Υποστήριξη αποφάσεων στον χωρικό σχεδιασμό με σύστημα διαχείρισης γνώσης

Abstract

The multifactorial nature of spatial problems requires spatial planning policies that respect each area's social, economic, and environmental characteristics and limits. In this context, spatial planning policies should assess the constantly evolving interactions recorded at urban and regional level to achieve sustainable development.Decision-making in spatial planning is based on exploring conflicts, measuring impacts, and forming policies. However, evaluating the social, environmental, and legal aspects of policy making is a challenging venture, since factors such as globalization, urbanization and rising inequalities influence the policy-making process. These trends increase the importance of spatial planning in achieving sustainable development. This doctoral thesis presents a methodology that facilitates the identification of alternative options for allocating land-uses in sub-urban areas, by examining the provisions of the institutional framework, as well as their geology and terrain. Particular emphasis is paid on assessing the alternative options regarding complex forms of tourism and housing development, organized business activities and also renewable energy structures; thus a knowledge-based Expert System is developed from scratch.The proposed Expert System combines an Artificial Intelligence technique named Ontologies with Geographic Information Systems and Object-oriented programming to support decision-making in spatial planning. The proposed Expert System aims to help decision-makers to choose the alternative that meets their demands, beliefs and priorities in the best possible way. Moreover, the proposed Expert System supports experts to assess the impacts of each alternative option and compare them with any predefined objectives.The use of computer technologies in spatial planning has undergone constant development over the last several decades. Their use introduces new planning methods and models, promotes a new philosophy, and adds new aspects in decision making in spatial planning. The proposed methodology could contribute significantly in this direction by improving the reliability and effectiveness of the proposed spatial planning policies.

Ο χωρικός σχεδιασμός και η οργάνωση των σχετικών δραστηριοτήτων, αποτελούν πολύπλοκες διεργασίες που απαιτούν ανάλυση πολλών και πολλές φορές αντικρουόμενων παραμέτρων. Στις διεργασίες αυτές, κεντρικό ρόλο διαδραματίζει η διεργασία υποστήριξης αποφάσεων καθώς οφείλει να συνυπολογίσει πληθώρα παραμέτρων όπως η ιστορική εξέλιξη, οι κοινωνικές δομές, το περιβαλλοντικό υπόβαθρο, ο πολιτισμικός πλούτος και το παραγωγικό πρότυπο κάθε περιοχής.Αντικείμενο της διδακτορικής διατριβής είναι η διερεύνηση εναλλακτικών επιλογών χωροθέτησης των εξωαστικών χρήσεων γης σε μια περιοχή μελέτης, εξετάζοντας το ισχύον θεσμικό πλαίσιο, το γεωλογικό υπόβαθρο και το ανάγλυφό της. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στη διερεύνηση των επιλογών χωροθέτησης σύνθετων μορφών τουριστικής και οικιστικής ανάπτυξης, οργανωμένων παραγωγικών και επιχειρηματικών δραστηριοτήτων καθώς και Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας.Η προτεινόμενη μεθοδολογία προωθεί την ενσωμάτωση σύγχρονων τεχνολογιών στις διεργασίες του χωρικού σχεδιασμού, ενισχύοντας την ήδη έντονη τάση αξιοποίησης των πλεονεκτημάτων που προσφέρει η Τεχνητή Νοημοσύνη στις διεργασίες του χωρικού σχεδιασμού. Στο πλαίσιο αυτό, αναπτύσσεται εκ του μηδενός ένα βασισμένο στη διαχείριση γνώσης Έμπειρο Σύστημα, το οποίο συνδυάζοντας τεχνικές Αντικειμενοστραφούς Προγραμματισμού με τις Οντολογίες και τα Συστήματα Γεωγραφικών Πληροφοριών διευκολύνει τη διεργασία υποστήριξης αποφάσεων στον χωρικό σχεδιασμό.Το προτεινόμενο Έμπειρο Σύστημα καλείται να υποστηρίξει τους υπευθύνους στην αξιολόγηση και στην εκτίμηση των επιπτώσεων της κάθε μιας εναλλακτικής επιλογής. Για τον λόγο αυτό, παρέχει τις απαραίτητες πληροφορίες κατά την ανάλυση του προβλήματος ώστε οι φορείς λήψης αποφάσεων να αξιολογήσουν τις επιπτώσεις κάθε εναλλακτικής λύσης, να συσχετίσουν τους προκαθορισμένους στόχους με τα αποτελέσματα κάθε εναλλακτικής λύσης και τελικά να επιλέξουν την απόφαση που ικανοποιεί τις επιδιώξεις τους στον μέγιστο δυνατό βαθμό.Η προτεινόμενη μεθοδολογία διερεύνησης των προβλημάτων απόφασης στον χωρικό σχεδιασμό απαιτεί τον συνδυασμό των παραδοσιακών τεχνικών χωρικού σχεδιασμού με την καλλιέργεια μιας νέας φιλοσοφίας που συνδυάζει διαφορετικούς επιστημονικούς τομείς όπως η πληροφορική και η επιστήμη των αποφάσεων. Το προτεινόμενο Έμπειρο Σύστημα πιστεύεται ότι μπορεί να συμβάλει αποφασιστικά σε αυτήν την κατεύθυνση.