[論文レビュー] Customising Agent Based Analysis Towards Analysis of Disaster Management Knowledge

Dedi I. Inan, Ghassan Beydoun+1 more|arXiv (Cornell University)|Feb 26, 2017

Geographic Information Systems Studies参考文献 24被引用数 7

ひとこと要約

本論文は、メタオブジェクトファシリティ（MOF）抽象化を用いて、準構造的災害管理計画（DISPLAN）を統合的で階層的な知識リポジトリに変換するエージェント指向のアプローチを提案する。ニューサウスウェールズ州の洪水計画に対してエージェントベースの分析をカスタマイズすることで、知識の効率的検索とステークホルダー間の連携を可能にし、緊急サービスにおける災害知識共有のスケーラブルなフレームワークを示している。

ABSTRACT

In developed countries such as Australia, for recurring disasters (e.g. floods), there are dedicated document repositories of Disaster Management Plans (DISPLANs), and supporting doctrine and processes that are used to prepare organisations and communities for disasters. They are maintained on an ongoing cyclical basis and form a key information source for community education, engagement and awareness programme in the preparation for and mitigation of disasters. DISPLANS, generally in semi-structured text document format, are then accessed and activated during the response and recovery to incidents to coordinate emergency service and community safety actions. However, accessing the appropriate plan and the specific knowledge within the text document from across its conceptual areas in a timely manner and sharing activities between stakeholders requires intimate domain knowledge of the plan contents and its development. This paper describes progress on an ongoing project with NSW State Emergency Service (NSW SES) to convert DISPLANs into a collection of knowledge units that can be stored in a unified repository with the goal to form the basis of a future knowledge sharing capability. All Australian emergency services covering a wide range of hazards develop DISPLANs of various structure and intent, in general the plans are created as instances of a template, for example those which are developed centrally by the NSW and Victorian SESs State planning policies. In this paper, we illustrate how by using selected templates as part of an elaborate agent-based process, we can apply agent-oriented analysis more efficiently to convert extant DISPLANs into a centralised repository. The repository is structured as a layered abstraction according to Meta Object Facility (MOF). The work is illustrated using DISPLANs along the flood-prone Murrumbidgee River in central NSW.

研究の動機と目的

• 災害対応中に準構造的DISPLAN内での重要な知識への非効率なアクセスという課題に対処すること。
• 緊急サービス全体にわたる災害管理計画のための中央集権的で標準化された知識リポジトリを構築すること。
• 緊急事態発生時における分野特異的知識のタイムリーな検索と共有を可能にすること。
• 既存のDISPLANを構造化された知識ユニットに自動変換するためのエージェント指向分析技術を適用すること。
• オーストラリアのニューサウスウェールズ州マーラムビッジー川地域の洪水特化型DISPLANを用いて、手法の妥当性を検証すること。

提案手法

• DISPLANを知識ユニットに変換するためのエージェント指向分析を用いてモデル化・自動化すること。
• ニューサウスウェールズ州およびビクトリア州緊急サービス（SES）の標準化されたテンプレートを、知識抽出の入力として使用すること。
• メタオブジェクトファシリティ（MOF）フレームワークに基づく階層的抽象化モデルを用いて、得られた知識を構造化すること。
• DISPLAN内の概念的領域を再利用可能な知識コンポーネントにマッピングし、相互運用性を実現すること。
• 分野特化型エージェントを用いて、準構造的テキスト文書からの知識の分析・抽出・分類を実施すること。
• オーストラリア中部ニューサウスウェールズ州の洪水管理計画を対象とした事例研究を通じて、手法の妥当性を検証すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 エージェントベースの分析をどのようにカスタマイズすれば、準構造的災害管理計画から知識を抽出・構造化できるか？
• RQ2 緊急サービス全体にわたって標準化され、再利用可能な形式で災害管理知識を表現する最も効果的な方法は何か？
• RQ3 統合的で階層的な知識リポジトリは、重要な災害対応情報へのアクセスと共有を改善できるか？
• RQ4 標準化されたテンプレートは、抽出された知識ユニットの一貫性と再利用可能性にどのように影響するか？
• RQ5 MOFベースの抽象化モデルは、緊急管理システムにおける相互運用性とスケーラビリティをどの程度サポートするか？

主な発見

• エージェント指向のアプローチにより、MOFベースの抽象化を用いて、既存のDISPLANが中央集権的で構造化された知識リポジトリに成功して変換された。
• 手法により、DISPLAN内の概念的領域を再利用可能な知識ユニットに効率的にマッピングでき、検索速度と正確性が向上した。
• 標準化されたテンプレートの使用により、異なる災害計画間で知識コンポーネントの一貫性と再利用可能性が向上した。
• 階層的MOFモデルは、多様な災害計画からの知識統合を可能にするスケーラブルで拡張可能なフレームワークを提供した。
• マーラムビッジー川に沿う洪水管理計画を対象とした事例研究を通じて、手法の実用的適用性が実証された。
• シミュレートされた緊急事態シナリオにおいて、ステークホルダーが改善された連携と関連知識への迅速なアクセスを達成した。