Удк 004. 89 Вывод на основе нечёткой ситуационной сети



Скачать 61.16 Kb.
Дата11.10.2012
Размер61.16 Kb.
ТипДокументы
УДК 004.89
ВЫВОД НА ОСНОВЕ НЕЧЁТКОЙ СИТУАЦИОННОЙ СЕТИ

В. В. Борисов1, М. М. Зернов2
Рассмотрены задачи вывода на основе нечёткой ситуационной сети. Представлен метод вывода по нечёткой ситуационной сети, определены его основные этапы и набор моделей оценки состояний системы, отдельных управляющих решений и сценария управления
Существуют различные методы, позволяющие реализовать ситуационный подход для поддержки принятия решений на основе аппарата нечёткой логики. Большинство из них основано на представлении ситуации в виде совокупности нечётких значений фиксированного набора признаков. К данной группе относятся методы нечёткого логического вывода, нечёткой классификации, многокритериальной оценки и выбора альтернатив [1–4].

Однако при поддержке принятия решений для сложных организационно-технических систем требуется не просто идентифицировать текущую ситуацию и соответствующее ей множество управляющих решений, но и определить рациональные пути достижения целей функционирования системы, для чего необходимо определить возможные последствия целой последовательности управляющих решений на несколько шагов вперёд. Данные задачи требуют привлечения дополнительных методов, среди которых хорошо себя зарекомендовали методы, основанные на представлении совокупности типовых состояний системы в виде узлов графа, переходы которого соответствуют управляющим решениям. Такое представление получило название нечёткой ситуационной сети (НСС) [2].

Основными задачами при использовании ситуационных сетей, являются следующие:

  • определение последовательности/последовательностей управляющих решений по достижению целевых ситуаций (или наилучших из достижимых в соответствии с выбранной моделью предпочтений), исходя из текущего состояния сети;

  • определение последствий ряда начальных решений.

В последнем случае может потребоваться как определение непосредственных результатов принятия данных решений, так и определение наилучшей последовательности управляющих решений.

Ситуационная сеть может быть представлена в виде ориентированного графа где W – множество узлов – состояний, а – множество дуг-переходов между состояниями.



(1)

Предложенный в [5] метод вывода по нечёткой ситуационной сети основывается на трактовке указанных задач в виде задачи поиска некоторого связного подграфа, содержащего некоторое начальное состояние сети gif" name="object4" align=absmiddle width=20 height=19>, относительно которого ведётся поиск.



(2)

Вид подграфа определяется типом конкретной ситуационной сети:

  • для сетей, в дугах переходов которых отсутствует случайная составляющая, обычно принимает вид цепи;

  • для сетей, учитывающих случайные факторы при переходах, ищется в виде дерева, соответствующего поливариантному сценарию управления.

В зависимости от особенностей конкретных сетей на накладываются дополнительные ограничения. Также при решении задачи прогноза результатов применения решений, некоторая начальная часть переходов подграфа уже является заданной, оставшаяся часть ищется как и в случае поиска оптимальных последовательностей переходов.

Рассмотрим основные этапы метода решения данных задач при нечётком выводе по сформированной ситуационной сети.

Помимо выбора вида искомого подграфа, основными этапами метода нечёткого вывода по сети являются:

  • оценка состояний системы, соотносимых с узлами НСС;

  • оценка управляющих решений, соотносимых с переходами НСС или их частями (в случае сложной структуры переходов НСС);

  • формирование одного или нескольких подграфов вывода, оценка каждого из них в целом и сравнение его с другими кандидатами.

Последний этап может быть организован двумя основными способами:

  • формирование различных допустимых подграфов вывода и их последующая оценка;

  • конструирование подграфа вывода на основе различных алгоритмов, например, алгоритмов на графах, метода динамического программирования.

При использовании второго способа также оцениваются различные альтернативы, но сравнения полностью построенных альтернативных подграфов вывода в явном виде не происходит.

Обобщённая структура метода нечёткого вывода по ситуационной сети представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 – Этапы метода нечёткого вывода по нечеткой ситуационной сети
Каждый из указанных этапов подразумевает наличие модели оценки соответствующего топологического элемента сети (узла, перехода, подграфа). Рассмотрим данные модели.

Модель оценки состояний необходима, в первую очередь, для того, чтобы установить, насколько то или иное состояние (узел сети) соответствует целям или критериям качества, которых придерживается лицо, принимающее решение [6]. Она позволяет определить целевые ситуации или выделить предпочтительные ситуации из множества достижимых. Данная модель может быть представлена как некоторая функция от состояния , ставящая в соответствие каждому состоянию сети некоторое чёткое или нечёткое число из диапазона [0, 1]:

, или для нечёткого варианта

.

(3)

Способ оценки переходов позволяет оценить каждое конкретное управляющее решение, служащее переходом сети. В простейшем случае данная оценка совпадает с оценкой состояния, в которое переходит сеть или же характеризуется указанной экспертом степенью предпочтения данного решения перед остальными в рассматриваемом состоянии. Однако существуют и более сложные варианты данного способа, в частности переход может быть оценен через наилучшую или наихудшую оценку узла сети, который может быть достигнут по прохождении заданного числа переходов после рассматриваемого.

Ситуация ещё более усложняется, если учитывается случайная составляющая. Так, если некоторое решение ассоциируется с управляемой частью перехода, его оценка может быть получена как взвешенные по вероятности оценки состояний-исходов, достижимых через него. Возможны и другие стратегии оценки решений – например, стратегии «минимального риска» или «максимального выигрыша».

Полученные оценки переходов позволяют построить искомый подграф и служат исходным материалом для оценки подграфа в целом.

