综合集成研讨厅中基于传感器网络感知信息的决策支持技术研究

Meta-synthesis is an effective method proposed by Chinese scientists, to deal with the problems of complex system. Hall for workshop of meta-synthetic engineering (HWME) is application form of meta-synthesis. According to the demands of actual application and the requirements of integrating a variety of information and knowledge, relative technologies and methods, which improve the decision efficiency by integrating the things' information perceived by sensor network into HWME, will be studied. Firstly, with the background of water pollution control for lakes, water sensor network and body sensor network will be researched to perceive the water environment information and the experts' physiological information. Then, real-time 3-D visualization technology based on the perceptive information of water environment, which provides the expert group an immersive observation of current water environment as decision basis, will be researched. Also, group argumentation support technology based on the perceptive information of experts' physiology, which improves the efficiency of group argumentation by considering the impact of fatigue degree on argumentation model selection, argumentation process control and group decision, will be researched. Finally, based on the above researches, an application system of HWME for water pollution control for lakes will be developed, to verify the effectiveness of the key technologies mentioned above. The results of this project will be significant for the development and application of HWME and sensor network.

综合集成法是我国科学家提出的处理复杂系统问题的有效方法，综合集成研讨厅是综合集成法的应用形式。针对综合集成法各种信息、知识综合集成的要求以及实际的应用需求，研究通过传感器网络将"物"信息综合集成到研讨厅中，以提高决策效率的相关技术方法。以湖泊水污染防治为背景，首先拟研究水上传感器网络以及人体传感器网络，以感知水环境信息以及专家生理信息。然后，拟研究基于水环境感知信息的实时三维可视化技术，使专家群体能够在研讨厅中身临其境的观测当前水环境，作为决策依据。并且，拟研究基于专家生理感知信息的群体研讨支持技术，考虑专家疲劳程度的影响，进行研讨模型选择、研讨流程控制、群体决策，以提高群体研讨效率。最后，在上述研究基础上，拟构建一个湖泊水污染防治综合集成研讨厅应用示范系统以验证上述关键技术的有效性。研究结果对于促进综合集成研讨厅以及传感器网络的发展与应用具有重要意义。

首先，本项目提出将传感器网络引入综合集成研讨厅，将“物”信息综合集成到研讨厅中，一方面使研讨厅能够应用于复杂动态系统，另一方面提高了决策效率。以湖泊水污染防治为背景，设计了水上传感器节点以感知水环境信息，并通过卫星组网通信将水环境信息实时感知到研讨厅中，作为水污染防治的决策依据；设计了人体传感器节点以感知专家生理信息，并根据专家生理信息支持群体研讨。. 其次，本项目研究了基于水环境感知信息的实时三维可视化技术。提出了基于区间证据理论的多传感器数据融合水质判断方法，该方法能够从水环境感知信息中准确判断水质等级。提出了水污染环境三维快速显示方法，该方法通过构建场景树和案例库，提高了图形显示和数据查询速度。. 第三，本项目研究了基于专家生理感知信息的群体研讨支持技术。提出了基于生理感知信息的专家情绪判断方法，通过BP神经网络判断专家情绪；提出了群体研讨中考虑情绪因子的观点排序方法，考虑情绪因子，通过计算PageRank值对专家观点进行排序，从而提高研讨效率。. 最后，开发了湖泊水污染防治综合集成研讨厅原型系统，并进行了相关应用。. 项目成果包括：累计发表相关学术论文共计32篇，其中SCI检索13篇，EI检索15篇，申请国家发明专利16项。