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地理信息系统的含义

地理信息系统的含义

地理信息系统的含义范文第1篇

[关键词]信息科学;信息技术;旅游;交叉研究;系统综述

[中图分类号]F59

[文献标识码]A

[文章编号]1002—5006(2013)01—0114—15

1 引言

旅游领域正在经历着一个以商业实践和研究活动为平台的迅猛发展期,对于旅游研究者而言,把握领域最新研究进展、了解已被研究的内容以及思考未来的研究方向是非常重要的。在我国的旅游研究中,针对各种研究主题的综述性研究非常丰富,然而信息科学与旅游的交叉研究并没有得到足够的重视。

交叉研究或跨学科研究一词源于1926年美国哥伦比亚大学心理学家伍德沃斯(Woodworth)创建的英文形容词:interdisciplinary(跨学科的),指超过一个学科范围的研究活动。信息科学是一种横断科学与方法科学,在信息科学所涉及的4个方面研究中:(1)电子科学与技术、信息与通信系统、信息获取与处理;(2)计算机科学与技术、网络与信息安全;(3)控制理论与工程、系统科学与工程、人工智能与智能系统;(4)半导体科学与信息器件、信息光学与光电子器件、激光技术与技术光学,其中3个方面都与旅游研究在研究对象上发生交叉(如旅游博客数据挖掘、旅游推荐系统),且旅游研究也不断采用信息科学的理论与方法去解决问题(如人工智能在旅游预测中的应用、计算机仿真在游憩行为研究中的应用),体现了交叉研究和跨学科特征。信息科学与旅游的交叉研究客观存在,且已经经历了20多年的发展。

旅游研究一直是一个开放的体系,吸纳着其他学科的营养;信息科学与旅游研究的交叉与融合为解决旅游领域的新矛盾、新问题和探索新规律、新原理提供了新的思维方式和科学的研究方法,是信息时代旅游发展的产物与趋势。信息科学与旅游的交叉研究无论对旅游学术研究还是对旅游业发展都具有非常重要的意义,其研究进展应得到关注与重视。

已有关于信息科学与旅游交叉研究进展的综述研究川没有体现出两种研究的“交叉”性,即信息科学研究中有哪些以旅游为研究对象或者解决旅游领域的问题?旅游研究中涉及哪些信息科学方法与技术应用?这些问题的回答对于研究者广泛与深入开展信息科学与旅游的交叉研究具有重要意义。

为了较为全面地阐述信息科学与旅游研究之间的“交叉性”,本文采用系统综述方法对该交叉领域最近12年发表的文献进行了搜集、筛选、整理、归纳与分析.以期帮助相关研究者了解这一交叉领域的主要研究问题及所取得的研究进展,并对今后的深入研究有所借鉴与启发。

2 系统综述方法

系统综述(systematic review)又称系统评价,起源于医学领域,是指在复习、分析、整理和综合原始文献的基础上进行的二次研究方法,目前已经被广泛应用于循证医学(evidence—based medicine),逐步应用于社会学、教育学、图书情报等领域。系统综述可被精确区分为两种类型:(1)定性系统综述,原始文献的研究结果被分析与总结,但未经统计学合并;(2)定量系统综述,又称元(meta)分析或荟萃分析,应用统计学方法对若干个研究结果进行定量统计合并的过程。在某些不强调或较难实施统计学合并的研究领域,直接将定性系统综述称为系统综述,将其作为一种对某研究问题、主题或现象的可获得的所有研究进行评价和解释的方法,目标在于通过一种可信的、严格的以及可审计的方法来提供公正的研究评价。信息科学与旅游科学的交叉研究属于较难实现统计学合并的研究领域,因此本文采用定性系统综述方法,简称系统综述。

本文关于信息科学与旅游的交叉研究的系统综述研究包含如下步骤:

(1)确定研究问题

为了全面了解与分析信息科学与旅游的交叉研究现状,本文确定了如下系统综述的研究问题:①信息科学研究中面向旅游的研究主要有哪些方面?②旅游研究中与信息科学相关的研究主要有哪些方面?③信息科学与旅游的交叉研究有哪些趋势?

(2)确定文献搜索策略

基于所确定的研究问题,设计如下文献搜索策略:

①搜索工具与数据库:采用Google Scholar、IEEE Xplore、ScienceDirect;

②搜索关键字:采用关键字组合“tourism”AND(“computer”OR“communication technology”),即“旅游”与“计算机”或“通信技术”同时出现;计算机科学与技术是信息科学研究领域中最为活跃的方向之一,计算机科学与技术、通信科学与技术在信息科学研究中具有一定的代表性;经过反复搜索测试,“计算机”与“通信技术”作为关键字与“旅游”进行组合搜索,搜索结果能够较为全面地覆盖信息科学与旅游的交叉研究,实现本文系统综述的研究目标;③搜索的时间范围:2000年之后。

(3)文献搜索

按照上述搜索策略分别在3个工具与数据库进行搜索。Google Scholar显示共有54500条结果(2011年12月22日),其只提供最相关的前1000条;IEEE Xplore(搜索字段为“摘要”)共搜索到46条结果(2011年12月24日);ScienceDirect(搜索字段为“题目”或“关键字”或“摘要”)共搜索到36条结果(2011年12月24日)。

(4)文献筛选

在上述搜索到的条目中,按照表1所示的文献入选和剔除标准,筛选用于本文系统综述的文献。

表1所示第一步完成后共有512篇文献入选。第二步经过多次逐步细化筛选,最终确定用于本文系统综述的入选文献共245篇,其中期刊论文158篇,会议论文87篇。245篇文献来自106种期刊和58种会议,文献来源分散且涉及领域广泛,有关文献来源、作者等的定量分析结果已另文撰写,本文则侧重对系统综述研究步骤(1)所确定的研究问题的回答。

(5)分析与完成报告

根据系统综述研究步骤(1)所确定的研究问题,对入选文献进行分类、分析与总结。分析结果见下一章节。

为了分别回答问题1与问题2,本文需要将入选文献划分为旅游研究和信息科学研究两种视角,分别简称为旅游类研究和信息类研究。而事实上,当两种研究产生交叉与融合,进行上述严格区分是较为困难的。为此,本如下处理:

(1)按照文献来源所属学科范畴进行划分,如来源于Tourism Management及《旅游学刊》的文献则划入旅游类,来源于Expert Systems with Applications及《计算机工程》的文献则划入信息类;

(2)按照期刊载文的学科范畴划分,如《华东经济管理》刊载旅游类文章,则归为旅游类,《北京工商大学学报(自然科学版)》刊载信息技术类文章,则归为信息类;

(3)按照入选文献的具体内容划分,一些综合性期刊无法直接确认属于哪一类,则阅读入选文章原文,如果偏重人文社会学视角,则归入旅游类;如果偏重信息科学及技术视角,则归入信息类。

由此,经管类、电子商务、地理类等期刊归入旅游类中,测绘类期刊归入信息类中;两类分别含有入选文献147篇和98篇。

3 综述结果与分析

3.1问题1:信息科学研究中面向旅游的研究主要有哪些方面?

“面向旅游”并不特指专用于或专门针对旅游的研究,而是指其研究问题由旅游领域而产生,或者旅游是其最为典型的应用。面向旅游的信息科学研究几乎涉及了信息科学研究范畴的各个方面,而许多研究领域更是体现了信息科学领域较新及较前沿的研究方向与热点,如表2所示。面向旅游的信息科学研究中最受关注的研究主题是应用系统、人工智能、地理信息系统、移动应用、推荐系统以及语义网与本体等;而Web服务、虚拟现实、普适计算、计算机仿真也受到了一定程度的关注。下面对表2排序前10的研究主题的进展情况进行详细阐述。

3.1.1

应用系统

应用系统指面向各种终端设备,如电脑、手机、PDA(掌上电脑)、电话等使用者的可用人机交互系统,也包含网站(Web)应用系统。本文为了强调移动应用和推荐系统两类特殊的应用系统,在本类研究主题统计中将其排除,另列类别。应用系统研究占据了面向旅游的信息科学研究的较大比重。一方面是因为信息科学向旅游研究中进行渗透的最初方式正是其在旅游行业中的实际应用;另一方面是人选文献中我国研究占据较大比重且较集中于该类研究。

应用系统的相关研究可分为:①战略设计或实施建议,如航空业信息技术应用战略与战术研究,以及非洲撒哈拉以南地区的旅游组织实施电子商务的建议;②技术架构设计,如基于面向服务的体系架构(service oriented architecture,SOA)的旅游资源信息服务模型研究;③系统设计与开发,如一种智能旅游行程导航系统,以及四川、山西和赣东北等目的地或区域管理信息系统的设计与开发。

3.1.2人工智能

人工智能是面向旅游的信息科学研究较多采用的方法与技术,可将相关研究分成以下几个方面:①推理,即采用人工智能推理技术支撑各种应用系统,如基于贝叶斯网的旅游行程推理;②数据挖掘,如旅游突发事件预测预警、消费者特征分析、基于机器学习的旅游博客观点挖掘以及数据仓库技术在旅游业中的应用;③主体(agent),如主体旅游者进行数据采集、分析并向旅游者进行旅游推荐弛;④评价,如基于神经网络的上海旅游可持续发展能力评价;⑤决策支持,如旅游目的地选择决策支持系统。