В результате оценка управляющего решения также может быть представлена в виде чёткой/нечёткой функции от переходов сети:

, или для нечёткого варианта

.

(4)

Или, в нашем случае, групп переходов:

для чёткого варианта,

для нечёткого варианта.

(5)

Оценка подграфа вывода позволяет судить о пригодности рассматриваемого подграфа как решения задачи нечёткого вывода по ситуационной сети. Данная оценка может быть выражена через оценки переходов, конечных/исходных состояний подграфа или его топологические характеристики (длина цепи или число ярусов дерева).

Оценка подграфа связана со стратегией принятия совокупного решения – одной или нескольких последовательностей решений – переходов сети, обеспечивающих наилучший (с точки зрения стратегии оценки переходов сети) результат по достижению приемлемых (в соответствии с моделью оценки состояний) состояний сети. Данная оценка рассматривается уже как функция от всего подграфа :

для чёткого варианта,

для нечёткого варианта.

(6)

Последовательность использования указанных моделей в предложенном методе нечеткого вывода по НСС представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 – Последовательность использования моделей при выводе
по нечеткой ситуационной сети
Литература

  1. Дюбуа Д., Прад А. Теория возможностей. Приложения к представлению знаний и информатике: Пер. с фр. – М.: Радио и связь, 1990.

  2. Мелихов А. Н., Берштейн Л. С., Коровин С. Я. Ситуационные советующие системы с нечеткой логикой. М.: Наука, 1990.

  3. Прикладные нечеткие системы/ Под ред. Т. Тэрано, К. Асаи, М. Сугено. – М.: Мир, 1993.

  4. Федунов Б. Е. Механизмы вывода в БОСЭС типовых ситуаций полета летательных аппаратов// Сб. науч. тр. Научной сессии МИФИ–2002. Том 3, 2002. – С. 32–37.

  5. Зернов М. М. Метод вывода по нечёткой ситуационной сети на основе оценки разнородных топологических элементов// Сб. тр. 16-й Военно-научной конференции «Проблемы теории и практики развития войсковой ПВО в современных условиях», Смоленск, ВА ВПВО ВС РФ, 2008. – С. 45–50.

  6. Зернов М. М. Способ построения нечёткой многокритериальной оценочной модели// Нейрокомпьютеры: Разработка и применение. №1, 2007. – С. 40–49.

1 214013, Смоленск, Энергетический проезд, д. 1, Филиал ГОУ ВПО «Московский энергетический институт (технический университет)» в г. Смоленске, кафедра Вычислительной техники, vborisov@etna-it.ru

2 zmmioml@yandex.ru

Похожие:

Удк 004. 89 Вывод на основе нечёткой ситуационной сети iconУдк 004. 7 Разработка метода и алгоритма маршрутизации для беспроводной mesh-сети
На базе стандарта локальных сетей беспроводного доступа ieee 802. 11, выпущенного около 14 лет назад до сих пор строятся беспроводные...
Удк 004. 89 Вывод на основе нечёткой ситуационной сети iconУдк 691. 175. 2, 004. 932. 2, 004. 434, 004. 422. 635. 3 Фрактальный анализ микрофотографий наполненного эпоксидного связующего
Предложена методика обработки изображений микроструктуры композита, основанная на выполнении двоичной декомпозиции растрового образа....
Удк 004. 89 Вывод на основе нечёткой ситуационной сети iconУдк 004. 8 И. Л. Артемьева, Н. В. Рештаненко
Описана архитектура банка знаний, структура базы знаний, разработанной на основе онтологии, лежащей в основе системы, а также методы...
Удк 004. 89 Вывод на основе нечёткой ситуационной сети iconУдк 004. 738. 52: 004. 822 А. Н. Кузнецов, Е. В. Пышкин
Применение онтологий для построения пользовательского интерфейса к системам web-поиска
Удк 004. 89 Вывод на основе нечёткой ситуационной сети iconУдк 004. 89: 004. 93 К. В. Мурыгин
Предлагается итерационный метод, позволяющий получать разделяющие гиперповерхности с учетом особенностей расположения обучающих объектов...
Удк 004. 89 Вывод на основе нечёткой ситуационной сети iconПринятие решения в ситуации экономического риска на основе нечеткой логики Красновская Анна Радиславовна
В статье рассматривается проблема принятия решения в ситуации экономического риска на основе нечеткой логики, то есть, с учетом неопределенных...
Удк 004. 89 Вывод на основе нечёткой ситуационной сети iconОценка эффективности инвестиционных проектов на основе нечеткой логики
В данной работе показаны перспективы применения для решения подобных задач систем нечеткой логики, в частности, пакета прикладных...
Удк 004. 89 Вывод на основе нечёткой ситуационной сети iconВ. А. Смирнов и др. Фрактальный анализ микроструктуры наномодифицированного композита удк 691. 175. 2, 004. 932. 2, 004. 434, 004. 422. 635. 3
В. А. Смирнов и др. Фрактальный анализ микроструктуры наномодифицированного композита
Удк 004. 89 Вывод на основе нечёткой ситуационной сети iconУдк 551. 462. 32:(551. 243. 8+551. 33):(528 04+528. 87):(004. 6+004. 92)]
Изучение особенностей формирования, структуры и морфологии западного шельфа антарктического полуострова по результатам тектонических...
Удк 004. 89 Вывод на основе нечёткой ситуационной сети iconУдк 004. 822 Н. В. Лукашевич
РуТез, создаваемого как ресурс для автоматической обработки документов. При моделировании основной задачей являлось обеспечение логического...
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org