Systemy ekspertowe: Prognozowanie pogody

Mirosław Jedynak
strona (1/3)
Systemy ekspertowe -Bayex
2006-10-29
Systemy ekspertowe:
Prognozowanie pogody dla żeglarzy z
wykorzystaniem Bayex’a
Mirosław Jedynak
1. Opis dziedziny
Prognozowanie pogody nie jest zadaniem łatwym o czym świadczą nierzadko zdarzające
się błędne wnioski stawiane przez doświadczonych meteorologów, którzy mają
możliwość wykorzystania profesjonalnej aparatury pomiarowej. Co więcej takie prognozy
często maja charakter długotrwały i wielkoskalowy – obejmują stosunkowo duży region i
prognozują na stosunkowo długi okres czasu (często skalą jest dzień).
Przedstawiony system próbuje sprostać zadaniu przepowiadania pogodny na podstawie
obserwowalnych zjawisk. W celu umożliwienie dokładniejszej analizy dziedziny
problemu, a tym samych stawianie trafniejszych wniosków system dedykowany jest dla
żeglarzy. Czynniki atmosferyczne jakie stara się prognozować to prędkość wiatru i
występowanie opadów.
2. Opis wiedzy
Wiedza w zaprezentowanym systemie ekspertowym jest reprezentowana przez 8 hipotez i
16 symptomów. Hipotezami jest stan pogody, który system przewiduje na podstawie
dostarczonych danych na temat symptomów. Hipotezy są iloczynem kartezjańskim stanu
wiatru i ilości opadów.
W niektórych przypadkach zrezygnowano z możliwości automatycznego wyliczenia
prawdopodobieństwa P2 przez system Bayex. Tak potrzeba pojawiała się, kiedy fakt
nieprawdziwości symptomy zwiększał prawdopodobieństwo wystąpienie hipotezy.
Hipoteza/Symptom
Bezdeszczowa pogoda, silny wiatr
10
Bezdeszczowa pogoda, slaby wiatr
15
Bezdeszczowa pogoda, umiarkowany wiatr
20
Burze, silny wiatr
10
Burze, słaby lub umiarkowany wiatr
5
70
Opady, silny wiatr
10
60 70 70 90 10
30 80
Opady, słaby wiatr
10
90
5
Opady, umiarkowany wiatr
20
90 60 65
1
90
90
5
90
10
10
5
90 10
5
5
90
1
90
1
5
70
80 10
5
5
90
1
70
1
5
90
1
90 70
5
70
5
96 95
70 96 10
5
80
30 96 70
5
90
60
1
10 60
80
5
90
5
90
90
60 90
90
Wzrost siły wiatru pod wieczór i w nocy
Wiatr z kierunków południowych skręcający na zachód
Wiatr wzmagający się w południe, cichnący wieczorem
Systematyczny spadek ciśnienie
Nagła zmiana kierunku wiatru
Mgła opadająca rano
Krwistoczerwony wschód słońca
Jasne niebo nocą z nielicznymi gwiazdami
Halo wokół słońca i księżyca
Gwałtowny spadek ciśnienia poniżej 980 hPa
Dobra słyszalność
Systemy ekspertowe -Bayex
Czysty i bezchmurny widnokrąg o wschodzie
Ciemnoniebieskie niebo
5
Chmury warstwowe pojawiające się od zachodu
Chmury pojawiające się o wschodzie i zachodzie
Brudnożółty wschód bez słońca bez chmur
A priori
Mirosław Jedynak
strona (2/3)
2006-10-29
2. Wiedza – prawdopodobieństwa
5
60
60
Mirosław Jedynak
strona (3/3)
Systemy ekspertowe -Bayex
2006-10-29
4. Ocena przydatności systemu
System Bayex w standardowych warunkach zachowuje się poprawnie – przewidywana
pogoda jest zgodna z rzeczywistością. Niestety ze względu na fakt, że zjawiska pogodowe
są zjawiskiem niedeterministycznym występują pewne ograniczenia w przypadku
definiowania mniej oczywistych wniosków.
Monitorowanie pogody i wyliczanie na tej podstawie prawdopodobieństw może wpłynąć
na zwiększenie trafności stawianych hipotez. Wydaje się jednak, że ze względu na
ograniczoną powtarzalność schematów zmian pogody nie należy oczekiwać znaczącej
poprawy.