3.1.3地理信息系统

旅行活动是一种人地关系,地理信息是设计与开发各种旅游应用系统的重要信息资源,地理信息系统就是为这些应用系统提供地理信息使用接口的重要支撑系统。个性化目的地推荐系统、基于短信服务的餐馆推荐系统、导航系统、位置服务系统、旅游资源监控预警系统以及古建筑信息系统等应用系统都离不开地理信息系统的支撑。上述“应用系统”主题研究中,几乎所有面向目的地与区域的管理信息系统的设计与开发都离不开地理信息系统。有关旅游地理信息系统本身的研究也较为活跃,如雅安市WebGIS(万维网地理信息系统)的实现研究、基于WebGIS的旅游地理信息系统研发以及泰山三维(3D)地理信息系统的研发。

3.1.4移动应用

移动通信技术,特别是移动终端技术的快速发展,使得面向旅游者手持终端(如手机、PDA)的各种移动应用得到了迅猛发展。相比较于传统的计算机应用,移动应用较好体现了旅游以“人为中心”而不是计算机为中心的理念。相关研究主要集中于面向旅游者服务的信息推送与搜索、导航、实时路线及目的地推荐;并向普适计算的方向进行扩展,如手机电子门票、基于全球定位系统的车辆监控与导航以及手机与环境之间的交互游戏等。除了面向旅游者服务外,移动应用研究还包含面向旅游研究者、旅游公共管理与服务部门以及旅游企业的旅游行为数据采集与分析,如可通过基于手机数据的散客流分析,对目的地住宿的可容纳量进行估算。移动应用中与位置信息相关的应用也被称为位置服务,如位置信息服务、导航以及实时路线推荐等。

3.1.5推荐系统

推荐系统是为解决互联网“信息过载”问题而提出的一种个性化服务,帮助用户从大量信息中发现其可能感兴趣的或者满足其需求的资源,如信息、服务以及商品等,并自动生成个性化推荐。目前,推荐系统在旅游中的典型应用为旅游行程规划,可面向旅游电子商务用户,也可面向互联网用户;可规划旅行的时间、地点以及活动等全套行程规划引,也可推荐旅游目的地、餐厅以及住宿等。推荐系统主要采用人工智能、语义网、移动应用、定位与地理信息系统等技术。相关研究还涉及用户个性语义模型、系统架构设计等方面。

3.1.6语义网和本体

语义网(semantic Web)是传统网站的一种扩展。在语义网中,信息具有明确的含义——语义,人类语言与机器语言之间能够相互理解,机器能够自动地处理和集成网上对于人而言可用的信息,使得人与机器之间的交流变得像人与人之间交流一样顺畅。本体(ontology)是用来描述网络文档中术语的明确含义及其之间关系的技术,能够实现语义网信息处理的自动化,提高网站搜索的准确性以及网站服务质量。旅游领域是语义Web与本体研究的问题来源与典型应用对象,如基于语义Web与本体技术的旅游中小企业间信息交换、动态生成客户供给的客户关系管理、旅游网站信息系统、旅游目的地管理系统以及旅行推荐系统。这些系统能够对旅游领域知识进行本体表达,从而集成对于用户有用的或者满足用户需求的语义信息;其中,旅游知识域的本体表达、行程规划的语义信息推理是实现这些系统的关键技术。

3.1.7Web服务

Web服务(Web services)是Web上数据和信息集成的有效机制,是解决Web上各种应用系统高维护与更新代价的最为合理的解决方案。因此,Web服务在旅游中主要用于信息集成、交换以及系统之间的互操作。Web服务技术对于旅游目的地管理而言非常重要,能够实现旅游目的地营销系统与旅游企业之间以及目的地旅游企业之间的异构数据交换、共享以及集成。Web技术还是Web推荐系统的重要技术之一,能够获取推荐系统所需的动态与实时的万维网数据。

3.1.8虚拟现实

虚拟现实技术主要用于旅游目的地、景区、景点的市场营销。国内的相关研究集中于旅游目的地、景区及景点等的虚拟展示,如西安市360度全景虚拟旅游系统、北京妙峰山古建筑群的网络虚拟漫游系统、村镇民俗旅游资源的立体展示。郑鹏等认为这是一种旅游产品的虚拟试用体验。而国外的相关研究则侧重于游客的现场体验,特别针对历史文化遗产与遗迹,如意大利的PEACH(personal experience with active cultural heritage,个性化体验活动的文化遗产)项目针对提升游客在博物馆对于文化遗产的体验以及马来西亚凯利城堡(Kellie’s Castle)的虚拟旅游原型研发。虚拟现实技术在旅游中的应用还包含了旅游开发与遗产保护,如十三陵景区的虚拟复原。

3.1.9普适计算

普适计算模式下人们能够在任何时间、任何地点、以任何方式进行信息的获取与处理。由于移动终端设备及其应用的发展,普适计算在旅游研究中非常活跃,如一种面向移动终端的基于旅游本体的信息广播与推送方法研究,用以解决传统移动终端对于旅游者需要花费昂贵的“漫游”网络连接费用以及需要主动获取信息等问题;一个面向德国雷根斯堡(Regensburg)游客的移动终端游戏的设计与应用,游客可以通过在空中晃动手机来与游戏中的历史人物沟通,该游戏以一种有趣的方式向游客介绍雷根斯堡的历史。普适计算是我国目前形成研究热点的物联网应用的基础理论与技术之一。

3.1.10计算机仿真

计算机仿真技术研究中面向旅游的研究包含基于概率统计方法对上海旅游服务系统顾客满意度进行仿真以及基于系统动力学方法对新度假制度对城郊旅游的影响进行仿真等。

3.2问题2:旅游研究中与信息科学相关的研究主要有哪些方面?

旅游研究中与信息科学方法与技术相关的研究范围较为广泛,表3显示本文入选文献中归入旅游类的研究主题共有43种。其中最受关注的研究主题是电子商务、网站评估以及在线消费者行为。人工智能、移动通信、地理信息系统等信息科学方法与技术在旅游中受到了相应重视。旅游网站空间、系统评价、网络营销、应用系统以及正在大范围普及的Web 2.0互联网应用模式也受到了旅游研究的重视。信息科学领域中的某些前沿研究也在旅游研究中得到了关注,如计算机仿真、推荐系统、Web服务、语义网与本体。

进一步对表3各类主题的文献内容进行剖析与归纳,可以得到以下旅游研究中与信息科学方法与技术相关的6个研究范畴:

3.2.1信息技术对旅游的影响

信息技术对旅游的影响研究主要包含信息技术对旅游产业的影响与信息技术在旅游中的应用影响两个方面。其中,信息技术在旅游中的应用影响又分为现状研究、作用研究、影响因素研究等方面。

信息技术对旅游产业的影响主要体现在其对传统旅游产业价值链的重构上,集中表现于电子商务对旅游产业的影响、新型电子中介(供应商、互联网门户网站、拍卖网站、数字电视、移动商务等)对传统电子中介(计算机订座系统、全球分销系统等)的影响、信息技术对分销渠道的影响。

信息技术在旅游中的应用现状研究主要侧重于旅游企业,如电子商务在北京旅游企业中的应用现状、土耳其旅行社对互联网的使用情况、爱尔兰旅游中小企业和乡村微型住宿业对信息技术使用情况的分析、南非中小旅游企业对于信息技术使用的状况研究。

信息技术对旅游的作用研究既包含旅游企业整体层面,如信息技术对埃及中小接待企业发展的积极作用、知识管理对于澳大利亚旅游业的作用等;又包含旅游企业的某项具体功能,如信息技术应用对于泰国酒店运营效率的作用;还包含旅游资源开发与保护方面,如计算机技术对于泰国古建筑重建的重要作用。

信息技术应用的影响因素研究对于旅游业如何有效应用信息技术而言是非常重要的。相关研究包含:①电子商务的应用影响,如泰国旅游企业应用电子商务的影响因素、酒店业应用电子商务的影响因素②网络营销对旅游企业的影响,如互联网广告对旅行社运营的影响;③旅游企业对技术应用的态度,如希腊旅行社对互联网技术的使用情况与态度;④旅游者对信息技术使用的态度,如游客在度假时是否愿意使用基于技术的信息、影响旅游者使用互联网进行旅游规划的因素。

3.2.2信息技术在旅游中的应用模式

目前,信息技术在旅游中的应用模式研究主要集中于电子商务模式、网络营销以及Web 2.0。电子商务模式的相关研究有区域旅游电子商务开发计划研究、旅游电子商务模式现状与趋势研究、旅游电子商务模式以及运营模式研究等。

网络营销是除了电子商务之外信息技术在旅游中最主要的应用模式。网络营销研究多围绕网站展开,如英国农村接待企业网站营销现状研究、塞尔维亚旅游网站网络促销现状和形式研究、美国旅游官方网站网络营销使用分析、旅游目的地营销组织网站的客户需求研究。此外,在线葡萄酒旅游以及在线客户关系管理都是一种网络营销方式。

