Fuzzy kognitivní mapa - Fuzzy cognitive map

Rod Tabers FCM zobrazující jedenáct faktorů amerického trhu s drogami

A fuzzy kognitivní mapa (FCM) je kognitivní mapa ve kterém lze vztahy mezi prvky (např. koncepty, události, prostředky projektu) „mentální krajiny“ použít k výpočtu „síly dopadu“ těchto prvků. Fuzzy kognitivní mapy představil Bart Kosko.[1][2] Ron Axelrod představil kognitivní mapy jako formální způsob reprezentace společenských vědeckých poznatků a modelování rozhodování v sociálních a politických systémech, poté přinesl výpočet fuzzy logika.[Citace je zapotřebí ]

Detaily

Fuzzy kognitivní mapy jsou fuzzy se znaménkem digrafy. Mohou se na to podívat první ruměnec jako Hasse diagramy ale nejsou.Tabulky nebo se k mapování FCM používají tabulky matice pro další výpočet.[3][4][5]FCM je technika používaná pro získávání a reprezentaci kauzálních znalostí, podporuje proces uvažování o kauzálních znalostech a patří do neurofuzzy systému, jehož cílem je řešení problémů s rozhodováním, modelování a simulace složité systémy.[6] Byly navrženy výukové algoritmy pro trénink a aktualizaci vah FCM většinou na základě nápadů pocházejících z oblasti Umělé neuronové sítě.[7] Metodiky adaptace a učení používané k přizpůsobení modelu FCM a přizpůsobení jeho vah. Kosko a Dickerson (Dickerson a Kosko, 1994) navrhli diferenciál Hebbské učení (DHL) trénovat FCM.[8] Byly navrženy algoritmy založené na počátečním hebbovském algoritmu;[9] další algoritmy pocházejí z oblasti genetické algoritmy, rojová inteligence[10] a evoluční výpočet.[11] Algoritmy učení jsou používány k překonání nedostatků, které tradiční FCM představují, tj. snižování lidského zásahu navrhovanými automatizovanými kandidáty FCM; nebo aktivací pouze nejdůležitějších konceptů při každém spuštění; nebo zvýšením transparentnosti a dynamiky modelů.[12]

Fuzzy kognitivní mapy (FCM) získaly značný výzkumný zájem díky své schopnosti reprezentovat strukturované znalosti a modelovat složité systémy v různých oblastech. Tento rostoucí zájem vedl k potřebě vylepšení a výroby spolehlivějších modelů, které mohou lépe reprezentovat skutečné situace. První jednoduchá aplikace FCM je popsána v knize[13] Williama R. Taylora, kde je analyzována válka v Afghánistánu a Iráku. v Bart Kosko kniha Fuzzy myšlení,[14] několik diagramů Hasse ilustruje použití FCM. Jako příklad jeden FCM citoval Rod Taber[15] popisuje 11 faktorů amerického trhu s kokainem a vztahy mezi těmito faktory. Pro výpočty Taylor používá pětimocnou logiku (skalární hodnoty z {-1, -0,5,0, + 0,5, + 1}). Tato konkrétní mapa Taberu používá trivalentní logika (skalární hodnoty z {-1,0, + 1}). Taber a kol. také ilustrují dynamiku fúze map a poskytují větu o konvergenci kombinace v souvisejícím článku.[16]

Zatímco aplikace ve společenských vědách[13][14][15][17] představil FCM veřejnosti, používají se v mnohem širším spektru aplikací, které se všechny musí vypořádat s vytvářením a používáním modelů[18] nejistoty a složitých procesů a systémů. Příklady:

FCMappers je mezinárodní online komunita pro analýzu a vizualizaci fuzzy kognitivních map.[37] FCMappers nabízejí podporu pro zahájení s FCM a také poskytují Microsoft Excel - nástroj, který je schopen kontrolovat a analyzovat FCM. Výstup se uloží jako Pajek Soubor a lze je vizualizovat v softwaru třetích stran, jako jsou Pajek, Visone atd. Nabízejí také přizpůsobení softwaru konkrétním výzkumným potřebám.

