成信工中長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)課件第9章 中長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)自動(dòng)化系統(tǒng)

第九章中長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)自動(dòng)化系統(tǒng)本章介紹幾種中長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)自動(dòng)化系統(tǒng)的一般情況，著重介紹其實(shí)現(xiàn)的基本思路和所采用的技術(shù)。

第一節(jié)中長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)專家系統(tǒng)

專家系統(tǒng)是60年代中期以來(lái)人工智能中應(yīng)用最廣，研究最活躍。發(fā)展最迅速的一個(gè)分支。從專家系統(tǒng)誕生至今的近30年中，由于其優(yōu)良的性能和在實(shí)踐中發(fā)揮的明顯經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益，使其風(fēng)靡世界，成為各國(guó)都十分關(guān)注的熱門學(xué)科。我國(guó)氣象部門于70年代末開始在天氣預(yù)報(bào)中引進(jìn)人工智能技術(shù)，并在80年代中期以后得到迅速發(fā)展，各種類型的氣象預(yù)報(bào)專家系統(tǒng)（WeatherForecastingExpertSystem,簡(jiǎn)稱WFES）相繼開發(fā)成功，在天氣預(yù)報(bào)，包括中長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)中發(fā)揮了重要作用。

象預(yù)報(bào)專氣家系統(tǒng)是以氣象專家的預(yù)報(bào)知識(shí)為基礎(chǔ)，能模擬氣象專家的預(yù)報(bào)思路和策略，解決氣象預(yù)報(bào)問(wèn)題的計(jì)算機(jī)人工智能系統(tǒng)。它是計(jì)算機(jī)科學(xué)，人工智能，思維科學(xué)，氣象科學(xué)等多學(xué)科發(fā)展和結(jié)合的產(chǎn)物。

中長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)專家系統(tǒng)（MLES）則是以中長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)專家的預(yù)報(bào)知識(shí)為基礎(chǔ)，能模擬氣象專家的預(yù)報(bào)思路和策略，解決中長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)問(wèn)題的計(jì)算機(jī)人工智能系統(tǒng)。它是氣象預(yù)報(bào)專家系統(tǒng)的一種，與其它氣象預(yù)報(bào)專家系統(tǒng)的區(qū)別主要在于預(yù)報(bào)項(xiàng)目的不同，且這種區(qū)別主要反映在知識(shí)庫(kù)中存放的知識(shí)內(nèi)容和推理所需的數(shù)據(jù)內(nèi)容上。因此，下面介紹的MLES雖是針對(duì)長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)的，但不失一般氣象預(yù)報(bào)專家系統(tǒng)的基本特征。．一.MLES的結(jié)構(gòu)一般MLES主要由以下五部分組成：知識(shí)庫(kù)；推理機(jī)；數(shù)據(jù)庫(kù)；知識(shí)獲取部件；解釋部件。1.知識(shí)庫(kù)知識(shí)庫(kù)知識(shí)庫(kù)是系統(tǒng)的記憶體，預(yù)報(bào)知識(shí)的存儲(chǔ)器，它存放以一定形式（如產(chǎn)生式）表示的關(guān)于中長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)問(wèn)題的專門知識(shí)，主要供推理決策使用。WFES與其它專家系統(tǒng)的差別，主要就在知識(shí)庫(kù)的具體內(nèi)容上。

要建立一個(gè)知識(shí)庫(kù)，首先要從預(yù)報(bào)專家那里吸取知識(shí)，或通過(guò)系統(tǒng)本身的學(xué)習(xí)機(jī)制獲得知識(shí)，這就是知識(shí)獲取過(guò)程。而后再將獲得的知識(shí)以一的形式進(jìn)行編排存入計(jì)算機(jī)中形成知識(shí)庫(kù)，這種知識(shí)編排就是所謂知識(shí)表達(dá)問(wèn)題。由此可見，一個(gè)高質(zhì)量的知識(shí)庫(kù)主要取決于兩個(gè)因素：一是能否獲取到高水平的知識(shí)；二是能否用適當(dāng)?shù)男问桨勋@取的知識(shí)精確，有效，簡(jiǎn)明地表達(dá)出來(lái)。1．

2.推理機(jī)

