第三章 複合性災害防救災資訊整合模式之建立
3.4 資料交換平台建置
本階段欲將各模組內容彙整統合,然而各模組資料眾多,造成資料傳遞的困難且難 以整合。為解決此問題,將利用交通部運輸研究所-「跨河橋梁安全預警系統」[29]一案 所開發之資料交換平台為基礎進行資料彙整工作。資料交換平台由各個智慧型代理人組 成,並根據任務項目不同,指派特定智慧型代理人定期執行任務,最後針對不同模組資 料輸出方式,將資料格式轉換為標準 XML 文件,供系統各模組利用。
軟體代理人應具備協助人們完成解決不同層次問題之能力。就「災害資訊自動更新」
之議題來說,將會有以下幾點重要問題有待解決:系統不知道災害資訊之來源為何、系 統無法辨別哪些資料是可用之災害資訊內容、系統無法判斷災害資訊之更新日期、系統 無法自動將災害資訊內容逐條建立資料庫。據此,本研究擬定災害資訊自動更新軟體代 理人之功能需求為:
1. 代理人能夠接受使用者的指派搜尋目標。
2. 代理人能夠在目標網站中分析出所需要的內容(災害資訊)為何。
3. 代理人能夠判斷網站內容是否已存在資料庫中。
4. 代理人能夠將最新災害資訊內容依照資料庫欄位自動下載建立歷史資料庫,並保留 新舊災害資訊,提供歷史記錄查詢。
5. 代理人經指派後,不需人工之介入便能定期執行任務。
為了達成以上五項軟體代理人之功能需求,本研究所發展建置之「災害資訊自動更 新軟體代理人系統」中包括四種代理人:
1. 資料擷取代理人:能夠在使用者指定的目標網站中,擷取網站的內容。
2. 資料過濾代理人:能夠將資料擷取代理人所擷取之內容自動分析過濾,僅留下所需 的內容。
3. 資料比對代理人:能夠判斷擷取之資料版本與資料庫中的資料版本是否異同。
4. 資料更新儲存代理人:能夠將新的災害資訊內容依照資料庫欄位之設計逐條建立資 料庫。另外,代理人系統亦可提供使用者自行輸入指派目標與執行週期,代理人即 依據所設定之週期,按所指派的目標擷取資料。
本研究所建立代理人符合三種代理人特性,由這三種特性交疊而構成軟體代理人程 式,如圖 3- 7 所示。未來可朝向符合其他代理人特性之目標發展,使程式功能更趨完 備。
圖 3- 7 軟體代理人特性關係
因此,本研究藉由軟體代理人間可相互溝通之特性,建立一多代理人之環境,協助 完成本系統之建置。其架構圖如圖 3- 8 所示。
軟體代理人是各系統對外之窗口,各代理人之間會以所確立之 XML 資料格式交換 資訊。此架構由多軟體代理人構成一群組,代理人將自動溝通,取得所需之資料或提供 資料。經由此架構,各服務使用者,將可經由資料交換平台,找到可以交換之資料格式 與來源位置,在設定軟體代理人之初始值後(資料之輸出、輸入),即可連結各系統,整 合各項資訊。
圖 3- 8 多代理人模式圖
資料交換平台依運作範圍分為 1. 既有系統連結與 2. 新增系統連結。架構如圖 3- 9 所示,以下分別介紹其內容。
自發性
反應性
脈絡連續性 災害資訊
自動更新 軟體代理人
資料交換 平台 通報系統
Database System
Applications
Other system
Web system Agent
Agent
Web service Agent
Web service Agent
Web service Agent
Web service Agent
圖 3- 9 資料交換平台架構圖
1. 既有系統連結
本研究根據國內災情發布來源如中央氣象局、水利署或水保局,建立相關資訊連結 管道,以統整資料庫並彙整災害資訊,避免重複建置等問題。因此本階段既有網站系統 連結中,資料交換平台由四個軟體代理人所組成,分別是(1)資料擷取代理人、(2)資料 過濾代理人、(3)資料比對代理人及(4)資料更新儲存代理人。以下針對各代理人之工作 內容作說明。
(1) 資料擷取代理人
資料擷取代理人的工作,是擷取使用者所指定網站內容的原始碼,提供後續工作使 用。各災害資訊發佈網站與橋梁基本資料系統的資料透過資料擷取代理人便可將其原始 碼擷取。本研究所架構之資料擷取代理人為一個多型的軟體,可針對不同資訊提供者,
採取不同的資料交換機制。地震發佈經由網頁對資料庫之方式,土石流警戒則是經由 Web Service 方式交換資料。各種災害交換資料與交換來源與機制,如圖 3- 10 所示。
以中央氣象局「地震災害資訊」為例,資料擷取代理人會在中央氣象局全球資訊網中讀 取「最近地震特報」之 URL,再透過此 URL 連結到該頁面擷取其原始碼。