随着互联网技术的发展,Web 2.0作为一种新型的互联网应用模式受到了旅游领域的高度关注。相关研究可以分为如下几个方面:①营销,即基于Web 2.0的网络营销方式,这是目前旅游研究领域最为关注的方面,如Web 2.0对克罗地亚旅游产品的营销作用研究、博客对于旅游市场营销的中介作用;②旅游者行为与服务,如Web 2.0下网络旅游消费行为模式及旅游网站应用研究、基于Web 2.0的用户个性化定制研究以及基于人工智能技术的微博“旅游情感”数据挖掘;③网站分类,如Web 2.0旅游网站的分类机制研究。

此外,面向产业价值网络的四川旅游信息资源整合推进模式和机制是一种信息技术在旅游中应用模式的有效探索。

3.2.3信息技术在旅游中的应用评价

网站评价是信息技术应用评价研究中最主要的内容。从评价对象上看,相关研究涉及官方旅游网站、目的地营销组织网站、各国及地区旅游网站;从评价内容上,包含有效性评价、可用性评价、使用分析、功能分析、网站设计、网站旅游本体分析、游客价值以及网站访问者分析等;从评价方法上有调查法、启发式方法、数据包络分析法、内容分析法、网站日志分析法、领域本体分析法等。

随着移动通信技术的发展,移动应用在旅游领域得到了广泛应用,针对移动应用系统的评价研究也受到研究者的关注,如从用户角度对移动应用进行评价、各种移动旅游者指南功能与可用性评价。

3.2.4信息社会视角的旅游研究对象

较传统旅游研究对象,如旅游资源、旅游企业以及旅游者等,信息社会视角的旅游研究对象发生了扩展,如从旅游者的地理时空变化扩展到了在线旅游者行为变化,从旅游资源的空间格局扩展到了旅游网站的网络结构等。

在线旅游者行为研究中最受关注的是消费行为研究,如消费影响因素与满意度、忠诚度与推荐行为、在线分享行为。随着社会网络的形成,在线旅游者的情绪研究得到关注,如通过旅游者在论坛、博客(微博)上的评论分析旅游者情绪,相关方法包含内容分析、统计与语言学分析、人工神经网络方法以及数据挖掘技术等。一项研究还将旅游者的博客进行了计算机可视化,用来辅助其他旅游者的旅行计划。此外,旅游目的地营销组织网站的旅游者在线行为也受到研究者的关注。

目的地地理尺度的旅游网站空间结构也受到研究者的关注,主要包含方法研究与案例研究。方法研究有统计方法以及网络拓扑图方法等;案例包含欧洲、意大利厄尔巴岛]以及河北省等。

旅游虚拟社区是社会信息化背景下形成的新型社区,部分旅游研究者对其给予了关注,如针对具有中国文化背景的芒果社区网(Mango)的综合性研究。

3.2.5社会信息化下的旅游研究方法

社会信息化下的旅游研究方法包含两个方面的含义。

一是指传统旅游研究方法可借助社会信息化背景进行扩展,如网络调查方法扩展了传统现场发放问卷的调查方法;基于射频识别(RFID)与全球定位系统(GPS)技术的追踪系统扩展了传统旅游者游憩行为问卷调查方法,并提高了数据的精度;遥感与地理信息系统(RS&GIS)技术可提高旅游资源监测的准确性等。

二是指旅游研究方法对于信息科学方法与技术的借鉴。人工智能是旅游研究中采用最多的信息科学方法与技术,其在旅游研究中的应用可以分为以下几个方面:①需求预测,如基于人工神经网络的西班牙巴利亚利群岛旅游时间序列预测、遗传算法在旅游需求预测中的应用、模糊时间序列及灰色理论在短时间序列旅游需求预测中的应用以及人工智能方法与其他预测方法的比较;②在线行为分析,如基于机器学习(machine learning)的在线消费者行为数据挖掘;③基于主体(agent)的旅游系统仿真研究,采用人工智能研究领域的重要分支——多主体系统(multi-agent system,MAS)对多层面、多地理尺度旅游系统进行计算机仿真,探索旅游主体之间的相互作用与规律,如基于多主体的旅游空间结构演化研究、旅游者在目的地以及景区范围的动态性研究。

计算机仿真方法与技术在旅游研究中的应用也受到了旅游研究者的关注,具体研究包含以下几个方面:①预测,如旅游收入预测;②旅游经济研究,如区域旅游经济系统动力学分析;③旅游主体行为研究,如上述人工智能研究中基于主体的旅游系统仿真研究。

地理信息系统(GIS)是信息科学与地理科学的交叉研究领域,作为旅游研究的一种研究方法或工具,主要被用于旅游资源评价。

3.2.6旅游领域中的信息科学研究

随着移动终端设备在旅游者中的普及,旅游研究者对移动应用的相关研究给予了较大关注,如上下文适应的移动应用体系框架设计、上下文相关的信息推动服务系统设计以及用于博物馆导游的多媒体技术研究。语义网与本体是信息科学的前沿领域,但由于其对于提升面向旅游者的网络服务质量具有非常重要的作用,也受到了旅游研究者的关注,如用于搜索引擎的旅游域语义表示研究。智能系统作为信息科学的前沿领域,在旅游研究中也受到了关注,除了综述性研究外,还出现了有关智能系统设计方面的研究。

应用系统的规划建议与系统结构设计是旅游研究者较为关注的信息技术研究,如基于知识管理视角的目的地管理系统设计。而其中以我国的相关研究为最多,如赣东北网络旅游信息系统研究、上饶市旅游资源信息系统。

数字旅游是一种典型的旅游与信息技术的综合叉研究主题,在我国旅游研究领域受到了关注,既包含了偏重技术的研究,如数字旅游的体系框架,也包含了围绕数字旅游系统建设的保障体系研究,如相关政策法规方面的研究。

3.3问题3:信息科学与旅游的交叉研究有哪些趋势?

尽管信息科学与旅游的交叉研究在近12年间经历了快速发展,但其仍然属于新兴交叉学科,其发展需要相关学者更为广泛与深入的探索研究。在本节,笔者在对最近12年信息科学与旅游的交叉研究进行系统整理的基础上,通过捕捉旅游类与信息类研究共同关注的研究主题(表4),以及基于笔者对信息科学以及旅游研究趋势的把握,找到信息科学与旅游交叉研究中的研究重点,其反映了两类科学的交叉发展趋势,或者研究者们重新认识某些对该交叉领域的发展来讲非常重要的问题。以下分别对它们进行阐述:

3.3.1人工智能在旅游领域的深入应用

人工智能方法与技术是信息技术发展的高级阶段,研究如何应用计算机的软硬件来模拟人类某些智能行为的基本理论、方法和技术,涉及知识表示、自动推理和搜索方法、机器学习和知识获取、知识处理系统、自然语言理解、计算机视觉、智能机器人、自动程序设计等方面的研究内容。尽管目前人工智能在旅游中的应用以旅游需求预测最为成熟,然而其相关理论、方法与技术并没有在旅游领域中得到充分应用。如何充分利用人工智能方法与技术来有效处理与使用旅游数据、信息与知识,深入挖掘旅游者、旅游公共管理与服务部门以及旅游企业的特征、存在的问题并进行决策支持,是信息科学与旅游科学交叉研究中较为迫切与前沿的问题。

3.3.2基于语义网与本体的旅游推荐系统

语义网与本体研究是信息科学领域的前沿领域,是海量网络信息之间相互理解的基础。互联网的发展使得传统面向旅游者的“线下”服务扩展至“线上”,包含以传统计算机为中心的和以新兴各种移动终端为中心的“线上”服务,“线上”服务质量对于信息时代的旅游者体验是非常重要的。基于语义网与本体技术的旅游推荐系统正是提升网络服务质量的有效方法与工具,如何将语义网、本体技术以及旅游推荐系统进行理论、方法以及应用上的有效集成,使其对旅游者具有实际应用价值,是信息科学与旅游科学交叉研究中的另一个前沿问题。

3.3.3

普适计算与旅游(物联网、移动互联与旅游)

普适计算是我国目前形成研究热点的物联网应用的基础。随着移动终端设备及其应用的发展,传统以计算机为中心的网络服务扩展至以移动终端一旅游者为中心,基于普适计算模式的连接物与物、人与物、人与人的物联网以及各种移动应用系统在旅游研究与实际应用中得到了重视。然而,无论是普适计算还是物联网,在信息科学研究中都是前沿领域,存在许多未解问题,因此,普适计算以旅游领域为问题域或典型应用,将同时有助于其本身以及旅游问题的解决。

地理信息系统的含义范文第2篇

遍布全世界的主机和服务器,错综相联的超媒体资源,这是互联网为我们所构建的一个巨大而丰富的电子信息空间。它无疑是现代社会最重要的信息获取手段,但是它的开放性、分布性、无序性以及惊人的发展速度也为人们对信息资源的利用带来了困难。正如在大海中行驶的船只需要导航系统确定方位一样,要想在茫茫的信息海洋中有效获取有用信息,也必须拥有便捷有效的信息导航技术。一般来说,www网络中常用的信息导航方式有三种:一是利用门户网站的分类索引;二是利用网络搜索引擎;三是利用网站的相关链接。但是目前这三种信息导航方式的效果都不尽如人意。分类索引所覆盖的网络站点范围太小,更新较慢,难以适应网络的快速增长,而且分类标准的不统一和不规范常常影响到用户对站点所属的判断,造成导航失败。搜索引擎虽然是目前主要的网络信息检索工具,但是通过简单的逻辑运算检索到的结果往往是数量庞大且鱼目龙杂,充斥着大量的无用和重复信息。网站的相关链接是指符合当前网站内容主题的内部和外部信息资源的超链接,这种导航方式虽然简单直接,但是信息量非常有限,而且对外部信息的链接常常出现错链和假链,即使是内部信息,也常常因为组织和描述方式的影响,造成用户的“资源迷向”。