推理機(jī)是專家系統(tǒng)的核心，是一個(gè)具有推理策略的控制機(jī)制。它負(fù)責(zé)使用求解當(dāng)前具體問(wèn)題的有關(guān)數(shù)據(jù)信息，識(shí)別和選取知識(shí)庫(kù)中當(dāng)前問(wèn)題可用的知識(shí)并進(jìn)行推理，最終的出問(wèn)題求解結(jié)果。

推理機(jī)的控制策略，常用的有數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的正向推理，目標(biāo)驅(qū)動(dòng)和正向推理與反向結(jié)合的混合推理三種方式。少數(shù)系統(tǒng)已采用元控制方式。推理機(jī)的性能關(guān)系到工作的效果和效率，一個(gè)良好的控制策略將保證知識(shí)愚弄的正確性和顯著地節(jié)省毅力時(shí)間。推理控制策略的選擇常與莊稼系統(tǒng)求解的具體問(wèn)題的類型有關(guān)，由于氣象預(yù)報(bào)問(wèn)題具有大信息量的特點(diǎn)，以及預(yù)報(bào)對(duì)象通常是可以轉(zhuǎn)化為發(fā)生與否的判斷預(yù)報(bào)，因此，WFES多數(shù)才應(yīng)反向推理或正向混合推理方式，MLES也不例外。3.數(shù)據(jù)庫(kù)

數(shù)據(jù)庫(kù)用于存放歷史的和當(dāng)前的各種氣象數(shù)據(jù)及體力得到的各種中間結(jié)果，即數(shù)據(jù)庫(kù)一般包括歷史數(shù)據(jù)庫(kù)和當(dāng)前數(shù)據(jù)庫(kù)兩部分。

（1）

（1）歷史數(shù)據(jù)庫(kù)WFES中存放的歷史氣象資料的具體內(nèi)容視系統(tǒng)的預(yù)報(bào)對(duì)象而定，MLES中，通常存有中期數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品，侯，旬，月，年，或多年的平均高度場(chǎng)，氣壓場(chǎng)，溫度場(chǎng)，風(fēng)場(chǎng)，海溫場(chǎng)和其它與中長(zhǎng)期天氣過(guò)程有關(guān)的資料，以及對(duì)應(yīng)出現(xiàn)的實(shí)況天氣資料。用它可做歷史氣候資料的統(tǒng)計(jì)，查詢，環(huán)流型劃分以及驗(yàn)證氣象專家提供的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)等，它也是進(jìn)行機(jī)器自動(dòng)獲取知識(shí)所必須依靠的基本事實(shí)。歷史數(shù)據(jù)庫(kù)雖然作用很廣，但對(duì)于某一種特定系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，它并不是非有不可的。當(dāng)然，如果在知識(shí)庫(kù)中含有相似預(yù)報(bào)之類的知識(shí)時(shí)，有要從大量歷史資料中尋找相似形勢(shì)，那么此類系統(tǒng)中的歷史數(shù)據(jù)就必不可少了。（1）

（2）當(dāng)前數(shù)據(jù)庫(kù)

當(dāng)前數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)解決問(wèn)題所需的初始證據(jù)和推理過(guò)程中得到的各種中間信息，即存放根據(jù)輸入的初始資料獲得的已知事實(shí)，用戶回答的事實(shí)和推理而得到的事實(shí)——系統(tǒng)當(dāng)前要解決的問(wèn)題的一些事實(shí)。當(dāng)前數(shù)據(jù)庫(kù)直接為推理機(jī)服務(wù)并隨時(shí)接受推理機(jī)的推理結(jié)果，它與知識(shí)庫(kù)一起共同構(gòu)成推理所需的信息源。1．

4.知識(shí)獲取部件

知識(shí)獲取部件的主要功能，是能修改知識(shí)庫(kù)中原有的知識(shí)和擴(kuò)充新的知識(shí)。一個(gè)比較完善的知識(shí)獲取部件包括三方面的內(nèi)容：（1）用戶根據(jù)需要，可以方便地對(duì)知識(shí)庫(kù)中原有知識(shí)進(jìn)行刪除，修改或增加新知識(shí)。（2）系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際的運(yùn)行結(jié)果，并通過(guò)用戶對(duì)系統(tǒng)每次求解的反饋信息，知識(shí)獲取機(jī)制能發(fā)現(xiàn)原來(lái)的某些知識(shí)有錯(cuò)誤或需要增加新知識(shí)，能自動(dòng)地刪除明顯錯(cuò)誤的知識(shí)或自動(dòng)地總結(jié)歸納出新知識(shí)并追加到知識(shí)庫(kù)中，從而使知識(shí)庫(kù)中的知識(shí)不斷充實(shí)和完善。

