工程勘察和地基评价计算机专家系统(EIFEES).pdfVIP

第五届全国土动力学学术会议论文集 大连·19986 J 张在明陈雷沈小克 北京市勘察蹬计研究院．北京100038) 摘要本文分析了在工程勘察领域开发计算机专家系统的必要性，论证了专业特点对系统的要求， 介绍了在上述工作基础上研制成功并已投入使用的《工程勘察与地基评价计算机专家系统(EIFEES)》 的主要功能与特点．该系统的开发成功对勘察行业计算机应用水平的提高和技术进步将起到很大的推 动作用。 1建立工程勘察专家系统的必要性 与相邻专业的情况相比较，应当说，在工程勘察或岩土工程专业，计算机的应用 是相对落后的。虽然在专业领域内，计算机已经比较广泛地应用于工程分析、室内外试 验的控制与数据采集、数据统计与处理、地质与工程图件的绘制和勘察报告编辑等方面。 但是由于这个专业在其工作目标、对象、内容和特点上，与土建各专业相比都有一定的 个性，比较强调对拟建工程场地的地形、地貌、以及工程地质与水文地质条件的第一性 资料的调查、分析与评价，也包括若干工程分析计算和地基方案的提出，而在整个工作过 程和内容当中，“设计”的成分相对较少。因此，用于其它专业的CAD技术不能照搬。 在现阶段，研究和规划在工程勘察专业计算机应用的方向仍然是当务之急。我们希望通 过《工程勘察与地基评价计算机专家系统》的研制，使本专业的计算机应用向前迈进一 步。 从80年代中期开始，我院陆续开发了“北京工程地质信息系统(BEGIS)”、“城市 “工程勘察计算机辅助系统(GECAS)”等应用系统，这些系统都是以数据库为核心，对 工程勘察的数据进行分类、归纳，为查询和使用提供了极大的方便。 90年代中期以后，我们开始考虑如何更充分地利用计算机技术发展的成果，使工 程勘察的计算机应用迈上新台阶。在工程勘察中，由于工作对象是自然介质，其不均匀 性、各向异性和非线性十分显著，很难用特定的力学模型完美地进行描述，因此需要使 用大量的推理和多年积累的经验。这样，研制一个《工程勘察与地基评价计算机专家系 统》就成为一项十分迫切需要的课题。这项课题的目的是用人工智能的理论和专家系统 的工具，将工程勘察中规范的规定和专家的经验和知识存入计算机，针对可能的地基方 案，提出合理可行、技术先进的勘察方案，并对工程勘察得到的数据进行专家经验与计 算分析有效结合的工程评价。而地理信息系统(GIS)技术的发展，也为工程勘察宏观分 析及辅助决策提供了有力的工具。在我院已经建立的各个系统的基础上，我们还希望专 家系统能够从纵向和横向两个方面将这些系统有机地组合起来，起到“主控”作用。这 621 样，可以形成这样一个概念：如果以《工程勘察与地基基础评价的专家系统》为“主控” 或者核心，构成一个计算机集成系统，那么，在空间上，它可咀提供我们在几何和物理 意义上工作点周围的资料和知识；芷时间上，它可以在接受任务以后，自始至终地辅助 我们工作，直至将最终成果储存在库中，完成一个封闭的循环，这就是我们提出的“计 AidedGeotechuical 算机辅助岩土工程(CAGE--ComF·uter Engineering)”。本专家系 统的完成，从客观上促成了这一概岔的形成和实现。 2专业特点对专家系统的要求 从一般意义上说，专家系统是一个基于知识的智能推理系统，系统的主要功能在 于对知识的获取，知识库和推理库的建立和使用，以及带有智能特征的人一机界面的建 立和使用。这些功能的拥有，就有可能使系统集人工智能和领域知识为一体，解决各类 问题。 专家系统区别于早期人工智能研究的最大特点在于它对知识的依赖，强调专家系 统的能力在于它具有知识。该领域的主要研究者之一E．Feigenbaum对专家系统的定义 是： “一个智能计算机程序，利用知识和推理过程来解决需要大量的经验才能求解的复 杂问题。对知识应用水平的要求是：系统所