一种基于认知模型的预案生成方法技术

本发明专利技术属于应急预案管理技术领域，涉及一种基于认知模型的预案生成方法，包括以下步骤：决策者输入约束变量，由系统计算该突发事件的级别；在案例和预案库进行特征匹配；如果匹配成功，则输出相应预案和案例中的动作序列，并根据情境进行有效性判断，反之，重新回到初始态；如果产生的初始预案决策方案需要调整，重新执行案例和预案匹配过程，否则，得到目标预案决策方案。本发明专利技术采用认知模型和预案ＣＳＰ匹配算法，具有较高的准确性和实时性，利用计算机的高性能计算能力，为决策者提供全面有效的情境整合信息和决策信息；同时充分利用决策者的对领域的高度认知，使应急决策方案在决策者的干预下反复学习，从而获得更高的现实可用性。

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
几年来公共突发事件的频频发生。突发公共安全事件，以其突发性，复杂性，破坏 性，持续性等性质，经常给灾害中的处置带来很大的困扰。部分大中型事件，经常伴有各类 次生灾害，涉及的领域众多并且内部关系繁杂。这么多的数据信息对实时性极强的临机决 策构提出了苛刻的挑战。目前的决策支持系统一股以理性决策为理论依据，通过关键字匹配算法为决策者 提供相关预案或案例，但是无法根据当前情景动态，生成可能有效的可执行方案。本专利技术中 涉及到的
技术介绍
有(1)预案CSP算法预案CSP算法是一种通用的与领域无关的应急方案生成方法。 该方法将突发事件变量、应急组织变量、应急资源变量、应急任务变量、处置对象变量、处置 方案变量作为约束变量，以泛化约束、组合约束、依赖约束等约束为规则，将实体间的关于 用约束的形式表示出来，从而可以通过求解满足约束问题来求解一个可行的应急方案生成 的问题。(2)RPD模型RPD模型是一种充分利用人的经验和认知能力的模型，由决策者从 情境分析中获得决策方案。决策者首先对情境进行识别，判断是否熟悉或者属于典型情况。 情境识别使得决策者能够确定哪些决策目标是合理的，有哪些线索与之相关，是可以期望 的结果，以及哪些行动可以发挥作用，进而实施行动。当情境不熟悉时，决策者会根据当时 情境重新分析，挖掘出更多的信息。如果可行，决策会立即被实施。本专利技术中使用的认知模 型是RPD模型的简化，抽取了其中根据决策目标，利用筛选出的预案和案例库进行调整和 反馈学习的部分。
技术实现思路
本专利技术的目的在于为突发事件决策者提供有效执行方案，有助于决策者从大量的 突发事件事实中找到最影响决策的因素，及时有效地做出决策，对突发事件进行处置。为 此，本专利技术采用如下的技术方案，首先构建知识库，选取已有的多个突发事件， 对每个已知的突发事件，生成约束变量和约束规则，约束变量包括突发事件的事件类别和 应急组织，约束规则为一个或几个约束变量之间必须满足的约束关系，并构建与该已知的 突发事件相匹配的预案和案例集，在知识库中，除了包括该突发事件的约束变量和约束规 则之外，还包括处置该突发事件涉及的应急组织、针对该突发事件产生的应急决策方案，在 发生突发事件时，按照下列步骤生成应急预案1)决策者选择或输入该突发事件的约束变量选择事件类别和应急组织，其中， 事件类别分为自然灾害、事故灾难、公共卫生事件和社会安全事件；应急组织是应急方案的 制定者或参与者，包括应急部门、应急队伍和顾问专家；2)输入该突发事件的应急资源、应急任务、应急处置对象变量、应急处置方案变量 之类的事件资源信息；3)以该突发事件的死亡人数、受伤人数(InjureNum)、经济损失、控制难度、危害 程度这五个要素作为加权要素计算突发事件的级别，离散化各个加权要素，并采用加权的 方法计算该突发事件的级别，决策者判断该突发事件的级别是否合理，如果不合理，决策者 重新定级；4)输出包括突发事件级别在内的所有约束变量和约束规则的集合；5)使用CSP算法进行应急案例和应急预案特征匹配，如果特征匹配成功，则输出 对应预案和案例中的动作序列，并存入动作序列表；反之，如果匹配不成功，则重新回到1) 步重新输入约束变量；6)将对产生的动作序列有效性做判断，如果动作序列预期可以有效执行，则产生 一个组织部门的应急决策方案执行步骤1)应急决策方案，反之，返5)步，重新进行匹配；如 果该突发事件涉及多个部门，则对每个部门均顺序执行上述的步骤1)至本步骤，产生多个 部门的应急决策方案；7)将有效的动作序列和第1)和2)输入的约束变量、约束规则、以及3)得到的突 发事件级别组合的应急决策方案存入知识库。本专利技术以认知模型为基本模型，当突发事件发生后，利用输入至计算机的事件和 环境基本信息并做出整理和计算后，筛选出一系列可行的动作序列。在此基础上根据认知 模型的过程，充分利用人的经验和认知完善动作序列，进入学习阶段并最终得到预案决策。本专利技术采用认知模型和预案CSP匹配算法相结合，具有较高的准确性和实时性。 本专利技术兼具两方面的优势利用计算机的高性能计算能力，为决策者提供全面有效的情境 整合信息和决策信息；同时充分利用决策者的对领域的高度认知，使应急决策方案在决策 者的干预下反复学习，从而获得更高的现实可用性。