（3）利用歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中的歷史資料，知識(shí)獲取機(jī)制自動(dòng)地將獲取的知識(shí)加入知識(shí)庫(kù)中，其中包括對(duì)專家提供的知識(shí)進(jìn)行驗(yàn)證和精選。這一功能部分地代替了在知識(shí)庫(kù)建造過(guò)程中專家和知識(shí)工程師的工作。1．

5.解釋部件

解釋部件的主要功能是回答用戶對(duì)系統(tǒng)的提問(wèn)，對(duì)系統(tǒng)的出結(jié)論的推理過(guò)程或系統(tǒng)的當(dāng)前求解狀態(tài)提供說(shuō)明

。同時(shí)，解釋功能也反映了系統(tǒng)的教學(xué)能力，它使天氣預(yù)報(bào)專業(yè)人員或初學(xué)天氣預(yù)報(bào)者能得到問(wèn)題求解過(guò)程的直觀學(xué)習(xí)。顯然，解釋部件工作時(shí)要運(yùn)用知識(shí)庫(kù)中的知識(shí)和推理機(jī)的工作結(jié)果。

二.MLES的工作原理

一個(gè)具有上述結(jié)構(gòu)的MLES，它的工作原理如圖9.1所示。以采用反向推理控制策略的工作過(guò)程為例。當(dāng)系統(tǒng)通過(guò)人機(jī)接口部件接受到個(gè)一個(gè)具體預(yù)報(bào)問(wèn)題后，就要尋找支持該假設(shè)結(jié)論的證據(jù)。途徑是在知識(shí)庫(kù)中找出與解決該預(yù)報(bào)問(wèn)題有關(guān)的所有知識(shí)，并通過(guò)人機(jī)接口或當(dāng)前數(shù)據(jù)庫(kù)獲取反映當(dāng)前氣象狀況的有資料信息，推理機(jī)運(yùn)用這些知識(shí)和信息，模擬中長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)專家的預(yù)報(bào)思路進(jìn)行推理決策，最后得出預(yù)報(bào)結(jié)論。

對(duì)推理得到的預(yù)報(bào)結(jié)論，除通過(guò)人機(jī)接口部件告訴用戶外，同時(shí)在系統(tǒng)內(nèi)部通知知識(shí)獲取部件，告訴其推理結(jié)論和所依據(jù)的知識(shí)。當(dāng)被預(yù)報(bào)時(shí)段的天氣實(shí)況出現(xiàn)并被輸入系統(tǒng)后，知識(shí)獲取部件依據(jù)一定的學(xué)習(xí)方法，地知識(shí)庫(kù)中原有的知識(shí)進(jìn)行修

改或擴(kuò)充。

綜上所述可知，MLES的工作過(guò)程是以推理機(jī)的工作為中心進(jìn)行的，整個(gè)系統(tǒng)在控制策略的控制下運(yùn)行，系統(tǒng)的各個(gè)組成部分圍繞這著所要解決的具體預(yù)報(bào)問(wèn)題，在推理機(jī)的協(xié)調(diào)下形成統(tǒng)一的整體。因此，一個(gè)性能優(yōu)良的系統(tǒng)，不但需要高效率的，能充分體現(xiàn)預(yù)報(bào)專家思維方式的推理機(jī)制和高水平的知識(shí)庫(kù)，而且要求各組成部分的高度協(xié)調(diào)一致。所以，MLES的建立需要知識(shí)工程師與氣象專家的通力合作。

三.知識(shí)庫(kù)的建立

知識(shí)庫(kù)一般要經(jīng)過(guò)知識(shí)的獲取，知識(shí)的表示和知識(shí)庫(kù)中內(nèi)部表達(dá)的實(shí)現(xiàn)三個(gè)基本過(guò)程，下面分別介紹。1.知識(shí)的獲取

知識(shí)獲取過(guò)程是一個(gè)將知識(shí)源向計(jì)算機(jī)程序轉(zhuǎn)移的過(guò)程。知識(shí)源主要指的是人類的領(lǐng)域?qū)＜?，但也可以是書本或其它資料。知識(shí)獲取過(guò)程包括知識(shí)建立前的搜集，整理并形式化為機(jī)器能夠表示的最簡(jiǎn)單形式，以及知識(shí)庫(kù)建立后對(duì)知識(shí)的修正和補(bǔ)充。

