基于多屬性最優(yōu)化的海洋監(jiān)測數(shù)據(jù)布局策略研究與分析

石學濤，耿銘晨，劉儒，鄭凱，姚抒均

（1.齊魯工業(yè)大學（山東省科學院），山東青島，266000；2.山東省科學院海洋儀器儀表研究所，山東青島，266000）

1 多屬性最優(yōu)化布局策略

多屬性優(yōu)化是指給定屬性信息以模糊值的形式出現(xiàn)的過程，決策者根據(jù)模糊信息對各種選項進行評估和排名，然后選擇最佳選項。根據(jù)環(huán)境的變化和復雜性，布局策略也會表現(xiàn)為較為復雜，具體分析如下：首先，應較為準確的將屬性信息表達出來，不能出現(xiàn)一系列模糊信息。其次，屬性與屬性之間的關系應該為多屬性相互支撐，不應只是簡單單獨存在，這種情況需要優(yōu)先考慮關系優(yōu)先性。然后，多屬性決策策略應有效適應一系列外在模糊環(huán)境。最后，應該充分高度重視屬性權重，需要科學有效而嚴謹?shù)臉嫿ㄒ惶追椒Ｐ?，而不應被簡單構建?/p>

在1965年，一位美國計算機專家第一次提出多屬性的定義，由此模糊屬性在社會上引起了大家的關注和認同。然后客觀世界存在一定復雜性、一系列不確定性以及人員思維的不確定性，數(shù)據(jù)布局策略信息就無法通過精確的數(shù)值來進行顯示。反而，采用一系列較為簡單、直觀的語言來形容，例如好壞對比、高低對比等。經(jīng)過數(shù)據(jù)研究，徐澤水科學家為了更加準確描述布局決策信息的復雜、模型和不確定性，提出了不確定性語言變量、梯形系列變量及三角模糊變量等概念。

海洋檢測環(huán)境中，每一組海洋數(shù)據(jù)都包括了經(jīng)緯度、鹽度、濕度、溫度、壓力、壓強及熒光等。這些海洋數(shù)據(jù)中也存在某種關系，比如壓力與溫度是有一定關系的。因此，在海洋監(jiān)測大數(shù)據(jù)的布局中，除了考慮監(jiān)測點之間的相關性外，還必須考慮監(jiān)測數(shù)據(jù)之間的相關性。全局相關度反映了監(jiān)視數(shù)據(jù)的整體緊密度，可以從監(jiān)視數(shù)據(jù)之間的相關度與監(jiān)視點之間的相關度之比得出。

海洋監(jiān)測數(shù)據(jù)是具有強大數(shù)據(jù)關聯(lián)性的大數(shù)據(jù)。如何有效地部署數(shù)據(jù)是限制其有效管理和應用程序的關鍵問題之一。基于多屬性優(yōu)化布局策略，針對海洋監(jiān)測大數(shù)據(jù)的特點，提出了一種多屬性優(yōu)化布局策略。在保證數(shù)據(jù)中心存儲平衡的條件下，綜合考慮監(jiān)測任務，監(jiān)測點與監(jiān)測數(shù)據(jù)之間的相關性，建立海洋監(jiān)測點之間的相關性，監(jiān)測數(shù)據(jù)與監(jiān)測數(shù)據(jù)之間的相關性。從三個角度對海洋監(jiān)測大數(shù)據(jù)進行布局可以使同一數(shù)據(jù)中心內(nèi)的數(shù)據(jù)具有更高的相關度，并減少用戶訪問海洋監(jiān)測大數(shù)據(jù)的響應時間。同時，它為海洋監(jiān)測大數(shù)據(jù)提供了有效的海洋監(jiān)測數(shù)據(jù)布局策略。

