11_地震会商技术系统七层框架

内容摘要:前面地震会商技术系统依据“综合集成方法”的进行构建,并给出了三个组成分部,今天我们谈谈具体在实施过程中,怎么来大家一套完整的系统运维框架。

1、系统的七层设计

地震会商技术系统(Intelligent Services for Prompt Earthquake Consultation,ISPEC),利用自适应和柔性的软件框架技术,以“敏捷式”软件开发理念,实现技术需求变更、数据来源多样、多系统兼容等要求,采用“大数据+人工智能”模式,全方位满足地震会商业务需求。

该平台系统的组成框架分为7层,从下至上分别为:外部资源层、专有数据层、服务资源层、业务流程层、维护开发层、成果表现层、智能决策层,如图1所示。

图1 地震会商技术系统框架设计

每一层在整个平台中的意义和作用,分别说明如下。

2、外部资源层

外部资源在这里泛指一切数据源,包括各学科数据库、专题网站、实时数据源、数据文件等,平台通过定义和配置,可以访问各种外部资源,并提取所需数据缓存至地震分析预报基础数据库。

对需要身份认证的网站,系统可以提供模拟用户登陆过程,类似于搜索引擎使用的网络爬虫技术,可以定时、自动下载授权的数据至本地数据库,形成会商需要的数据格式产品,如定期登陆地震编目系统进行地震观测报告下载,通过数据拼接、筛选、排序得到各种特定格式的地震目录产品。

3、专有数据层

在这一层重点是构建一套专用于地震会商的地震分析预报基础数据库。该数据库采用分布式数据库技术,从内容上可以认为是其他数据源特定组合的一种映射或子集。

在不改变其他外部数据源基础上,通过平台自动化机制,定向抓取数据至该数据库,按照需求分类、分级、分批、分时管理数据资源,为地震分析预报和地震会商用户群提供高速、快捷和专有的数据库服务。

4、服务资源层

在这部分的服务资源指平台提供的基础服务能力,在这一层仅专注实现IT技术,为用户提供访问各种数据库、读取数据源、数据基础处理节点、绘图、输出制定格式数据等功能。这里分为两部分:前端基础软件框架、后端云服务软件框架。

前端基础软件框架实现一套可视化流程服务机制,提供可视化界面,用户可以自由定义各种数据处理业务流程,构建特定业务的服务流程(Service Flow)。

后端云服务软件框架是服务流程的自动化部分,在本次测试完成的流程可以提交至平台,部署在服务器集群上,通过自动化的设置来完成用户需求,另外,当多个用户提出需求时,服务软件框架会进行排序和负载分配,实现多用户自动化服务。

5、业务流程层

这一层作为系统的核心部分,需要实现各种专业的业务流程,这里分为了私有和公共两部分的业务流层。通过平台提供的基础软件功能,用户可以为完成某一项数据处理业务而新建一项流程,如:地震目录分析,用户要做的工作包括连接数据源、数据筛选、基于地震目录的模型计算、结果画图和给出分析报告,这个流程通过用户定制和专业处理即可以完成一项业务,全部的业务逻辑实现都需要在这一层定义。

私有流程用户可以在本地使用,而通过管理部门认证的流程可以提交到云环境为各个授权用户使用,提供公共性的专业技术服务。

对于大家都会用到的地震分析方法技术,可以实现“地震共享平台”模式来管理实用化科研成果,优选针对同一个业务问题的最佳解决方案,考核科技成果实用化的转变效果。

6、维护开发层

对维护开发的定义这里分两部分,一部分是对平台非业务部分的软件框架、一部分是与业务相关的服务流程。这两部分分别交给不同的群体完成,第一部分聘请专门的软件服务机构来运维软件环境。

后者则由地震分析预报专业用户群体的科研人员完成,这里计划采用“流程负责人”制度,如果一个流程通过认证接入到公共运行环境,负责人将进行终身维护,管理层可以通过后台统计的流程使用情况报告(使用次数、用户评价)等方式对其进行考核与奖惩。平台运行时的运维机制如图2所示。

图2 平台系统的运行维护机制规划

7、成果表现层

这部分是基于前五层基础上实现的软件功能,综合业务系统是一套B/S结构的网站系统,在该系统内可以对上网运行的全部公共流程使用情况进行监控、部署和调整各个流程的运行环境、管理各流程产出结果、维护各个流程的运行参数和调用各个流程功能等。

个人移动终端部分是要构建一套与移动设备的交互接口,通过HTML标准形式实现跨平台、跨终端形式的通信,重点实现“微信”通信接口,可以实现不需要任何软件安装,就直接推送研究报告至终端设备的能力。平台同时也应该具备自动上传结果至FTP、Web、邮件等能力。平台对不同需求的用户可以提供高度定制化的服务,整体的服务模式如图3所示。

图3 平台系统服务模式设计

8、智能决策层

以上六层功能将全面实现平台系统的自动化运行,但智能化部分需要在这里一层实现。这里的智能化分两部分,语义分析和辅助决策。

我们知道任何软件的使用对用户来讲都需要学习,会商业务涉及到的流程众多,方法参数都不一样,让系统具备自然语言的语义识别能力是智能化的第一个任务,平台的智能化部分需要按照用户问题,来智能匹配提供特定的流程服务并反馈结果给最终用户。

进一步的智能化含义是辅助决策,通过学习各级会商业务流程和结果,计算机可以通过神经网络深度学习算法,通过回溯性分析给出最大概率结论的会商意见。

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