知識(shí)獲取的方式主要有兩大類：一是人工方式，也叫編輯方式，即由專家總結(jié)，提供知識(shí)，用編輯的方式將專家知識(shí)寫入知識(shí)庫(kù)，并根據(jù)專家的意見修改知識(shí)庫(kù)的內(nèi)容；二是自動(dòng)或半自動(dòng)方式，也叫機(jī)器學(xué)習(xí)，即模仿人類專家總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，知識(shí)的思維方法，根據(jù)歷史氣象資料，由機(jī)器自動(dòng)或半自動(dòng)地總結(jié)出預(yù)報(bào)知識(shí)，自動(dòng)寫入知識(shí)庫(kù)，并能根據(jù)系統(tǒng)的工作結(jié)果，自動(dòng)或半自動(dòng)地修正，完善知識(shí)庫(kù)中的知識(shí)。

人工方式獲取知識(shí)的工作過(guò)程大體上要經(jīng)過(guò)以下六個(gè)階段；（1）準(zhǔn)備階段準(zhǔn)備階段一般要做以下工作：A.確定預(yù)報(bào)目標(biāo)B.收集歷史資料（2）知識(shí)搜集階段A.從書本上找B.專家或有經(jīng)驗(yàn)的老預(yù)報(bào)員提供C.臨時(shí)總結(jié)

（3）形式化階段把收集到的知識(shí)用下述方法表達(dá)成統(tǒng)一的機(jī)器能識(shí)別的形式,并把概念不清晰的知識(shí)加以清晰化,包括將用圖形圖象表達(dá)的圖象型知識(shí)作特征化處理.（4）知識(shí)化簡(jiǎn)階段去掉重復(fù)的,表達(dá)不簡(jiǎn)練的知識(shí),使輸入知識(shí)庫(kù)的知識(shí)更為簡(jiǎn)潔,并能節(jié)省存儲(chǔ)空間,提高推理速度.（5）知識(shí)檢驗(yàn)階段對(duì)化簡(jiǎn)后的知識(shí)通常還應(yīng)用歷史資料進(jìn)行驗(yàn)證，去掉或修正那些專家自認(rèn)為可用而實(shí)際并不可靠的知識(shí)，并計(jì)算出每條知識(shí)的可信度。（6）完善階段根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)果和實(shí)況反饋，地知識(shí)庫(kù)內(nèi)容進(jìn)行修改。此工作在系統(tǒng)使用過(guò)程中應(yīng)定期反復(fù)進(jìn)行。

2.知識(shí)的表示知識(shí)表示是知識(shí)處理的核心之一，也是AI中研究的重點(diǎn)內(nèi)容之一。在現(xiàn)有的各類氣象預(yù)報(bào)專家系統(tǒng)中，目前較成熟的幾種表示方法——產(chǎn)生式表示法，邏輯表示法，語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示法，框架表示法等。但用得最普遍的，對(duì)中長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)知識(shí)較適用的還是產(chǎn)生式表示法。故下面僅對(duì)知識(shí)的產(chǎn)生式表示法作一介紹。

產(chǎn)生式表示法也叫規(guī)則表示法，一條知識(shí)用產(chǎn)生式表示后稱為一條產(chǎn)生式規(guī)則，簡(jiǎn)稱規(guī)則。它由條件和結(jié)論兩個(gè)基本部分構(gòu)成，其一般形式為：IF提前THEN結(jié)論其中“提前”和“結(jié)論”都可由多個(gè)能用陳述性語(yǔ)言描述的事物組成，且事物與事物之間可以是and也可以是or關(guān)系，即IF提前1and提前2and（or）…提前mTHEN結(jié)論1and（or）結(jié)論2and（or)…結(jié)論k且常用RULEn來(lái)表示第n條規(guī)則的規(guī)則名（序號(hào)）。三.知識(shí)在知識(shí)庫(kù)中內(nèi)部表達(dá)的實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)方式可分為兩大類，一是程序方式，而是文件方式，下面分別介紹：（1）程序方式程序方式就是將規(guī)則直接用某種高級(jí)語(yǔ)言來(lái)寫，比如LISP，PRLOG語(yǔ)言，它們都有較強(qiáng)的符號(hào)處理能力。用程序方式表示規(guī)則時(shí)，推理機(jī)等其它不見的設(shè)計(jì)也要采用相應(yīng)的語(yǔ)言。（2）文件方式此方式把知識(shí)作為特殊的“數(shù)據(jù)”，以文件方式存取，且用隨機(jī)文件或順序文件方式均可。

