主动信息系统设计研究及其在水利领域的应用

摘要

水利领域的信息化建设关键是充分利用最先进的高新技术，特别是信息技术，来提高水利技术的智能化程度，提高水利行政管理的数字化程度，以及水利信息服务的主动化程度。但是，目前水利领域信息化应用中的主要研究成果集中在数据采集技术和数据处理技术方面。在实际应用领域，用户常常希望应用系统在特殊情况或紧急情况下能够根据应用系统的当前状态，主动做出反应，执行相关的操作，向用户推送有关信息。事实上，各种应用中许多主动性需求尚不能全面得到满足。 因此，人们必须考虑能够实现主动需求的应用系统设计技术，给出主动化的信息处理策略和技术方法，从而替代决策者完成从获取信息到形成决策的大部分辅助工作，实现主动的个性化服务，提高信息处理的水平和增强信息服务的能力。 本文提出的主动信息系统设计方法的基本思想是通过先进的主动信息系统设计模型和实用的主动信息系统设计手段，提供一种行之有效的技术方法，使用户可以在大量数据和复杂处理过程中，自动地得到需要的信息，解决信息的主动生成与主动应用，使信息系统不仅解决人工处理过程中难于或无法解决的问题，而且提供新的主动信息推送服务能力，使管理与决策工作更加科学、规范和高效，发挥信息系统不可或缺的作用。 本文取得的主要研究成果如下： (1)给出了主动信息系统的定义，针对主动数据库机制的局限性，提出了一种在应用系统层面上实现主动信息处理的策略，具体描述了一种可实施的主动信息系统体系结构框架和功能组成构件。主动扩展功能反映在事件的定义与处理、规则的定义与处理、主动事务处理以及主动功能接口等方面，由于这些扩展功能，使得主动信息系统能够提供主动信息处理与推送服务的能力。 (2)扩展了一般事件表达式的概念，论述了复合事件、宏事件和事件周期的概念，以及形式化定义，给出了一个改进的具备条件关联的事件定义语法，增加了条件约束表达形式的灵活性。对时间事件和复合事件产生的时序语义等问题进行了理论分析，而且给出了符合实际应用的解决方法。 (3)给出了主动信息系统的规则表达式定义，该规则表达式具有很强的通用性，能够适用于不同的应用环境。针对规则的冲突性、汇流性以及终止性，提出了相应的冲突处理改进策略；判定主动规则集汇流性的充分条件和规则汇流性的检测算法；静态和动态的规则动态终止性判定算法和规则死锁检测算法。 (4)结合水利领域应用，提出了一种基于主动机制的防汛防旱指挥系统设计模型，研究了相关主动机制的表现形式与实现方法，从而实现了对防汛防旱指挥工作的辅助决策支撑能力，发挥了信息系统具备的信息服务能力，特别是主动信息推送服务能力。

目录

文摘

英文文摘

前言

声明

第一章绪论

1.1问题的提出

1.2国内外研究现状

1.2.1典型研究项目

1.2.2主动数据库相关技术

1.2.3存在问题

1.3论文的研究意义

1.4本文研究内容与结构

第二章主动信息系统

2.1主动信息系统的定义

2.2主动信息系统的体系结构

2.3主动信息系统的功能描述

2.3.1事件驱动机制

2.3.2主动规则机制

2.3.3主动事务处理

2.3.4主动功能接口

2.4小结

第三章事件的定义与处理

3.1事件的定义

3.1.1基本事件

3.1.2复合事件

3.1.3宏事件

3.2事件与事件的关联

3.3事件与条件的关联

3.4事件的生存周期

3.5事件的处理方法

3.5.1自定义事件与应用程序事件的处理

3.5.2时间事件的处理

3.5.3复合事件的处理

3.6小结

第四章规则的定义与处理

4.1规则的定义

4.2规则的处理

4.2.1规则的冲突处理

4.2.2规则的汇流性

4.2.3规则的终止性

4.2.4规则的并发控制

4.3规则的执行模型

4.4事务的嵌套处理

4.5小结

第五章 主动信息系统的实现机制

5.1技术途径

5.1.1体系架构

5.1.2事件探测

5.1.3规则触发

5.2基于主动机制的防汛防旱指挥系统设计

5.2.1体系结构设计

5.2.2功能设计

5.3防汛防旱指挥系统的主动机制

5.3.1自动数据采集与实时监控

5.3.2数据的主动汇总与传送

5.3.3主动报警

5.3.4主动信息推送服务

5.4小结

第六章总结与展望

6.1本文总结

6.2研究展望

致谢

参考文献

学习期间发表的主要论文及参与的主要科研项目