2 海洋監(jiān)測數(shù)據(jù)布局策略研究

如何合理地將海量數(shù)據(jù)布局，數(shù)據(jù)布局策略主要解決了適當?shù)臄?shù)據(jù)中心的問題。從設計目標到應用，隨著大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)體系結構的發(fā)展，應用于各種存儲系統(tǒng)，數(shù)據(jù)布局策略都發(fā)生了巨大的變化并應用于各種存儲系統(tǒng)。通過對基于多屬性最優(yōu)化海洋監(jiān)測數(shù)據(jù)布局策略方案構建，能夠利用計算可分析出海洋監(jiān)測點之間數(shù)據(jù)的相關性，輸出海洋預報環(huán)境數(shù)據(jù)的監(jiān)測布局，對海洋監(jiān)測監(jiān)測環(huán)境實現(xiàn)可視化提供有效途徑和有力的支撐。例如，為了提高讀寫速度在傳統(tǒng)的RDID機制中，數(shù)據(jù)以每個條帶單元為單位分布在多個磁盤上，使用條帶化技術將數(shù)據(jù)分為多個條帶單元。為了對數(shù)據(jù)在P2P系統(tǒng)中進行布局，可以通過分析數(shù)據(jù)的可用性并使用文件作為數(shù)據(jù)存儲的基本單位。

但是，由于海洋監(jiān)測大數(shù)據(jù)的特殊性，當事件發(fā)生時，它將按特定順序從根節(jié)點到元素節(jié)點進行搜索，例如，在監(jiān)測大海洋數(shù)據(jù)時，監(jiān)測點數(shù)據(jù)的分布是分散的，建立了一個會話事件偵聽器，并且不同的監(jiān)測點對應于不同的領域，執(zhí)行功能是，提供快速的數(shù)據(jù)傳輸保證。傳統(tǒng)海洋監(jiān)測數(shù)據(jù)布局方法在現(xiàn)在大數(shù)據(jù)應用上相對不是很實用，為了給應用程序顯示層和服務通信層快速、可靠信息傳遞，采用交互式會話方式能夠為每一個事件目標元素提供保證，并且可以將事件通過消息信息傳輸在通信層和信息傳輸層。

在P2P中，通過分析數(shù)據(jù)的可用性并使用文件作為數(shù)據(jù)存儲的基本單位來布局數(shù)據(jù)。但是，由于海洋監(jiān)測大數(shù)據(jù)的特殊性，傳統(tǒng)的布局策略在部署海洋監(jiān)測大數(shù)據(jù)時缺乏實用性。

與此同時，很多用戶在操作某一項檢測參數(shù)時，主要關注某一個特定點，從而會產(chǎn)生特定點與特定點之間產(chǎn)生一系列關聯(lián)。本文分析中應適當分析海洋環(huán)境監(jiān)測大數(shù)據(jù)布局中很多監(jiān)測點與監(jiān)測點之間的關聯(lián)性，每一個監(jiān)測點之間都存在你一系列數(shù)據(jù)潛在的聯(lián)系。因此，研究多屬性最優(yōu)化海洋監(jiān)測數(shù)據(jù)布局中應加強對數(shù)據(jù)監(jiān)測點相關性的分析。通過對基于多屬性最優(yōu)化海洋監(jiān)測數(shù)據(jù)布局策略方案構建，能夠利用計算可分析出海洋監(jiān)測點之間數(shù)據(jù)的相關性，輸出海洋預報環(huán)境數(shù)據(jù)的監(jiān)測布局，對海洋監(jiān)測監(jiān)測環(huán)境實現(xiàn)可視化提供有效途徑和有力的支撐。基于上述分析，本文設計和研究了一種基于模糊多屬性最優(yōu)化的快速海洋監(jiān)測數(shù)據(jù)布局可視化方法，能夠在復雜環(huán)境中實時采集數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)降維預處理，實現(xiàn)數(shù)據(jù)布局時空軌跡方法，即使在各種環(huán)境仍然對數(shù)據(jù)實時可視化顯示，其包括對海洋風、浪及一些流場數(shù)據(jù)接收、發(fā)送、數(shù)據(jù)上傳、通信、存儲及顯示狀態(tài)等。最后，主要為實現(xiàn)海洋環(huán)境監(jiān)測中多服務協(xié)同處理，本文是研究了一種P2P通信的多源海洋預報數(shù)據(jù)協(xié)同交互方案，能夠?qū)⒚恳粋€子系統(tǒng)之間建立一個P2P通信方式，讓每一個子系統(tǒng)之間都相互進行交互，給海洋監(jiān)測皇家提供一定有力的支撐。