四.推理控制策略及其實(shí)現(xiàn)推理是實(shí)現(xiàn)專家系統(tǒng)功能的一個(gè)核心問(wèn)題。在專家系統(tǒng)中，推理是以知識(shí)庫(kù)中的知識(shí)為基礎(chǔ)的，故稱為基于知識(shí)的推理。推理過(guò)程的控制策略包括推理路線的控制策略和知識(shí)的搜索策略。下面著重介紹推理路線策略的控制策略。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的控制策略，目標(biāo)驅(qū)動(dòng)的控制策略和混合控制策略，是推理路線控制的三種基本策略。1.數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的控制策略

基本思想是：從已有的基本事實(shí)出發(fā)，正向使用知識(shí)庫(kù)中的知識(shí)（規(guī)則），當(dāng)規(guī)則的提前與當(dāng)前數(shù)據(jù)庫(kù)中的以有事實(shí)匹配時(shí)，該規(guī)則為可用規(guī)則，然后根據(jù)知識(shí)選擇的搜索策略在可用規(guī)則中選取一條啟用規(guī)則，啟用規(guī)則的右邊就是推得的新事實(shí)，從而引起新的規(guī)則的匹配，如此不斷進(jìn)行下去，直到?jīng)]有可用規(guī)則或求得了所要求的解為止。2.目標(biāo)驅(qū)動(dòng)的控制策略基本思想是：先提出一個(gè)假設(shè)目標(biāo)，然后去尋找支持這個(gè)假設(shè)結(jié)論的證據(jù)，即在知識(shí)庫(kù)中查找出該結(jié)論的規(guī)則集，若規(guī)則集中的某條規(guī)則的所有前提都得到證實(shí)，則執(zhí)行這條規(guī)則就證實(shí)了提出的假設(shè)；否則，把該規(guī)則的前提作為子目標(biāo)，遞歸執(zhí)行上述過(guò)程，直到各：與“關(guān)系的子目標(biāo)中有一個(gè)被證實(shí)時(shí)，總目標(biāo)即被求解，或者直到子目標(biāo)不能進(jìn)一步分解且不能被證實(shí)時(shí)，宣告原假設(shè)為假。3.混合控制策略基本思想：先在當(dāng)前數(shù)據(jù)庫(kù)中輸入一些基本事實(shí)，通過(guò)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)幫助系統(tǒng)提出假設(shè)目標(biāo)，然后再運(yùn)用目標(biāo)驅(qū)動(dòng)進(jìn)一步尋找支持的證據(jù)，并可反復(fù)進(jìn)行這些過(guò)程。這樣幾既可以避免目標(biāo)驅(qū)動(dòng)中初始目標(biāo)選擇的盲目性，也克服了數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)中推理的盲目性，使兩種驅(qū)動(dòng)得到的相互補(bǔ)充。第二節(jié)相似預(yù)報(bào)自動(dòng)化智能系統(tǒng)

本節(jié)介紹一套適用于中長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)的相似預(yù)報(bào)自動(dòng)化智能系統(tǒng)，它采用了人工智能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)更完善地模擬了預(yù)報(bào)員使用相似預(yù)報(bào)方法的思維過(guò)程，并具有良好的通用性。一.系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本思想和關(guān)鍵技術(shù)

人工智能中，把應(yīng)用相似原理作預(yù)報(bào)的思維過(guò)程稱之為類比推理。其基本準(zhǔn)則是：當(dāng)兩個(gè)或兩類事物在許多屬性上都相同時(shí)，可斷定他們?cè)谄渌恍傩陨弦蚕嗤?。把類比推理的思想移植到?jì)算機(jī)上，就可實(shí)現(xiàn)相似預(yù)報(bào)的人工智能化。在具體的實(shí)現(xiàn)中，需解決以下幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)的處理。1.選擇適當(dāng)?shù)南嗨茰?zhǔn)則2.通用性和智能性問(wèn)題的處理使用的關(guān)鍵技術(shù)是采用人工智能中專家系統(tǒng)的思想，引入元知識(shí)的概念加以應(yīng)用。采用知識(shí)元可解決以下問(wèn)題：（1）使預(yù)報(bào)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能化（2）使預(yù)報(bào)系統(tǒng)具有良好的通用性3.提高推理效率的技術(shù)