Další softwarové nástroje FCM, jako je Mental Modeler,[38][39] byly nedávno vyvinuty jako nástroj na podporu rozhodování pro použití v společenské vědy výzkum, společné rozhodování a plánování přírodních zdrojů.

Viz také

Reference

  1. ^ Bart Kosko (1986). "Fuzzy kognitivní mapy" (PDF). International Journal of Man-Machine Studies. 24: 65–75. doi:10.1016 / S0020-7373 (86) 80040-2.
  2. ^ [1]
  3. ^ „FCMapper - naše softwarové řešení Fuzzy Cognitive Mapping Software“. Fcmappers.net. 2016-01-27. Citováno 2017-01-09.
  4. ^ „Fuzzy Cognitive Maps“. Ochoadeaspuru.com. Citováno 2017-01-09.
  5. ^ „JFCM - Java Fuzzy Cognitive Maps“. Jfcm.megadix.it. Citováno 2017-01-09.
  6. ^ Salmeron, Jose L. (2012). "Fuzzy kognitivní mapy pro předpovídání umělých emocí". Applied Soft Computing. 12 (2): 3704–3710. doi:10.1016 / j.asoc.2012.01.015.
  7. ^ Salmeron, Jose L .; Froelich, W. (2016). "Dynamická optimalizace fuzzy kognitivních map pro předpovídání časových řad". Znalostní systémy. 105: 29–37. doi:10.1016 / j.knosys.2016.04.023.
  8. ^ „IEEEBook8.dvi“ (PDF). Home.eng.iastate.edu. Citováno 2017-01-09.
  9. ^ Papageorgiou, E.I .; Stylios, C.D .; Groumpos, P.P. (2004). Msgstr "Aktivní hebbovský algoritmus učení pro trénování fuzzy kognitivních map". Mezinárodní žurnál přibližného uvažování. 37 (3): 219. doi:10.1016 / j.ijar.2004.01.001.
  10. ^ Papageorgiou, Elpiniki I .; Parsopoulos, Konstantinos E .; Stylios, Chrysostomos S .; Groumpos, Petros P .; Vrahatis, Michael N. (2005). "Fuzzy kognitivní mapy učení pomocí optimalizace roje částic". Journal of Intelligent Information Systems. 25: 95. doi:10.1007 / s10844-005-0864-9.
  11. ^ Stach, W .; Kurgan, L .; Pedrycz, W .; Reformat, M. (2005). "Evoluční vývoj fuzzy kognitivních map". 14. mezinárodní konference IEEE o fuzzy systémech, 2005. FUZZ '05. str. 619–. doi:10.1109 / FUZZY.2005.1452465. ISBN  0-7803-9159-4.
  12. ^ Papageorgiou, Elpiniki I .; Stylia, Chrysostomos; Groumpos, Peter P. (2006). "Techniky učení bez dozoru pro jemné doladění kauzálních odkazů fuzzy kognitivní mapy". International Journal of Human-Computer Studies. 64 (8): 727. doi:10.1016 / j.ijhcs.2006.02.009.
  13. ^ A b William R. Taylor: Smrtící americký zmatek (Jak Bush a Pacifisté selhali ve válce proti terorismu), 2006, ISBN  0-595-40655-6 (FCM aplikace v kapitole 14) Archivováno 30. Září 2007 v Wayback Machine
  14. ^ A b C Bart Kosko: Fuzzy myšlení, 1993/1995, ISBN  0-7868-8021-X (Kapitola 12: Adaptivní fuzzy systémy)
  15. ^ A b C Rod Taber: Zpracování znalostí pomocí fuzzy kognitivních map, Expert Systems with Applications, roč. 2, č. 1, 83-87, 1991 (Hasseův diagram v německé Wikipedii)
  16. ^ Taber, Rod; Yager, Ronald R .; Helgason, Cathy M. (2007). "Kvantizační účinky na rovnovážné chování kombinovaných fuzzy kognitivních map". International Journal of Intelligent Systems. 22 (2): 181. doi:10.1002 / int.20185.
  17. ^ Costas Neocleous, Christos Schizas, Costas Yenethlis: Fuzzy kognitivní modely při studiu politické dynamiky - případ kyperského problému Archivováno 29. Září 2007, na Wayback Machine
