基于不确定性计算模型的数据世系管理技术及其在三江源生态信息监测中的应用研究

The Internet of Things for the three rivers source ecological monitoring will interconnect 792 conventional monitoring equipments with wireless sensor networks and improve the real-time and automation through their collaboration and interaction. The project majors at dealing efficiently with the vast amount of heterogeneous, multi-dimensional and dynamic ecological monitoring data on the three rivers source area to improve information query efficiency, studying the mechanism of information management and intelligent processing of energy-efficient optimization rules, analysis and decision. .The details are as follows: Build data lineage management model of three rivers source ecological monitoring of Internet of things based on the uncertainty of the calculation model. It has the advantages of multi-level and timing-related dynamic fusion method and associated reasoning method, optimized strategy and low time and space complexity are advantages of real-time data mining algorithms. Prove that new theories and methods are effective and create prototype system.

三江源生态监控物联网将现有的792个生态环境监测站点的常规监测设备和无线传感器网络互联起来，利于这些监测设备协同和互动，提高生态监控的实时性和自动化程度。本项目研究如何有效地管理三江源生态监控物联网中的海量、异构、多维、动态的生态环境数据，提高信息查询效率；研究能量有效的优化规划、分析和决策的有效信息管理和智能处理机制，为三江源生态监控和预警物联网信息交互与共享、实时响应、智能决策与控制服务提供理论基础和技术保障。具体内容包括：建立基于不确定性计算模型的三江源生态监控物联网的数据世系管理表示模型、多层次时序相关的动态融合方法、关联推理方法及其优化策略和低时空复杂度的实时数据挖掘算法，进一步证明和验证新理论和方法的有效性，并建立原型系统。

本项目旨在建立物联网信息管理与智能处理的理论和方法，解决物联网的实时查询、信息共享与数据集成等方面的需求问题。项目以加权自动机为计算模型，以软集理论和数据世系管理分析方法相结合，研究了基于加权自动机的数据世系管理模型的构建与形式化表示方法，构建处理多资源、多途径的不确定数据的扩展的伪加权自动机模型和多维、多层次空间结构、时间序列相关和动态行为的扩展加权自动机。探讨伪加权转换器在不确定数据世系管理中的应用。研究不确定性计算模型的性质，针对软集及其扩展模型的不确定性数据管理的数据建模机理和数据分析、推理方法, 在此基础上深入考虑如何降低算法的复杂度, 提出有效的数据相关性的表示和计算的框架、不确定性信息表达和关联推理方法及其优化策略、多层次的时序相关的动态融合方法和低时空复杂度的实时数据挖掘方法与算法，以便更有层次地表示和管理数据世系和世系查询结果。同时将研究结果与三江源生态监测相结合，研究不确定性生态监测信息的可信保障机制、无线传感网络和水下物联网监测关键技术的研究，设计与完成支持应用推广的原型系统。. 在不确定性信息管理、融合计算、数据挖掘和不确定信息表示与推理等方面取得突破，研究成果形成有关论文、专利：发表学术论文18 篇（SCI 检索3篇，EI检索5篇，核心期刊8 篇），另有1篇学术论文在出版中，2篇学术论文在审稿中；申请国家发明专利3项。.项目执行期间，项目主持人以及项目成员参加国际会议3次，参加参加国内组织的全国性或国际会议 21人次，与国内外同行进行学术交流。培养硕士研究生5名，本科生3名，3位主干成员攻读博士学位，培养4位青年教师。. 通过项目组全体成员的共同努力，较好的完成了预期的研究目标。该项目的实施对保护我国三江源生态，特别是对需要重点保护的或环境恶劣等地区进行远程实时监测生态信息具有重要的理论和现实意义。项目对提高三江源生态监控和预警物联网信息交互与共享、实时响应、智能决策与控制服务提供理论基础和技术保障，具有重要的科学价值和现实的社会经济效益。