用户在信息空间中的“迷航”会使他们感到厌倦而丧失获取信息的信心,分析其原因,主要包括以下几个方面[1,2]:

(1)网络的巨大信息量使人们必须依赖于自动化的处理技术。但是目前因特网的各个网端的技术支持环境比较复杂,信息资源的内容范围、组织结构和存储方式各不相同,呈现出分散、无序、变幻多端的特点,这使自动信息处理技术的应用困难重重。因此要提高信息导航的效率和质量,必须先解决资源异构的问题。

(2)网络信息空间中的数据大多以半结构化和非结构化的形式存在,对信息资源的内容缺乏形式化的语义描述,而且大部分资源间的链接也没有反映语义关系,这使得机器很难对网络信息空间进行深层次的理解和处理,对信息的自动导航也无法像人工操作那样准确有效。

(3)目前的网络导航系统缺乏个性化的信息服务。由于知识背景的差异和一词多义等方面的原因,不同的网络用户之间、用户与系统设计者之间对于问题和信息内容可能会具有不同的理解与认识,当用户按照自己的思路查找信息时,他所选择的导航路径可能是错误的或者低效的。因此信息导航必须考虑具体用户的特殊性,有针对性地提供导航服务。

(4)网络导航系统的设计缺乏规范。门户网站各自依据不同的标准建立自身的分类导航系统,网站的划分随意性较大,常常引起用户的困惑。一些著名的信息搜索引擎也各自采用不同的检索规则,有些系统不能利用历史信息或者不提供二次检索,给用户的使用带来不便。另外,在网站内部的导航系统设计上,也存在着导航结构不合理,导航要素不完整,导航界面不统一等问题。这些都可能造成用户的导航障碍。

由此可见,造成信息“迷航”问题的主要原因在于缺乏信息空间的合理组织和有效的导航机制,这也是第二代web网络技术难以克服的困难。为此,人们正在研制第二代web网络——SemanticWeb,它以结构化信息表示为主,为网络导航研究开辟了新天地。

2SemanticWeb技术

TimBernersLee在1998年提出了SemanticWeb的概念。2001年2月,W3C组织正式推出SemanticWebActivity,使网络环境下的语义处理技术研究渐入佳境。SemanticWeb研究活动的目标是开发一系列可由计算机理解和处理的语义表示语言和技术,通过显式的语义表示和领域本体将网络信息空间编织成为一个巨大的机器可读的知识网络,以支持自动化的信息访问和知识管理,实现高质量的网络信息服务。目前关于SemanticWeb的研究主要集中在网络信息资源及其内容的语义和语义关系表征,基于语义的数据自动分析、理解和处理,不同应用领域和系统间的数据自动交换、转换和复用[3]。SemanticWeb虽然是现有web网络的延续,但在信息导航方面具有许多普通web没有的优势。SemanticWeb中的节点既可以代表物理页面,也可以代表知识实体;SemanticWeb中网页的内容不但可以被人理解,而且可以被机器理解;SemafiticWeb中的链接不再是任意的,而是遵循一定的语义关系。通过SemanticWeb技术,可以改变现有网络松散的数据结构,将信息资源结构化并赋予含义,使网络信息的整合和自动处理都变得更加容易[4]。

2.1本体

所谓本体(Ontology),实质上是描述特定应用领域知识的公认的术语集。关于奉体的定义,比较著名的观点是“本体是概念模型的一个显式的规格说明”和“本体是共享概念的一个形式化的规格说明”,其中,“概念模型(Conceptualization)”是指通过对某个客观现象的相关概念进行辨析和提取而获得的关于该现象的抽象摸型;“显式(Explicit)”是指对所使用的概念的类型,以及这些概念在应用上的约束都给予明确的说明;“形式化(Formal)”表示本体以计算机可读的形式存在;“共享(Share)”表示本体中反映的是共同认可的知识”[5]。

本体通常表达为一组对象(概念)、关系、函数、定理和实例。本体中的对象类按照等级关系组织成基本的结构体系。等级关系包括例化(is-a)关系、类属(kind-of)关系和整部关系(part-of)。上层的对象类为父类,下层的对象类为子类。对象类具有各自的属性,并可依据父子关系继承。对属性的取值对象、取值范围、取值基数等都可以加以限制,还可以对属性的交换性、对称性、传递性、唯一性等进行定义。除了等级关系,本体中的对象类间还可以具有其他语义关系,形成语义网络形式的概念模型。本体是机器自动推理和智能化高级信息服务的基础,对网络而言,一个简单的本体的典型例子就是网络的分类索引(如Yahoo!的分类目录)。本体的应用对于提高网络导航的精度和效率具有重要的意义[1,4)。

2.2RDF和RDFS

RDF是由W3C开发的元数据描述机制,其目的主要是为元数据在网络上的编码、交换和重用提供一个基础。它允许在XML的基础上以一种标准化的、互操作的方式对数据语义进行定义[4],提供了一个描述web资源的数据模型。RDF包含描述资源的属性和关系的声明。资源是任何用URl(UniformResourceIdentifier)唯一标识的实体对象。资源具有属性,属性则具有一定的值,该值可能是简单的字符串或数字,也可能是自身也具有属性的其他资源。这样,资源、资源属性和属性值构成了RDF声明中的三元关系模式,任何本体或描述性元数据都是这种三元关系模式的具体体现”[1,7]。

为了描述元数据元素间的复杂语义关系,W3C进一步定义了RDFS(RDFSchema)。它可以看成是一个本体定义语言,用来建立概念类体系结构、属性层次和类关系。

3基于SemanticWeb的智能导航机制

SemanticWeb的出现为网络信息导航提供了新的研究思路,SemanticWeb技术是解决无序网络空间中“迷航”问题的关键技术。基于SemanticWeb的智能导航是一种以结构化、语义化的概念知识网络为基础,自动形成个性化导航结构的方法。它分为两个方面,一是基于SemanticWeb的信息组织,即利用参考本体对各信息源进行语义描述和整合;二是基于SemanticWeb的个性化导航结构模型的构建,即在有序语义组织的基础上,构造用户语义模型,并据此建立导航结构。图1显示了基于SemanticWeb的智能导航机制的概念结构[8]。

3.1基于SemanticWeb的信息组织

基于SemanticWeb的信息组织的基本思想是,将来自于多个异构信息源中的数据整合到一个语义统一的参考本体中。参考本体是通过分析领域中的各个信息资源集合,提取公共概念、属性和关系而构建的本体,它为所有信息资源提供统一的概念集合和通用语义。

信息整合的方法是先分别将各个信息源中的数据转换为通用的数据模型,然后建立各个数据模型和参考本体之间的映射关系。网络中的信息源具有各种各样的数据格式,其中大部分是HTML页面,有的包含表格和列表。另外还有XML文档、RDF文档以及关系数据库文档等。为了解决分布式异构信息源的语法相异问题,需要将数据转换为公用的数据模型格式,例如RDF。对于非RDF格式的信息数据,可以利用外覆包(wrapper)技术将其自动地转换为基于RDF的数据模型。外覆包对特定格式的数据文档进行解析,并采用RDF声明对其内容进行标注。下面是三种常用的外覆包:

(1)HTML外覆包。由于HTML页面属于半结构化的信息数据,因此HTML外覆包采用的是半指导性的标注方法。即预先手工标注一组HTML页面,然后对新的HTML页面进行结构分析,将新页面与标注页面进行比较,从中提取相关信息。HTML外覆包还可以处理异构的XML文件[1]。

(2)XML外覆包。根据DTD和Schema所定义的XML文档的内容结构和内容元素,建立概念集与DTDSchema之间的映射关系,从而自动地将XML文献中的DTD内容元素标记转换为对应的概念集元数据标记。

(3)关系数据库外覆包。将关系数据库中的数据元素和二维数据关系映射到概念集中,形成语义基础,以便从关系数据库中自动创建RDF声明。

由于不同的信息提供者可能会使用不同的词表来标注数据,因此在建立通用数据模型后,还必须在信息数据源和参考本体之间建立概念和关系的映射,以消除语义差别。根据RDF声明,在参考本体中注册相关内容的来源,使参考本体成为一个知识内容的集成文件。另外,采用基于本体的元数据发现和漫游技术,探测相关的RDF声明,可以自动地添加新的信息资源[8]。

3.2基于SemanticWeb的个性化导航

通过建立参考本体以及进行信息整合,无序异构的网络信息数据通过语义概念及语义关系被组织到一起,形成一个有序的公共语义知识模型。但是对于具体网络用户的信息导航,并不直接在全部公共语义模型上进行,而是依据用户语义模型有针对性地进行。