3 基于多屬性最優(yōu)化P2P通信協(xié)同交互方案

為了滿足多角度，全方位海洋預報數(shù)據(jù)顯示的需要，本文設計了一種基于多屬性優(yōu)化布局策略的多源海洋預報數(shù)據(jù)協(xié)同交互方案，包括網(wǎng)絡通信層，網(wǎng)絡層，通信層等。信息服務層，響應交互層和應用程序顯示層為海洋預報操作的協(xié)同交互處理提供多角度和全方位可視化協(xié)同交互效果。基于多屬性優(yōu)化布局策略，針對海洋監(jiān)測大數(shù)據(jù)的特點，提出了一種多屬性優(yōu)化布局策略。在保證數(shù)據(jù)中心存儲平衡的條件下，綜合考慮監(jiān)測任務，監(jiān)測點與監(jiān)測數(shù)據(jù)之間的相關性，建立海洋監(jiān)測點之間的相關性，監(jiān)測數(shù)據(jù)與監(jiān)測數(shù)據(jù)之間的相關性。監(jiān)測數(shù)據(jù)的全局相關性，從海洋監(jiān)測大數(shù)據(jù)的布局三個角度來看，使得同一數(shù)據(jù)中心內(nèi)的數(shù)據(jù)具有更高的相關度，減少了用戶訪問海洋監(jiān)測大數(shù)據(jù)的響應時間

為應用程序顯示層和信息服務層提供可靠，這使得響應式應用程序消息反饋方法，交互式事件流會話方法為實現(xiàn)海洋環(huán)境監(jiān)測中多服務協(xié)同處理，能夠在復雜環(huán)境中實時采集數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)降維預處理。當事件發(fā)生時，綜合考慮監(jiān)測任務，監(jiān)測點與監(jiān)測數(shù)據(jù)之間的相關性，建立海洋監(jiān)測點之間的相關性，提供快速的數(shù)據(jù)傳輸保證。響應應用程序消息反饋方法使用消息隊列發(fā)生時使相關消息入隊，并在消息隊列中實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)與監(jiān)測數(shù)據(jù)之間的相關性，并重復獲取和執(zhí)行消息。當消息隊列為空時，等待消息隊列變?yōu)榉强詹⒗^續(xù)觸發(fā)。只有在當前消息執(zhí)行后實現(xiàn)快速的消息傳。它將按特定順序從根節(jié)點到元素節(jié)點向下搜索，為了縮短了事件傳輸時間屬性，與屬性之間還會包括一系列潛在的關聯(lián)，所以后續(xù)分析中也應該將監(jiān)測數(shù)據(jù)相關性加入考慮因素中，并且綁定事件主線程才會獲得下一條消息。具有高質(zhì)量的消息傳遞機制，可在應用程序之間提供準確的消息反饋，實現(xiàn)海洋環(huán)境監(jiān)測中多服務協(xié)同處理，并改善了用戶體驗。

4 結語

大數(shù)據(jù)技術的發(fā)展為海洋信息化的產(chǎn)業(yè)化開辟了新的研究方法和新思路。本文提出了基于多屬性優(yōu)化布局策略的海洋大數(shù)據(jù)布局策略，取得了滿意的效果。針對海洋監(jiān)測大數(shù)據(jù)的海量、異構、強數(shù)據(jù)關聯(lián)性以及監(jiān)測過程中分散的監(jiān)測數(shù)據(jù)的特點，采用P2P通信下的多屬性策略對海洋監(jiān)測大數(shù)據(jù)進行布局。利用多屬性優(yōu)化布局超大規(guī)模，高可擴展性等特點滿足海洋監(jiān)控大數(shù)據(jù)布局管理的要求。在P2P系統(tǒng)中，通過分析數(shù)據(jù)的可用性，文件被用作布局數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲的基本單位。