημα το οποίο θα στηρίζεται σε μεγάλο βαθμό στη βάση γνώσεων του STREAMES-EDDS αλλά θα υλοποιηθεί σε μια μη συμβατική γλώσσα προγραμματισμού τη Prolog (γλώσσα τεχνητής νοημοσύνης). 4

5 Παράρτημα : Ερωτήματα που προέκυψαν από τις διαφορές της Βάσης Γνώσεων και του υπάρχοντος interface του Streames-EDSS. ΕΡΩΤΗΜΑΤΟΛΟΓΙΟ Αντιστοίχηση red oligochaeta. Η επιλογή Red oligochaeta που υπάρχει στο δέντρο προβλημάτων της ανοξίας, δεν αντιστοιχεί στην επιλογή red chiromidae που υπάρχει στο interface. Γι αυτό είναι ανάγκη να αντιστοιχηθεί σε κάποια άλλη επιλογή Νέα επιλογή:. Αντιστοίχηση H2S και CH4 στο interface. Ο έλεγχος ύπαρξης H2S και CH4 που γίνετε στο δέντρο προβλημάτων της ανοξίας, δεν υπάρχουν πουθενά στο interface. Γι αυτό είναι ανάγκη να γίνει κάποια αντιστοίχηση του ελέγχου αυτού σε κάποια άλλη επιλογή ή σε συνδυασμό επιλογών. Νέα επιλογή:.. Αντιστοίχηση Light. Η επιλογή Light που υπάρχει στο δέντρο προβλημάτων του ευτροφισμού, δεν αντιστοιχεί πουθενά στο interface (Ίσως στο Canopy Cover). Γι αυτό είναι ανάγκη να αντιστοιχηθεί σε κάποια επιλογή. Αν αυτή η επιλογή είναι το Canopy cover, πρέπει να αντιστοιχηθούν και τα δεδομένα. Νέα επιλογή:. 5

6 Αντιστοίχηση v.h2o. Η επιλογή v.h2o που υπάρχει στο δέντρο προβλημάτων του ευτροφισμού, δεν αντιστοιχεί πουθενά στο interface. Γι αυτό είναι ανάγκη να αντιστοιχηθεί σε κάποια επιλογή ή σε συνδυασμό επιλογών. Νέα επιλογή:. Αντιστοίχηση Ps. Η επιλογή Ps που υπάρχει στο δέντρο προβλημάτων του ευτροφισμού, δεν αντιστοιχεί πουθενά στο interface. Γι αυτό είναι ανάγκη να αντιστοιχηθεί σε κάποια επιλογή. Νέα επιλογή:. Παρουσία ΝΟ3. Στις περιπτώσεις που γίνετε έλεγχος ύπαρξης ΝΟ3 οι απαντήσεις ναι είναι για ΝΟ3>0 ή υπάρχει κάποιο ελάχιστο όριο; Απάντηση :... Παρουσία Algae. Στις περιπτώσεις που γίνετε έλεγχος ύπαρξης Algae οι απαντήσεις ναι είναι για Algae=0 ή υπάρχει κάποιο ελάχιστο όριο; Απάντηση :... 6

7 Συνδυασμός Ph T. Η τιμή της αμμωνίας υπολογίζεται από το συνδυασμό Ph-T στο Streames-EDSS. Τη ίδια τιμή την παίρνει ο εμπειρογνώμονας και από τη δειγματοληψία; Απάντηση :... Επιλογή στο Substrate. Στο δέντρο ευτροφισμού υπάρχει στο Type of substrate η επιλογή του calcareous και siliceous. Η επιλογή presence of evaporites καθώς και varied υπάρχουν στο interface όχι όμως και στο δέντρο. Τι πιστεύετε ότι πρέπει να κάνουμε για τις δυο επιπλέον επιλογές; Απάντηση :... Επιλογή στο Substrate. Στο δέντρο αλατότητας υπάρχει στο Type of substrate η επιλογή του calcareous και του presence of evaporates. Η επιλογή varied υπάρχει στο interface όχι όμως και στο δέντρο. Τι πιστεύετε ότι πρέπει να κάνουμε για αυτήν την επιλογή; Επίσης στο δέντρο υπάρχει η επιλογή granite-siliceous. Μήπως αυτή είναι η επιλογή varied του interface; Και αν ναι, τι συμβαίνει με την επιλογή siliceous; Απάντηση :... Αντιστοιχίστε τα παρακάτω και δώστε πιθανές διαβαθμίσεις: Δέντρο προβλημάτων ανοξίας (Substrate)... 1.Small 2.Medium 3.Big a. Bedrock b. Rocks c. Pebble cobble 7

8 d. gravel sand e. limes clays f. concrete Δέντρο προβλημάτων ευτροφισμού (Substrate).. 1. Mobile a. Bedrock 2. No mobile b. Rocks c. Pebble cobble d. gravel sand e. limes clays f. concrete Δέντρο προβλημάτων ανοξίας (Bad smell) 1. yes a. Normal none 2. no b. Septic c. Sewage d. Petroleum e. Chemical f. Other Δέντρο προβλημάτων ευτροφισμού (Algae) yes a. Bad 2. no b. Poor c. Moderate d. Good e. High 8