3.2.1用户语义模型

用户语义模型是反映用户观点的概念集合和概念关系。概念集合的确定可以由用户直接提交或者根据用户的注册信息(用户的兴趣、爱好和知识背景等)按照一定的规则计算选择。而构建用户语义模型的关键步骤在于建立用户概念集合与参考本体间的语义映射,寻找参考本体中与用户相匹配的概念和关系。

为了将参考本体映射到用户语义模型,需要预先对参考奉体和用户概念集合进行数据训练,方法是为每个本体概念和用户概念各标注一定的相关资源作为训练数据,然后利用向量空间模型为每个概念生成向量,并计算其标准权重。

建立语义映射的过程通过计算用户概念集合中的概念向量uc与参考奉体中的每个概念向量间的匹配度来完成。假设在n维向量空间中,用户概念向量uc中第i项的权重为的匹配度为[9]:

首先将计算结果中匹配度高于阀值的若干概念向量与uc建立映射,形成从用户概念集合到参考本体的一对多的对应关系。如果参考本体的一些概念被重复映射,则需要选择其中匹配度最高的映射,以保证从参考本体到用户概念集合的一对一关系,即一个本体概念只能和一个用户概念相关,但一个用户概念可以和多个参考概念相关。在建立用户概念集合与参考奉体对应关系的同时,用户概念也继承了本体中的概念层次结构和其他语义关系,成为一个独立的语义模型。

原则上应该将参考本体中的所有概念都映射到用户语义模型中,但是由于用户语义模型是范围相对较小的概念集合,因此参考奉体中的概念实际上不可能被完全映射。为了保持映射的完整性,可以在用户语义模型中设立一个“其他”概念类,参考本体中的所有没有被映射的概念将成为它的子概念[9]。

举例来说,假设用户提供的信息表明其在体育领域感兴趣的概念为“足球”、“足球世界杯”、“足球亚洲杯”、“NBA”、“围棋”、“奥运会”,图2显示了这些用户相关概念经过映射后形成用户语义模型的过程。

用户概念集合中的每一个概念都在参考本体中找到了与之相对应的一个或多个概念,将这些概念从参考本体中提取出来,并根据其语义关系重新组合,就形成了用户语义模型的结构。例如:用户概念“NBA”的对应概念为“篮球”、“篮球赛事”和“美国篮球职业联赛(NBA)”,因此这三个概念都被包含在用户语义模型中,且它们之间的父子关系(即等级关系)保持不变。又如,虽然参考本体中的“其他赛事”概念和用户概念集合没有直接对应关系,但由于该概念和“足球赛事”与“篮球赛事”两个概念间有语义关系,且这两个概念均与用户相关,因此该概念也被包含在用户语义模型中。另外,“世界杯足球赛”概念实际上与“足球”和“足球世界杯”两个概念间都具有对应关系。但由于它与后者的匹配度比前者高,因此将它映射到后者。

3.2.2个性化导航结构模型

导航结构模型显示了导航系统组织、关联和显示信息内容的方式。站点地图就是一种最简单直接的导航结构模型。个性化导航结构模型是基于用户语义模型创建的针对特定用户的导航结构,是个性化导航服务的实现。

导航结构的设计需要考虑三个基本要素:卡片、页面和链接。一张卡片只包含一种类型的信息内容,是导航结构模型中的最小组成单元。页面与物理的web页面相对应,一个页面上可以包含若干个卡片。链接则用于连接各个页面中的卡片以形成整体结构[8]。通常,导航结构模型总是从一个缺省的根页面开始,每一级页面都包含了到下一级页面的链接,信息内容通过卡片和页面进行分类和聚合,导航通过链接来进行。在个性化的导航结构建模中,导航结构是根据用户语义模型来确定内容和链接关系的。图3显示了一个导航结构的部分示例,它是在图2中的用户语义模型的基础上建立的。

导航结构的建模过程就是对各级贞面中的卡片的内容、类型和表示样式的确定过程。卡片的内容根据触发点和用户语义模型来选择,不同的用户将获得不同的信息内容。

导航结构中的卡片被分为两种类型:静态卡片和动态卡片。静态卡片的内容独立于数据源,主要包含静态文本、图片等。导航结构中的根页面通常都包含静态卡片,具有预先定义的锚点,指向下一级的页面。动态卡片的内容视数据源而定,如果数据源改变,则卡片的内容必须重新计算生成。动态卡片还可以细分为四种类型,每一种都代表了对信息进行结构化的一种典型方法:

(1)列表型(List)卡片:显示实体的实例列表,每一条实例都可具有指向该实例具体内容的链接入口。列表中的实例可以按照某种属性排序或索引。图3中的页面P2、P3、P4、P5都包含了列表型卡片。

(2)事实型(Fact)卡片:详细地显示一个实例的具体内容,如图3中的页面P4包含的“新闻内容”卡片和页面P5包含的“赛事内容”卡片。

(3)幻灯片型(Slide)卡片:顺序显示一组实例的具体内容,每次一个实例,且具有浏览附近实例的超链接,待显示的实例可以按照某种属性排序或索引。图3中的页面P6包含该类型的卡片,其中每个足球俱乐部的相关信息将被依次显示。

(4)查询型(Query)卡片:要求用户先填写一组实体属性的值,然后查询符合该值的实例并显示,通常该类型的卡片用于导航系统中的信息检索,如图3中的页面P7包含的卡片[8]。

另外,不同的卡片具有不同的表示样式,表示样式描述各种表示元素的属性,例如字体、颜色、布局等。表示样式可以根据用户喜好确定。

个性化导航机制的导航方法采用用户语义模型的查找与语义链的触发相结合的方式。当导航结构中的一个链接被触发时,该链接将被赋予一个查询式Q(C,T,S),式中三个变量的含义分别代表卡片的内容、类型和表示样式,在用适当的值填充变量后,即可利用查询式计算生成链接末端的卡片。例如在图3中,当链接L1被触发后,L1的查询式为:Q(“体育”,List,Stylel),其计算结果为页面P2中的卡片。Q中的变量C的值为L1的触发端点的概念“体育”,Q在计算时将检索用户语义模型,获取此概念的相关概念或相关资源作为卡片的内容。Q中变量T的值为List,因此Q生成的卡片将具有列表型的信息结构。同时,由于Q中变量S的值为Stylel,因此Q还要读取样式表中名称为Stylel的表示样式,并据此决定卡片的外观。同理,链接L2的查询式为Q(“足球俱乐部”,Slide,Stylel),其结果是生成一个信息结构为幻灯片类型,表示样式为Stylel,内容与足球俱乐部相关的卡片”[11,12]。

导航机制采用SemanticWeb技术,揭示和整合网络信息资源的深层语义知识模型,能有效解决无序、异构网络信息空间中的“迷航”问题。它利用映射方法建立用户语义模型,可以充分表达用户需求的语义知识,以提高个性化导航的效率。

4结束语

网络信息的利用状况不容乐观,迫使人们努力探索更为先进更为成熟的导航理论、方法和技术。第二代web技术——SemanticWeb在信息服务中的应用,促进了网络导航新技术的发展。它作为导航系统的信息组织框架,能够使复杂的信息空间变得有序、清晰和直观,它采用机器可读的形式化的知识表示方式,有利于知识内容的自动获取。目前,SemanticWeb技术正获得越来越多的应用,相信经过不断地研究和优化,以SemanticWeb为基础的高级网络信息服务将逐步成熟,智能、高效、个性化的导航系统将成为开发网络信息资源的主流工具。

【参考文献】

1丛敬军,阎辉.数字图书馆的知识信息导航技术研究.中国图书馆学报,2003,29(145):51~53

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7张平,郭金庚.语义网描述语言分析.电脑开发与应用,2003,16(4):31~33

8OntoWebberModel-DrivenOntology-BasedWebSiteManagement.www-db.stanford.edu/pub/gio/2001/Ontowebber01.pdf

9Ontology-BasedPersonalizedSearchandBrowsing.ittc.ku.edu/~sgauch/selectedpapera/WLAS2003.pdf

10毕强,刘早学.QUIC——一个智能超文本导航系统.情报学报,2002,20(12):1277~1281

地理信息系统的含义范文第3篇

关键词:机车信号;信息定义;标准化;原则;

我国铁路大量运用的机车信号是建立在地面轨道电路基础上的连续式或接近连续式机车信号。历史上不同的自动闭塞制式产生过各种制式的机车信号,例如交流计数电码机车信号、极频机车信号和移频机车信号。机车信号的车载信号机由于信息量不同曾经采取过5灯位、6灯位以及现在广泛运用的8灯位信号机。虽然我国铁路的机车信号达到了基本普及的水平,在安全与效率方面发挥了重要作用,但在机车信号信息标准化方面却一直没有全路统一的标准。过去地面信息量少,运用中矛盾不太突出。现在地面信息已增加到8个和18个,机车信号信息标准化工作就提到了非常紧迫的议事日程。

1 机车信号运用的主要问题

1.1 机车信号跨制式通用问题

由于历史原因,我国铁路在不同线路的区段内建有各种制式的自动闭塞,特别是在枢纽地区,周边相连的几条线路大都有2种以上的自动闭塞制式。当时的机车信号与各种自动闭塞制式相配套,互相之间不能兼容通用,甚至在同一制式的电气化与非电气化区段也不能兼容。由于机车信号不能跨制式兼容,使仅安装一套机车信号设备的列车在枢纽内不能连续地工作。