圖 3- 10 地震特報擷取示意圖 (2) 資料過濾代理人
所謂資料過濾,顧名思義就是要將資料中需要的部分留下,不需要的部分捨棄。資 料過濾代理人的工作就是將資料擷取代理人所擷取的網頁原始碼過濾,留下與災害資訊 內容相關的資料,所以可以將資料過濾代理人視為一種解析器。
其解析原理為運用網頁呈現之特性為基礎,利用標籤(Tag)作為分析資料之依據,
在<>範圍內即所需擷取之訊息,並去除網頁中其餘雜訊。以「最近地震特報」為例,
資料擷取代理人所得到的網頁原始碼,在經由資料過濾代理人進行過濾後,將會得到下 列資料。最近地震特報、時間、規模、編號、位置、2006/05/09 06:14、4.0、小區域、
花蓮紅葉地震站北偏西方 18.5 公里。其示意圖如圖 3- 11 所示。
在土石流資料交換方面,因水保局已將土石流警戒資料公布於 Web Service 互動服 務中,其交換資訊皆以 XML 格式為主,為現今資訊交換機制之主流,文件格式皆以 Schema 定 義 其 結 構 形 式 , 其 格 式 標 準 較 HTML 更 為 嚴 謹 。 其 中 <RedAlert> 與
<YellowAlert>分別代表土石流紅色警界與黃色警戒區,<issuetime>則是發佈時間。以此 標籤為基準,代理人可分辨出各欄位資料所代表意義,並儲存至正確的資料庫欄位中。
圖 3- 11 地震特報資料過濾示意圖 (3) 資料比對代理人
資料比對代理人之工作,是將資料過濾代理人所過濾出之災害資訊資料版本與災害 資訊資料庫中的災害資訊版本做比較,判斷是否需要更新災害資訊資料庫。以「最近地
擷取
Agent獲得原始碼
過濾
Agent獲得結構性資料
震特報」為例,2006/05/09 06:14 為地震發生時間,代理人便以此判斷地震資訊之版本,
做為是否更新之依據,如圖 3- 12 所示。
圖 3- 12 地震特報資料版本判斷示意圖 (4) 資料更新儲存代理人
在經過資料比對代理人判斷災害資訊版本後,若需要更新,則會將災害資訊資料交 由資料庫建立代理人建立災害資訊資料庫。資料庫建立代理人將會依照資料庫之欄位逐 步建立災害資訊資料庫。以「最近地震特報」為例,代理人自動將最近地震特報時間、
規模、編號、位置分別儲存至資料庫中所對應之欄位,如圖 3- 13 所示。
圖 3- 13 地震特報資料庫判斷示意圖
除具有 XML 文件的資料交換,對於非 XML 文件的一般網頁,資料交換平台會,
加入另外兩個智慧型代理人於新增系統中(5)標籤註記代理人與(6)Web Service 代理人,
Agent
取得日期
資料庫原有日期
比對時間
Agent 更新資料庫 比對時間
不更新資料庫
舊版本
新版本
此兩個代理人能夠將非 XML 文件轉換為 XML 文件,以利資料交換平台運作,其說明 料欄位進行註解,以<tag></tag>方式在欄位左右處進行標記,使得網頁可以 XML Schema 格式進行資料輸出。Web Service 代理人再根據需求,由網頁或是資料庫中,擷 取資料建置 Web Service 功能。如圖 3- 14 所示。新增系統運作模式步驟說明如下:
Control flow
軟體代 理人 Html文件
a.取得XML schema標準 b.取得系統網頁html文件
(a)取得 XML 文件:Web Service 代理人藉由標簽註記代理人取得 XML 文件;
(b)發佈服務:Web Service 代理人提供符合 XML 格式之資訊。
代理人程式運作畫面如圖 3- 15 所示,使用者可將代理人程式加入開機服務中,伺 服器啟動時將會自動開啟軟體代理人程式,程式預設更新頻率為每五分鐘更新一次。軟 體代理人將自動監視各項資訊,若有新版本將進行更新。在手動更新功能方面主要分為 目標網頁視窗及擷取資訊窗,以地震資料擷取為例,登入系統後,目標網頁視窗畫面為 中央氣象局網頁,使用者可選擇欲擷取之地震資料,手動點選擷取鍵即可將資料擷取,
並顯示於擷取資訊窗中,且將新資料儲存至資料庫中。系統功能設定可設定代理人擷取 網頁路徑、更新頻率及儲存資料庫相關設定等,更新歷程視窗則會記錄所有更新紀錄時 間點與更新項目。
使用者可指定各目標網頁之初始位置,下方工作區塊為所擷取網頁之原始碼。系統 設定中則可指定軟體代理人之更新頻率,並可由更新歷程中查詢資料更新之狀態,如圖 3- 16 所示。
圖 3- 15 軟體代理人網頁擷取執行畫面
圖 3- 16 軟體代理人系統執行畫面