為了提高推理效率，我們采用了如下兩種辦法：（1）逐步類比推理法（2）相關(guān)信息利用法二.相似預(yù)報(bào)自動(dòng)化智能系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)1.系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及其功能整個(gè)系統(tǒng)主要由五大部分組成：實(shí)時(shí)資料采集處理部件，元知識(shí)庫(kù)，推理機(jī)，數(shù)據(jù)庫(kù)及元知識(shí)庫(kù)管理。（1）元知識(shí)庫(kù)元知識(shí)庫(kù)是相似預(yù)報(bào)元知識(shí)的存儲(chǔ)器，其中元知識(shí)的水平?jīng)Q定了整個(gè)系統(tǒng)的最終預(yù)報(bào)能力。

（2）數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)是系統(tǒng)的基本信息源，它包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和歷史數(shù)據(jù)庫(kù)兩部分。（3）推理機(jī)推理機(jī)是類比推理思維過(guò)程的具體實(shí)現(xiàn)，它接受元知識(shí)的指導(dǎo)利用數(shù)據(jù)庫(kù)提供的信息，按照給定的相似準(zhǔn)則，計(jì)算有關(guān)相似場(chǎng)的相似高度，最后推理出預(yù)報(bào)結(jié)論。（4）元知識(shí)庫(kù)管理由專家或用戶提供知識(shí)教授給系統(tǒng)，并由系統(tǒng)自動(dòng)編輯成推理機(jī)等其它部件能夠識(shí)別，應(yīng)用的形式。（5）實(shí)時(shí)資料采集處理部件該部件負(fù)責(zé)采集元知識(shí)庫(kù)中涉及的各相似場(chǎng)數(shù)據(jù)。2.系統(tǒng)的運(yùn)行機(jī)制和工作過(guò)程

系統(tǒng)的運(yùn)行機(jī)制如圖9.5。專家或用戶建立歷史個(gè)例數(shù)據(jù)庫(kù)，并通過(guò)建立相應(yīng)的元知識(shí)，再由實(shí)時(shí)資料采集，處理接口采集基本氣象數(shù)據(jù)并作必要的加工處理后輸給實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)。在此基礎(chǔ)上，推理機(jī)啟動(dòng)本身的推理機(jī)制，應(yīng)用元知識(shí)庫(kù)中的元知識(shí)，對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和歷史個(gè)例數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行匹配類比，最終推出預(yù)報(bào)結(jié)果。

第三節(jié)常規(guī)中長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)方法的自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)

本節(jié)介紹某氣象中心建立并已投入業(yè)務(wù)運(yùn)行的中長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)系統(tǒng)。讀者可從中看到此類系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本思路和實(shí)現(xiàn)的功能，這對(duì)于使用或開發(fā)類似系統(tǒng)是有幫助的。一.系統(tǒng)概況

整個(gè)系統(tǒng)由資料庫(kù)管理系統(tǒng)，因子庫(kù)管理系統(tǒng)，預(yù)報(bào)庫(kù)管理系統(tǒng)和圖形庫(kù)管理系統(tǒng)四個(gè)分系統(tǒng)組成，是集資料加工處理，因子選取，預(yù)報(bào)和集成以及圖形輸出等諸功能于一體的綜合性系統(tǒng)。系統(tǒng)不但可制作月降水量，月平均氣溫等常規(guī)項(xiàng)目的預(yù)報(bào)，還能進(jìn)行月天氣過(guò)程，汛期天氣，梅雨以及與平均環(huán)流形勢(shì)的預(yù)報(bào)，還可輸出各種歷史統(tǒng)計(jì)資料。系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

二.系統(tǒng)的主要功能1.資料庫(kù)管理系統(tǒng)以歷史資料庫(kù)的管理為例，介紹其主要功能。（1）說(shuō)明：對(duì)數(shù)據(jù)文件的名稱和存儲(chǔ)工人市進(jìn)行說(shuō)明（2）目錄：給出入庫(kù)資料內(nèi)容目錄（3）建立：輸入歷史資料