1.2 地面信息不统一问题

早期的机车信号和地面信息最多只有4个,在运用中机车信号和地面显示相符即可。随着UM71的引进和8信息移频、18信息移频的研制成功,对18个信息的定义和使用要制订统一的标准。1998年在“JTl型通用机车信号设备”的标准制订中,曾对移频信息作了初步定义,但UM71是多种定义。移频信息定义尚存在一些问题,如反向行车信息中,8信息移频采用30Hz信息,而18信息移频采用 7Hz信息。当机车交路扩大以后,机车信号与地面信息不统一、不标准的问题更加突出。

1.3 提速与跨交路问题

我国铁路经过4次大规模提速,提速里程达到13000km。虽然速度提高到140,160km/h,但某些区段的自动闭塞仍按120km/h设计,并没有根据提速要求进行相应改造。在四显示自动闭塞区段,按160km/h设计时,其绿黄显示表示按规定速度注意运行,含义是预告注意;而按120km/h设计时,提速后其绿黄显示含义是一级减速信息。特别是提速以后,在半自动闭塞和三显示自动闭塞区段,列车进站前机车信号预告信息不足,使列车速度控制距离不够,存在一定安全隐患,要通过特殊规定来弥补这一不足。

1.4 不适应新《技规》的“黄闪黄”问题

新《技规》针对18号道岔,在第317条明确规定了1个黄色闪光和1个黄色灯光的显示意义,而机车信号却没有与之相对应的规定。当地面信号机是“黄闪黄”或双黄显示时,机车信号信息与显示均不能区分,造成列车只能按双黄显示控制速度,没有发挥“黄闪黄”能提高通过能力的作用,因此,要急需补充“黄闪黄”的信息定义。

2 机车信号信息标准化的主要原则

机车信号信息标准化工作主要包括机车信号信息定义、分配以及典型使用示意图3大部分。其主要原则如下。

(1)要覆盖我国铁路所有闭塞区段。机车信号信息标准化定义及分配是面向全路的通用标准,因此,必须要适应我国所有闭塞区段,包括半自动闭塞、三显示自动闭塞、四显示自动闭塞以及特殊区段。所谓特殊区段包括5种,即列车运行速度小于或等于160km/h的半自动闭塞区段、列车运行速度小于或等于200km/h的自动闭塞区段、列车从制动到停车需要3个闭塞分区的自动闭塞区段、采用双红灯防护的自动闭塞区段,以及上述几种区段的组合等。

上述5种特殊区段又分为普速区段、提速区段和准高速区段。由于变频点式、极频、交流计数电码和4信息移频等制式不是今后发展的方向,并且信息数量少于4个,若维持原信息使用定义和分配,与新标准不会发生矛盾,所以新标准未包含其内容。

(2)信息定义及分配要充分向下兼容。新标准是针对当前机车信号信息使用中,矛盾较为突出的多信息 (包含18信息)移频和UM71制式,在满足提速需要的同时尽可能地发挥现有信息的作用,并充分向下兼容。在通用机车信号设备的基础上,以进路预告式向下兼容,做到信息统一定义及分配,即在不同速度区段使用的信息不会出现多种定义和不同的解释,可以保证机车在跨交路运行时,按新标准生产的机车信号设备均可正常接收和显示。新标准的制定和实施,将加速非通用机车信号的更新换代。

新标准对四显示自动闭塞区段定义了9个信息,在8信息移频制式的区段,要对进站点和带有允许信号的通过信号点进行低频信息增加,并调整所有8信息发送的低频信息。因此,今后要按新标准组织生产移频产品。

(3)坚持机车信号适应160km/h以下范围。在机车信号信息标准制定过程中,存在2种观点:一是认为应明确规定与半自动、三显示和四显示自动闭塞相应的机车信号所适应的列车速度范围。如半自动闭塞和三显示自动闭塞区段应明确规定适用于120km/h及以下;二是认为机车信号属进路式预告显示,不是超防设备,同一显示就有不同的速度含义。如11Hz在120km/h区段代表 120km/h以下,在140km/h区段代表140km/h以下,在160km/h区段代表160km/h以下。

对于线路上规定的具体速度,列车只能依靠机务运行监控记录装置或司机根据各线路不同速度的规定进行控制。因此,机车信号信息标准化定义及显示不直接与具体速度挂钩,只宏观上按《技规》第92条规定,限定适用于运行速度在160km/h及以下的列车。

(4)要维持8灯位人机界面。目前通用机车信号是建立在8灯位人机界面的基础上,即绿(L)、绿黄 (LU)、黄(U)、黄黄(U2)、黄/黄(U/U)、红黄(HU)、红(H)、白 (B)。在研究讨论中,一些专家认为,应借机车信号信息标准化定义的机会,实现行车速度指令数字化显示,以弥补8灯位信息的不足。但具体研究发现,即使是18个信息用足也满足不了速度等级划分的需求。此外,在枢纽地区,绿灯显示的允许速度等级非常杂乱,要实现速度指令数字化显示,需要更大的信息量,现阶段速度数字化显示基本是不可行的。因此,这次机车信号信息标准化定义仍然维持8个灯位的人机界面。

新增加的信息与机车信号8灯位机构显示的对应关系上,采用了两种办法:一是增加闪光显示,如黄闪黄信息是通过双半黄灯的闪光来显示。红白(HB)信息是通过红黄(HU)灯位的闪光来实现。二是本着列车速度控制含义相同的原则共用灯位,如绿灯位有3个信息,绿3信息、绿2信息以及绿信息;黄灯位有3个信息,黄信息、黄3信息以及绿黄2信息。这样既解决了信息增加后的显示数量,又不必对车载信号机做大规模的改动。

(5)机车信号显示要与地面显示含义相符。这次标准化定义工作,基本以现行《技规》为依据,做到机车信号显示与列车接近的地面信号机显示含义相符,并增强了速差含义。一是保留原来的基本含义,易于人们接收;二是给司机提供更多、更明确的信息量,特别是速差含义更加明确。不要求与地面信号机显示一致对应,但速度意义必须相符。如在京广线郑武段,其四显示自动闭塞区间是按 120km/h设计,当列车速度达到120km/h时由2个闭塞分区保证全制动距离。当列车速度提高到160km/h时,需要3个闭塞分区保证全制动距离。此时地面的绿黄灯显示和其他四显示区段的绿黄灯显示意义完全不同,在其他区段是预告注意信息,而在郑武段却是一级减速信息。在机车信号显示上,为体现减速含义,用一个黄灯显示,这出现子与地面显示不同的情况,但速度含义相符,增强了速差含义。

3 新标准的主要特点

3.1 增强了速差信号的含义

目前铁路信号主要有进路制和速差制信号2种显示方式。进路制信号以指示列车进入不同进路为原则的信号显示制度。速差制信号是每一种信号显示均表示不同行车速度的信号显示制度。我国铁路既有的信号显示基本属于进路式简易速差信号显示方式,其速差速度含义主要体现在进站信号机(含接车进路信号机)的显示上。世界各国铁路的信号显示方式随着列车运行速度的提高正在向速差制信号显示方式转变,随着我国铁路提速,四显示自动闭塞正在逐步推广,其信号显示方式中的速差含义也止在逐步增强。机车信号显示方式也正向着速差方式转变,在复示地面信号显示的同时,速差含义日益十富、在这次新标准制定中得到了充分体现。如属于限速运行的信息有双半黄色灯光显示(限速45km/h)、双半黄色灯闪光显示(限速80km/h)以及红黄灯闪光显示(限速20km/h)。属于速差信号信息的有四显示及特殊区段的黄灯、黄2、黄2闪、黄3、绿黄2等信息。它们都明确提出要减速到规定的速度等级,通过接近的地面信号机。属于预告要减速的信息有三显示的黄灯、四显示的绿黄灯信息。所以说,新标准增强了速差信号的含义。

3.2 采用了码序的概念在以往的四显示区段,当绿黄灯显示时,预告司机前方可能是黄灯要减速,要注意驾驶,但前方到底是不是黄灯并没有码序的约定。这次新标准对进站信号两个黄灯显示上,明确采用了码序的概念。如收到黄2闪光信息时,越过前方信号机后,下一个信号肯定是双半黄闪光信息。收到黄2灯光信息时,越过前方信号机后,下一个信号肯定是双半黄灯光信息。这样司机可以提前两个闭塞分区就知道进站信号机给出了进侧线命令。这种码序方式明显增强了预告性。码序的概念将随着主体化机车信号和超速防护系统的推广而口益普及。

3.3 增加了信息定义及显示方式

这次机车信号信息标准化工作,新定义了“黄闪黄”信息和显示方式。 2000年版《技规》为提高列车侧线通过速度充分发挥18号道岔的运输能力,在第317条增加了进站信号机“一个黄色闪光和一个黄色灯光”的显示。地面信号显示增加了,但机车信号并没有规定这一信息及相应的显示,致使机车信号一律按照双半黄色灯行车,限制了通过速度。又由于我国铁路提速和达速后,列车制动距离加大,三显示自动闭塞在进站口的地面信号显示明显不足,存在一定的安全隐患。

