Hidrológiai Közlöny 2001 (81. évfolyam)

5-6. szám - XLII. Hidrobiológus Napok: „A magyar hidrobiológia időszerű kérdései az ezredfordulón” Tihany, 2000. október 4–6.

389 Egy intelligens informatikai tanácsadó rendszer alkalmazása a hidrobiológiában Kiss Gábor Közép-dunántúli Környezetvédelmi Felügyelőség Mérőállomása, 8000. Székesfehérvár, Balatoni u. 6. KivonaCA szakértői rendszerek a mesterséges intelligencia kutatásán belül olyan tudásalapú rendszerek, amelyek a beépített szakértői ismeretekre alapozva magas szintű teljesítményt nyújtanak egy szúk problémakör kezelésében. A vizminősitésben régóta probléma, hogy a nyers vizsgálati eredményeket milyen módon tudjuk a műszaki kollégák, döntéshozók és egyáltalán a nagyközönség számára érthetővé, illetve kezelhetővé tenni. A hidrobiológiái kutatási terület kiváló alanya lehet egy bizonytalanságkezeléssel is megerősített szakértői rendszemek. Az 1960-as évektől nemcsak hazánkban, hanem világszerte egyTe több gondot okoz a vizeinket ért szennyezések következtében kialakuló eutrofizáció. Több olyan globális jelenség felerősödésével is számolnunk kell, melyek közvetlenül is jelentős hatással vannak a vízi élőlényekre. Itt elsősorban az egyTe erősebb UV-sugárzásra kell gondolnunk, melyet a tanácsadó rendszer számításba vesz. A kifejlesztett szakértői rendszer többféle - a vízminőséggel kapcsolatos - tájékoztatást ad a felhasználónak. A rendszer három fö modulból áll. Az első modul segítségével meghatározott kémiai-biológiai komponensek ismeretében - a Balaton egy kiválasztott térségében a víz aktuális minőségéről, biológiai állapotáról tesz szakszerű megállapításokat, és javaslatot tesz esetleg sürgősen megteendő tájékoztatási kötelezettségekre vonatkozóan. A második modulban az érdeklődő - akár a számítógépes világhálózaton keresztül is - tanácsot kaphat egy tetszőleges víztér mintázásához szükséges felszerelésről, körülményekről, vizsgálandó paramétereiről s azok költségéről. A harmadik modul pedig tanácsot ad vízszennyezés esetén Kulcssz.: mesterséges intelligencia, tudásalapú rendszerek, szakértői rendszer, hidrobiológia, eutrofizáció, vízminőség előrejelzés Bevezetés Az 1950-es évektől kezdődően az informatikai programozás új válfajával találkozhatunk. A mesterséges intelligencia kutatásán belül a szakértői rendszerek képezik az új irányvonalat, amely szerves kapcsolatot jelent az informatika és egyéb szakterületek kőzött (Kiss 1999a, 2000a, Seebauer & Kiss 2000). Minderről és az első hazai hidrobiológiái szakértői rendszer kifejlesztések kezdeteiről az 1999. évi Hidrobiológus Napokon számoltam be (Kiss 1999b, 2000b). A szakértői rendszerekkel szemben szigorú követelményeket állítunk - külön kiemelve a javaslattétel és a magyarázatadás fontosságát. Mindenképpen csak szük problémakör kezelésére használhatjuk, folyamatos konzultációs tudásbázis építéssel. Anyag és módszer Ahogy egy számítógépes programot, úgy egy szakértői rendszer-alkalmazást is az ú.n. vízesés-modell alapján alkothatunk meg. Ennek egyik legfontosabb lépcsőfoka a "tudás-beszerzés", ill. a folyamatos tudásbázis építés. Ezen áll, vagy bukik egy tanácsadó rendszer jó működőképessége (Liebowitz 1998). Felmerülhet a kérdés: hogyan tudjuk kihasználni szakértői rendszerünk előnyeit? A befolyásoló tényezők külön-külön és együttesen is alapvető fontosságúak. - A hidrobiológia vizsgálati eredményeit „emészthető" formában kell tálalni; - Az adattömeg mögött megbúvó - sokszor az adatoknál is értékesebb - „meta-tudást" ki kell bontani; - A mintavételek és vizsgálatok során tapasztalt több új jelenség - pusztán az adatok statisztikai értékelését követően megmagyarázhatatlan maradna; - A szakértői tudás „transzformálása" után mód nyílik egyfajta megalapozott hidrobiológiái előrejelzésre; - A hidrobiológia tudománya igazán jó alanynak minősülhet a bizonytalanság-kezeléshez is; - Egyes globális jelenségek a figyelem középpontjába állítják a vízi ökoszisztémákat (felmelegedés, ózonréteg-csökkenés megnövekedett UV-sugárzás). Az UV-sugárzás információ-tartalmát is kezeli ez a szakértői rendszer. A most bemutatandó alkalmazás az egy évvel ezelőtti programnak továbbfejlesztett változata (Kiss 2000b). A módosított prototípus jelenleg már három modullal rendelkezik (1. ábra). A "Tanácsadás vízvirágzáskor" modul segítséget ad a felhasználónak - meghatározott kémiai-biológiai vizsgálati eredmények ismeretében - a Balaton egy kiválasztott térségében az aktuális biológiai vízminőségről és javaslatot tesz esetleg megteendő tájékoztatási kötelezettségekre vonatkozóan. "Tanácsadás vízmintavételnéF' modul: 1. ábra: A program rendszerterve Egy következő szakértői rendszer-alkalmazás hazánk megváltozott tulajdonviszonyaira utal. Ugyanis az 1989-es rendszerváltozás óta több felszíni vizünk (halastavak, holtágak) kerültek át állami tulajdonból magán- ill. önkormányzati tulajdonba. Természetszerűleg az addig kötelezően vizsgált vizeket az új tulajdonosnak kell kezelnie s saját érdekében gondoskodnia is a megfelelő vízminőségről. Ennek az ellenőrzéséhez ad kézzelfogható tanácsot ez a szakértői rendszer-alkalmazás egy-két szükséges információ kérése után: a vizsgálandó paraméterkörre, annak költségére, s arra, hogy a mintavétel miként végezhető el? A megfelelő víztér és a vizsgálni kívánt közelebbi specifikum kiválasztását követően máris kijelölődnek a szabályrendszer révén a "háttérben" az elsődleges paraméterkörök. Majd ezek finomodnak egyéb kérések hatására. A leképezett kapcsolatok struktúrája egy szerűnek tekinthető. Megjegyezzük, hogy ezek a későbbiek folyamán tovább fejleszthctőek, sőt a tudásbázist mindig is hozzá kell „igazítanunk" a kor követelményeihez. "Tanácsadás vízszennyezéskor" modul: A felhasználó néhány egyszerű válasz megadása után szakszerű tanácsot kap az észlelt szennyezés jellegéről, a javasolt teendőkről (mintavétel, értesítés) az interneten keresztül. Könnyen belátható, hogy ennek rendkívül nagy a gyakorlati jelentősége, hiszen a szennyezésről gyorsan információcsere történhet interaktív módon: a szakértői rendszer és a bejelentő ill. érdeklődő