附图说明图1基于认知模型的预案生成方法总体流程。 具体实施例方式本专利技术将认知模型和预案CSP匹配算法相结合，提出一种基于认知模型的预案生 成方法。包括如下步骤1.选择或输入约束变量选择事件类别(e_type)和应急组织(org)。其中事件类 别主要分为自然灾害、事故灾难、公共卫生事件和社会安全事件。应急组织是应急方案的制 定者或参与者，包括应急部门、应急队伍和顾问专家等。2.输入该突发事件的应急资源(resource)、应急任务(task)、应急处置对象变 量(object)、应急处置方案变量(plan)等事件资源信息，在本专利技术中视为情境要素的一部 分。在标注有应急资源、应急任务、应急处置对象变量、应急处置方案变量的多个文本框中， 依次输入相应信息，输入的信息为文本形式，系统将输入的内容作为对象存储至数据库，存 储时使用下列数据表应急资源表，应急任务表，应急处置对象表，应急处置方案表，表结构 与预案库中的对应表结构相同；3.计算该突发事件的级别(level)突发公共事件通常分为四级，即I级(特别 重大)、II级(重大)、III级(较大)、IV级(一股)。该突发事件的属性包括死亡人数(DeadNum)、受伤人数(InjureNum)、经济损失(Lost)、控制难度(HardLevel)、危害程度 (EffectLevel)等，本专利技术使用这五个要素作为加权要素计算突发事件的级别，帮助决策者 定量地为突发事件定级，如果决策者认为计算出的突发事件级别不合理，在计算后可调节 该级别。1)离散化各加权要素，死亡人数、伤亡人数、经济损失均可采用离散化的方式。如 将“死亡人数大于5人”离散化为5，“死亡人数为4人”离散化为4，“死亡人数为3人”离散 化为3，依次类推；同时把“经济损失大于100万”离散化为5，“经济损失在50万至100万” 离散化为4，等等。控制难度、危险程度提供两种方式，可以输入具体数值，或者选择控制难 得等级和危险程度等级。如果为具体数值则可采用离散化方法，否则可以直接参与计算。2)采用下面加权的方法计算该突发事件的级别，计算方法为<formula>formula see original document page 5</formula>其中，EffectSet为各加权要素的集合，表示为EffectSet = {DeadNum、In jureNum、Lost、HardLevel、EffectLevel}； Effectffeight为各加权要素的权重，取值范围在0-1之间。本专利技术定义为各要素权重相等 即为1/n;3)计算后的突发事件级别继续进行离散化数值区间在之间的为一级重 大事件，数值区间在之间的为I级(特别重大)，数值区间在之间的 为III级(较大)，其他数值为IV级(一股)。4)决策者判断突发事件级别是否合理。如果不合理，决策者可以直接重新定级或 者返回第一步重新计本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于认知模型的预案生成方法，其特征在于，首先构建知识库，选取已有的多个突发事件，对每个已知的突发事件，生成约束变量和约束规则，约束变量包括突发事件的事件类别和应急组织，约束规则为一个或几个约束变量之间必须满足的约束关系，并构建与该已知的突发事件相匹配的预案和案例集，在知识库中，除了包括该突发事件的约束变量和约束规则之外，还包括处置该突发事件涉及的应急组织、针对该突发事件产生的应急决策方案，在发生突发事件时，按照下列步骤生成应急预案：１）决策者选择或输入该突发事件的约束变量：选择事件类别和应急组织，其中，事件类别分为自然灾害、事故灾难、公共卫生事件和社会安全事件；应急组织是应急方案的制定者或参与者，包括应急部门、应急队伍和顾问专家；２）输入该突发事件的应急资源、应急任务、应急处置对象变量、应急处置方案变量之类的事件资源信息；３）以该突发事件的死亡人数、受伤人数、经济损失、控制难度、危害程度这五个要素作为加权要素计算突发事件的级别，离散化各个加权要素，并采用加权的方法计算该突发事件的级别，决策者判断该突发事件的级别是否合理，如果不合理，决策者重新定级；４）输出包括突发事件级别在内的所有约束变量和约束规则的集合；５）使用ＣＳＰ算法进行应急案例和应急预案特征匹配，如果特征匹配成功，则输出对应预案和案例中的动作序列，并存入动作序列表；反之，如果匹配不成功，则重新回到１）步重新输入约束变量；６）将对产生的动作序列有效性做判断，如果动作序列预期可以有效执行，则产生一个组织部门的应急决策方案执行步骤１）应急决策方案，反之，返５）步，重新进行匹配；如果该突发事件涉及多个部门，则对每个部门均顺序执行上述的步骤１）至本步骤，产生多个部门的应急决策方案；７）将有效的动作序列和第１）和２）输入的约束变量、约束规则、以及３）得到的突发事件级别组合的应急决策方案存入知识库。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郄学敏，王文俊，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]