要解决上述问题,司机必须在预告处就应明确知道该列车是通过、正线停车、侧线停车还是机外停车等。新标准对进站双黄显示作了较大变化,当进站信号是双黄显示时,在三显示自动闭塞区段采取四显示的处理方式;在提速半自动闭塞区段上,机车信号除采用了四显示的处理方法外,还增加了地面发码区段。在纵列式站场及枢纽内,地面进站或进路信号机显示绿黄信息时,机车信号过去是降级为黄信息,这使司机要提前减速度,影响了通过能力。这次增加的绿黄信息,表示前方信号机开放,距停车地点至少有2个空闲区段,要注意运行,这可提高通过能力。

3.4 兼顾了200km/h区段运行160 km/h列车的需求

目前,我国铁路最高运行速度达到200km/h的区段,尚未采用数字轨道电路(新建的秦沈客运专线例外),仍使用18信息自动闭塞及分级速度控制超防系统。在这些区段以160km/h及以下速度运行的列车,大都安装通用式机车信号加机务监控装置。对此,铁道部明确要求,新标准要涵盖这一情况,保证通用机车信号设备在200km/h区段能正常工作。这要求机车信号设备在信息接收方面要向上兼容。

为此,本标准将其归入特殊区段机车信号信息定义中,并增加了绿3、绿2信息。机车信号的绿3、绿2信息和普通绿信息在速度限制上没有区别,表示准许列车按规定速度运行,且速度在160km/h以下。对于200km/h列车的超速防护设备,以上3种信息有明确的含义,绿信息表示前方最少空闲3个闭塞分区,绿2信息表示最少空闲4个闭塞分区,绿3信息表示最少空闲5个闭塞分区。速度等级由超速防护系统作具体规定,这样可使超速防护系统与机车信号在信息使用上兼容和统一。

3.5 以3个闭塞分区满足列车制动距离的规定

在四显示自动闭塞区段,当列车运行速度在160km/h及以下时,通常用2个闭塞分区保证列车从最高速度达到停车。目前有些四显示自动闭塞区段用3个闭塞分区来保证全制动距离,此时山现了多个速度等级。在这次机车信号信息分配及定义中,用3个闭塞分区保证全制动距离的情况归人特殊区段信息分配及定义,增加了绿黄2信息。这时机车信号与地面信号显示不一致,但含义相符。当地面显示绿黄灯时,要发绿黄2码。地面绿黄信号已不是一般四显示区段的预告注意含义,而是一级速差减速命令。绿黄灯前的绿灯显示要求发绿黄码,此时地面绿灯相当于一般四显示自动闭塞的绿黄灯含义,表示准许列车按规定速度注意运行,预告前方可能要减速。

上述机车信号显示与地面信号机显示不同,但速度含义相符,提高了列车运行的安全性。这是本次信息标准化定义的一个重大变化。

3.6 “双红灯区段”的规定

地理信息系统的含义范文第4篇

关键词:制造业企业信息化;信息编码;物资材料信息编码技术

1 引言

现代社会是信息社会,我国企业尤其制造业企业都在以信息化促进工业化,掀起了信息化浪潮,通过信息化来提升企业竞争能力参与国际竞争。这是件好事,但同时我们也发现在实际的企业信息化过程中存在着诸多的失败案例,企业花了人力、物力、财力,却没有达到预期的效果,有的企业信息化不仅没促进企业的工业化,而且阻碍了企业的发展,一个最突出的原因是信息化的数据不准确、不及时。信息化的基础是数据的准确性、及时性,数据出了问题信息化的决策必出错,基础数据的不完整性导致了我国信息化的悲剧发生。企业信息化中信息编码是个普遍存在的问题。

一个成功的信息化系统,三分技术,七分管理,十二分是基础数据。计算机只有在数据准确、完整、及时的情况下,才能发挥作用,否则可能带来致命的错误的结果。可以说基础数据是信息化系统运行的依据,而基础数据建立的前提则是一定要有信息编码技术的支持,随着信息化在制造业企业的应用,关系到企业成本的物资材料信息编码技术在制造业企业信息化技术中占有越来越重要的地位。

2 信息编码

(1)信息编码的定义

信息编码就是给事物或概念赋予一定规律性的易于人或计算机识别与处理的符号。前提是要进行信息分类。信息分类就是根据信息的属性、特征,将信息按照一定的方法区分和归类,建立相应的分类、排列顺序来管理和使用。

(2)信息编码的重要性

信息编码是企业标准化工作的重要内容之一,是企业信息化的基础;信息编码可以实现有效地管理原材料,从而降低产品制造成本,提高企业经济效益;信息编码为企业决策支持系统(DSS)提供了科学的数据依据;信息编码是企业信息化中克服出现“信息孤岛”的关键。

(3)信息编码的基本原则

唯一性:一个代码只能唯一地标识一个分类对象,不因时间、地点等因素发生变化。

不变性:指在整个信息系统周期内编码不能发生变化。

扩展性:应有备用代码,可以产生新数据。

简短性:代码结构应尽量简短明确,能减少差错。在实际中尽可能用最简单的结构、最少的码位标识编码对象。

含义性:代码应有助记符的特点,便于记忆和填写。

(4)信息编码的种类

无含义代码:有顺序码和随机码两种,这种代码的编码长度短、存储量少、不影响发展扩充、方便录入,提高录入速度;同时不便于记忆。

有含义代码:信息代码代表编码对象,其本身还具有一定的含义,如体现事务对象特点的特征码、由多个代码段组合在一起的复合码等都是有含义的编码。

(5)信息编码的分类方法

线分类法是将初始的分类对象按所选定的若干个属性或特征作为分类的划分基础,逐次地分成相应的若干个层级的类目,并排成一个有层次的,逐级展开的分类体系。

面分类法是将所选定的分类对象的若干个属性或特征视为若干个“面”,每个“面”中又可以分成许多彼此独立的若干个项目。

3 物资材料信息编码技术在制造业中的应用

(1)物资材料信息编码的分类方法

根据物资材料信息的特点,应采用线分类法,这种分类方法可使物资材料信息编码直观、形象、节省长度,易于使用人员掌握,在企业信息化各系统运行的过程中很容易被使用者尤其是物资管理部门接受。

(2)物资材料信息编码结构形式

物资材料信息按类别分为六大类:金属材料、非金属材料、机电配套件、铸锻毛坯件、配套标准件、国外购买件,并按所属仓库类别、大类、中类、小类四级组成物资材料信息查询结构树。这样形成的物资材料信息编码就比较科学。

物资材料信息编码前两位(仓库类别)为:

10:金属材料

20:非金属材料

30:机电配套件

40:铸锻毛坯件

50:配套标准件

90:国外购买件

物资材料信息编码共15位。如图示:

