Hidrológiai Közlöny 2003 (83. évfolyam)
2. szám - Zsuffa István (ifj.)–Bogárdi János (ifj.)–Leentvaar, Jan: Matematikai döntéstámogató rendszer hullámterek ökológiai revitalizációjához
ZSUFFA I. - B0 GÁR D1 J. - LEENTVAAR, J : Matematikai döntéstámogató rendszer 67 hez, annál kisebb mértékű a döntéshozók vonatkozó elvárásának kielégítetlensége, valamint minél kisebb d 1nél annál nagyobb mértékű a döntéshozók vonatkozó elvárásának kielégítettsége. A SEMOPS-ESEMOPS módszerek lényegében egy iteratív eljáráson alapulnak, ahol minden egyes iterációs ciklus során egy alap és számos kiegészítő optimalizációs feladatot kell megoldani: min s = ^ d t (x) alap feladat: , er (4) g,(x)<0 / = 1,2,....m min Sj = ^d, (x) , . .... ««KM kiegeszito g,(x)<0 / = 1,2,....m VleT (5) d) <1 feladatok : ahol, s, si: segéd célfüggvények; T: a kritériumok halmaza. A kiegészítő feladat tehát abban különbözik az alap feladattól, hogy egy bizonyos kritérium aspirációs szintje ideiglenesen korlátozó feltételként van megkötve. Megjegyezzük, hogy a döntéshozónak lehetősége van arra, hogy az iterációs ciklus kezdetén bármelyik j kritérium aspirációs szintjét véglegesen korlátozó feltételként kösse meg. Ilyen esetben a vonatkozó kritérium kikerül a T halmazból, míg a korlátozó feltételek halmaza dj < 1 feltétellel bővül. Fontos azonban hangsúlyozni, hogy a segéd célfüggvények nem felelnek meg a döntéshozók valamilyen explicit módon kifejezett preferencia függvényeinek [ Monarch7 et al., 1973]. Az alap és kiegészítő optimalizációs feladatok megoldásainak összehasonlító elemzésével azonban a döntéshozók információt szereznek a lehetséges megoldások halmazáról, valamint a kritériumok közötti viszonyokról. A lehetőségek és a probléma természetének feltárása hozzásegíti a döntéshozókat ahhoz, hogy az aspirációs és korlátozó feltételrendszert a realitásoknak megfelelően módosítsák. A módosított feltételrendszerrel azután újra meg lehet oldani az alap és kiegészítő optimalizációs feladatokat. Ez az iterációs folyamat (5. ábra) mindaddig folytatódik, amíg a döntéshozók el nem fogadnak egy bizonyos megoldást, mint a feladat kompromisszumos megoldását. (áj*) /''kompromisszumos^ N megoldás^/ 1 elfogadta a döntéshozás, ^valamelyik megoldást?/ alap és kiegészítő optimalizációs i feladatok megoldás a j 5. ábra. A SEMOPS-ESEMOPS alapú iteratív-interaktív döntés támogató rendszer folyamatábrája Az eredeti SEMOPS módszernél az optimalizációs feladatok megoldásához Monarchi et al. [1973] a metsző síkok [Kelly, 1960] eljárását alkalmazta. Az eljárás alkalmazásának feltétele az, hogy a kritérium és korlát függvények deriválhatóak legyenek. Az ebből fakadó megkötések és korlátozások elkerülése céljából az ESEMOPS módszer genetikus algoritmusokon (GA) [Holland, 1975; Goldberg 1989] alapuló kereső technikát használ a metsző síkok helyett. A GA előnye az, hogy az alap és kiegészítő célfüggvények optimum helyeinek keresése során csak a keresés alatt kiértékelt alternatív megoldások segéd célfüggvény-értékeit használja fel, vagyis nincs szüksége deriváltakra vagy más egyéb járulékos információra. A bemutatott DTR részletekbe menő leírása [Zsuffa, 2001 ]-ben található. 4. A döntéstámogató rendszer gemenci alkalmazása A fent bemutatott hullámtér revitalizációs eljárás és döntéstámogató rendszer gyakorlati tesztelését a gemenci hullámtér déli cellarendszerén végeztük el. Ez a rendszer négy cellából áll melyek egyenként magukba foglalják a Cserta. Nyéki, Csörösz és Báta holtágakat (6. ábra). A Gemenc, bár még most is Európa egyik legértékesebb hullámtere, sokat veszített ökológiai jelentőségéből elsősorban a Duna medrének beágyazódása, valamint a felgyorsult áradási és apadási folyamatok káros következményei miatt. Ennek megfelelően a terület ökológiai revitalizációjának általános céljaként a vizes élőhelyek kvantitatív és kvalitatív helyreállítása lett megjelölve. Korlátozó tényezőkként a fiizes-nyáras-tölgyes erdők fenntartásában érdekelt erdészet, valamint a limitált pénzügyi lehetőségek lépnek fel. A rendszeren belül különleges ökológia funkciót jelöltünk ki a Csörösz cella számára. Ez a lapos fenekű holtág ugyanis kiváló táplálkozó élőhelyként szolgál a fekete gólyák és más gázlómadarak számára feltéve, hogy jó a tavaszi hal-szaporulat, és a nyárvégi fő táplálkozó időszakra gázolható szintig csökken le a vízszint. A fekete gólyák táplá-lékszerzési lehetőségeinek javítása nem csak helyi, hanem kontinentális szinten is óriási jelentőséggel bír, hiszen Közép- és Észak-Európa fészkelő helyeiről Afrika felé vándorló madarak nagy tömegei állnak meg itt pihenés és táplálkozás céljából [Kalocsa pers. comm., 1999]. A célok és lehetőségek előzetes elemzése alapján megterveztük a rendszer alapkonfigurációját. Ez a konfiguráció új fokok ásását irányozza elő a Nyéki és Báta, valamint a Nyéki és Csörösz cellák között (6. ábra). Az így összekapcsolt rendszer elsődleges vízpótlása a felvíz felöli Kisrezéti fokon keresztül történik, ami lehetővé teszi a cellák vízszintjeinek emelését, és ezzel a kiszáradási folyamat ellensúlyozását. A bevezetett vizek benntartása érdekében az összekötött rendszert alvízi irányba lecsapoló Báta-fokot egy kőmüvel kell elzárni (6. ábra). Az alapkonfiguráció még egy harmadik fok ásását is előirányozza, amely a Csöröszt kötné össze a Dunával. Ez a fok lehetővé teszi a Csörösz Duna felé történő leürítését a célból, hogy a holtág gázolhatóvá váljék.