A、B、C、D:表示类别表区域,E:表示数据表区域。

A(2位编码):表示仓库类别。如:“10”为金属材料,“20”为非金属材料等。

B(4位编码):大类:按材料属性分类,如:金属中1070表示钢铁。

C(6位编码):中类:同一属性不同材料种类,如:107001表示重轨、107002表示轻轨、107003表示大型型钢等。

D(8位编码):小类:指出各种材料的规格范围,如:10700340表示普通圆钢的规格范围等。

E(11位或15位):(数据表区域)按牌号、规格大小进行排列。

地理信息系统的含义范文第5篇

网络传播成为现代信息传播的主要渠道,但存在于其中的噪声对网络信息生态平衡造成了很大的负面影响,占用了人们大量的时间与精力来甄别信息。如何识别网络信息传播中的噪声,是保障网络信息传播可信度,尽可能恢复网络信息生态平衡的重要前提。 1信息生态位及信息传播噪声 1.1信息生态位 1997年,美国管理科学学者托马斯•达文波特首次提出“信息生态学”的概念[1]。此后,国内外学者进行了一系列探索性研究,但到目前为止,尚未就信息生态及信息生态学达成完全一致的理解与定义。其中,我国学者娄策群认为信息生态是指信息人在信息环境中的生存和活动状态,并基于此于2006年提出了信息生态位的概念。他对信息生态位的定义是参考生态学中生态位的定义,即生态位是指生物在环境中占据的特定位置[2],认为信息生态位是指信息人在信息生态环境中所占据的特定位置,并对其内涵与外延、维度与宽度、重叠与分离、形成与变化等进行了探讨[3]。关于对信息生态学的定义,笔者倾向于同意陈曙学者的理解。他认为,信息生态学是有关信息自身与生命及其周围环境相互关系的研究,即涉及信息———人———环境之间的相互影响和相互作用,进而在这个基础上推导其整个生态系统(包括生物环境与非生物环境)的生成、演变和发展规律[4]。结合娄策群学者提出的生态位概念,笔者认为,信息生态作为一个系统存在,信息与信息人在其中具有同等重要的地位,信息在其所处的生态系统中也是处于运动状态的,也存在生态位,而且存在生态位移。信息自身的生态位及其位移既构成了信息生态中信息环境的变化,也表明了在信息生态中,信息是运动的,在其运动过程中,自身也会发生变化。 1.2信息传播噪声 网络信息传播中信息的生态位移会使其自身情况发生变化,其中一种情况即为产生传播噪声。网络信息传播噪声是指信息通过网络传播时出现的使其真实意思表示发生变化的所有因素。它可以是来自任何方面的、造成原始信息真实意思表示变化的任何一种因素。信息在传播过程中不同的生态位上以及位移过程中都可以产生噪声。信息是处于不断位移中的,即信息的运动是绝对的,静止是相对的。为了研究方便,我们借用传统意义上关于信息有信源、信道、信宿三个基本生态位的划分,对信息处于这三种不同生态位时的噪声进行分析。需要指出的是,传统的信源、信道、信宿更多的是基于技术的一种划分。在信息生态系统中,由于信息人成为一种重要的主导因素,我们将信宿指向信息人,而将信息在物理上到达的终点位置归入信道。 2信源噪声 信源是信息进入信息生态系统的初始生态位。信源噪声可以由于不同的原因产生。 2.1来自信息生产者与者的噪声 由于信息生产者或者的各种考虑或是失误,会产生信息噪声。如因保密需要的不完整信息,甚至有信息者因为不负责甚至是恶意虚假信息,会导致信息在其一进入生态系统就处于内容不完整状态,意思表示不全面。还有一部分信息者由于表达能力的原因,不能完整意义的信息。虽然有意的不完整信息本来就只有表达信息局部含义的故意,并且通过这种方式达到了目的。从这个意义上说,它是完整的。但它在事实上造成了对该信息本来包含的全部意义的减少,因此,我们认为这种故意是一种噪声源。以机械设计专业信息为例。一种要公布的新型成果中必定包含一些不成熟的部分,这部分成果是该总成果不可或缺的,同时它有后续研究的价值。为保护这部分成果,信息者会将不太成熟的这部分以各种方式加密,以保证其在公开后不被同行完整获得并由此进行进一步研究,在实质上造成侵犯自己的成果,如对有关的关键信息点屏蔽。这样,该信息在公布之时就已经是不完整的。这就是信息者有意识形成的信息噪声。对恶意的虚假信息,从纯信息角度来看,我们则既可以认为是纯信息噪声,也可以从其他角度,如从社会学意义上来考虑它实际要表达的意思,来证明它包含非噪声部分。以扰乱社会秩序的谣言类信息为例,信息本身是纯噪声,没有任何有价值的信息内容。但从者的意图来看,这种信息实际包含了他对自己的社会责任的一种消极态度。 2.2来自信息载体的噪声 信息载体形式可以造成信息真实意思表达的改变。如通过现场视频加音频加解说、现场视频加音频不加解说、纯现场音频加解说、纯现场音频等几种不同方式获知火灾信息,得到的信息量是不同的。几种不同信息传播方式对信息含量的强化与弱化作用明显不同,形成了信息噪声。以机械设计信息教学为例。机械设计成果的展示方式如果是纯平面文本与图片形式,则学生对它的全面认识极大地依赖于自身的空间感;而如果能以三维形式展示,则理解难度要低得多。这也是机械设计教学中要求必须使用必要的多媒体课件与实验室教学的原因。纯平面文本与图片、多媒体三维图片、实验室实物是三种不同的机械设计成果信息载体,它们表达的是同一内容,但由于承载方式不同,展示给学生的信息量是不同的,学生对其内容的掌握程度就不同。换言之,这种情境下,不同的信息载体承载的有用信息量越大,信息噪声就越小。即使是同种载体,如都使用文字,也会因语种不同造成信息真实意思表示的改变。如《红楼梦》中文名及其英译名给读者的印象会截然不同。其中文名不论对专家还是普通读者都有了根深蒂固的特殊含义,而关于其英译名对翻译大家都很头痛,因为无论如何都无法把原文表达的意思全部准确地翻译出来[5]。 不同的信息载体承载信息量的大小不同,包含的信息噪声也不同。“读图”时代,人们更习惯于视觉文化,人们会慢慢习惯于只接收从图中看到的信息,即所谓的“轻阅读”、“浅阅读”、“悦读”,对于图背后的信息却极易忽视。这也是有学者呼吁回归纸质阅读,回归深度阅读的重要原因之一,即信息载体导致的浅阅读成为一种影响读者吸纳全部信息的噪声。#p#分页标题#e# 3信道噪声 信息的生态位移路径形成了信道。在信道中,由于传输介质不同,会发生信息丢失。如通过网络传播的视频资料,由于播放器类型与品质等原因会产生画面失真以及声音变化,这些都成为信道噪声。 3.1来自传输介质的噪声 以光纤传输加上帧中继为代表的技术进步,使得来自传输介质的信息损耗越来越小,但不可能完全消除,从而使得传输介质成为一种网络信息传输中不可避免的噪声源。 3.2来自播放器的噪声 网络信息在物理上到达终点位置后要通过播放器呈现。播放器的类型和品质会影响信息所包含的全部真实意思的表达。如视频色彩的饱和度、明度、亮度、纯度等的差异,音频设备的采样精度、比特率等的高低,都成为影响音视频质量进而影响信息完整表达的噪声因素。信道噪声属于技术噪声。技术噪声的产生与消除均受限于技术的发展。受传输介质影响而产生的信息噪声主要存在于视频与音频文件信息中。以视频文件信息为例,视频黑白或是彩色、柔和或是锐利、模糊或是清晰等饱和度、明度、亮度、纯度等方面的差异在传达出来的信息量是有差异的。 4信宿噪声 信宿是信息的最后生态位。在网络信息传播中它指向从网络直接接收信息的第一信息人。由于各种原因,如接收者个人信息能力的不同,接收者会夸大或缩小片面理解信息的含义,造成信息失真。 4.1信息识别原因形成的噪声 信息识别能力是指接收人对于巨大信息浪潮裹挟的有用信息的分辨能力。比较于纸质文献、电视广播等信息方式,网络信息由于门槛低、监管少,有用无用甚至欺骗信息的只要形式上符合要求,一般能顺利。因此,对于网络信息,接收人必须具备相当的识别能力,否则会在接收信息之初就将各种甚至同时是大量的噪声接收进来。影响一般信息识别能力的主要因素是个人的文化素养。文化素养是信息素养重要而基础的组成部分。它涵义广泛,不仅包括文化知识,也包括由此而衍生出的一种人文情怀。在识别信息噪声中,它往往更多地表现为一种下意识的判断。影响专业信息识别能力的主要因素是对信息所属专业领域的知识了解程度。是否能够识别出信息噪声,很大程度上取决于对该信息相关知识的掌握程度。以网络专利相关信息为例。如果了解专利的公开与转让法规与常识,那么对于网络的专利转让信息就可以辨识其真实性、合法性与有效性,就不会被违法使用专利与欺诈性专利转让信息迷惑,从而避免上当甚至违法。 4.2信息解析原因形成的噪声 识别出有用信息,不等于可以利用它。如何解析信息,将直接影响到如何利用它。许多信息由于各方面的原因,能力原因、身份原因等,可以做多种解析。影响一般信息解析能力的因素有社会文化差异、个人知识结构等。如对于一名外国人,看到“小心地(de,轻声)滑”极易解析为“小心地(di,去声)滑”;对于一名普通游客与一名建筑学者,看到江南园林所解析出的信息意义也是截然不同的。这样,尽管信息本身确实包含有多重意义,但对于信息者而言,他要表达的可能只是其中一种(如“小心地滑”例),则由于解析者能力原因(外国人对汉语应用的掌握水平),产生了信息噪声。影响专业信息解析能力的主要因素是对信息所属专业知识的掌握程度。对于专业的结构与发展掌握越好,学习程度越深入,越能更准确地解析信息意义,减少信息噪声干扰。 4.3信息管理原因形成的噪声 信息管理能力是指识别并解析信息后,对于有用信息管理的能力。此时的信息管理能力主要指信息接收人对接收信息与自身知识体系实现融合,进而产生一条新信息的能力。这种能力看似已经超出了网络信息传播圈,但因为网络的开放性,信息接收人同时可以是信息者,如果他对自己拥有的信息不具备管理能力,则不仅可能是一条信息的价值不能被体现,而且可能成为下一条网络信息的噪声源。仅从个体意义上说,正确识别并解析了信息,就可以大大降低信息噪声干扰的理解是正确的。但由于每个信息接收者同时一定是信息生成者,他一定会利用自己的信息,确切地说,是根据自己对已接收信息的理解,生成一条新信息,并可能传播出去。因此,他对于信息的管理能力就决定了他是否会生成并传播一条噪声较高的信息。 生活中最常见的“以讹传讹”就是一种识别、解析与管理信息能力都出了问题而导致的极端例子。首先是信息接收者没有识别出该信息的可信度,而网络信息的可信度是它的致命伤;其次由于对信息所属行业的不了解,对于这种本来可信度极低的信息在解析时出现偏差,就极易生成一条更离谱的信息,其中的信息噪声对一次次放大,最终传播的极有可能就是一条纯噪声信息。这种情况在娱乐信息及与社会安定有关的自然灾害信息如地震信息传播中非常普遍。 网络信息传播噪声不可避免,但不是不可控制。对于处于信道中的技术原因导致的噪声有赖于技术进步,对于主要处于信宿处的管理噪声则有赖于信息道德与信息素养提高,信息道德与信息素养教育仍任重而道远,而技术与法律层面的信息监管仍需继续加强。