  18. ^ Chrysostomos D. Stylios, Voula C. Georgopoulos, Peter P. Groumpos: Využití fuzzy kognitivních map v modelových systémech Archivováno 20. července 2011, v Wayback Machine
  19. ^ Antonie Jetter: Produktplanung im Fuzzy Front End, 2005, ISBN  3-8350-0144-2
  20. ^ Salmeron, Jose L. (2009). "Podpora osob s rozhodovací pravomocí pomocí Fuzzy kognitivních map". Řízení výzkumu a technologií. 52 (3): 53–59. doi:10.1080/08956308.2009.11657569.
  21. ^ Vesa A. Niskanen: Aplikace fuzzy lingvistických kognitivních map na vězeňské dilema, 2005, ICIC International str. 139-152, ISSN 1349-4198 Archivováno 29. Září 2007, na Wayback Machine
  22. ^ Salmeron, Jose L. (2009). "Rozšířené fuzzy kognitivní mapy pro modelování kritických faktorů úspěchu LMS". Znalostní systémy. 22 (4): 53–59. doi:10.1016 / j.knosys.2009.01.002.
  23. ^ Georgopoulos, Voula C; Malandraki, Gruzie A; Stylios, Chrysostomos D (2003). "Přístup fuzzy kognitivní mapy k diferenciální diagnostice poruchy specifického jazyka". Umělá inteligence v medicíně. 29 (3): 261–78. doi:10.1016 / S0933-3657 (02) 00076-3. PMID  14656490.
  24. ^ Papageorgiou, E.I .; Stylios, C.D .; Groumpos, P.P. (2003). "Integrovaný dvouúrovňový hierarchický systém pro rozhodování v radiační terapii založený na fuzzy kognitivních mapách". Transakce IEEE na biomedicínském inženýrství. 50 (12): 1326–39. doi:10.1109 / TBME.2003.819845. PMID  14656062.
  25. ^ Salmeron, Jose L .; Papageorgiou, E. (2012). „Fuzzy Gray Cognitive Maps-based Decision Support System for Radiotherapy Treatment Planning“. Znalostní systémy. 30 (1): 151–160. doi:10.1016 / j.knosys.2012.01.008.
  26. ^ Georgopoulos, Voula C .; Stylios, Chrysostomos D. (2015). „Struktura dohledové fuzzy kognitivní mapy pro hodnocení a podporu rozhodování na pohotovostním oddělení“. Metodiky simulace a modelování, technologie a aplikace. Pokroky v inteligentních systémech a výpočetní technice. 319. 255–69. doi:10.1007/978-3-319-11457-6_18. ISBN  978-3-319-11456-9.
  27. ^ Groumpos, Peter P .; Stylios, Chrysostomos D. (leden 2000). „Fuzzy kognitivní mapy v modelování řídicích systémů dohledu - IOS Press“. Journal of Intelligent & Fuzzy Systems. 8 (1): 83–98. Citováno 2017-01-09.
  28. ^ Stylios, C.D .; Groumpos, P.P. (2004). "Modelování komplexních systémů pomocí fuzzy kognitivních map". Transakce IEEE na systémech, člověku a kybernetice - část A: Systémy a lidé. 34: 155. doi:10.1109 / TSMCA.2003.818878.
  29. ^ Salmeron, Jose L .; Gutierrez, E. (2012). „Fuzzy Gray Cognitive Maps in Reliability Engineering“. Applied Soft Computing. 12 (12): 3818–3824. doi:10.1016 / j.asoc.2012.02.003.
  30. ^ Marc Böhlen: Více robotů v klecích,
  31. ^ Benjoe A. Juliano, Wylis Bandler: Sledování myšlenkových řetězců (fuzzy metody v kognitivní diagnostice), Physica-Verlag Heidelberg 1996, ISBN  3-7908-0922-5
  32. ^ W. B. Vasantha Kandasamy, Florentin Smarandache: Fuzzy kognitivní mapy a neutrosofické kognitivní mapy, 2003, ISBN  1-931233-76-4
  33. ^ Rodriguez-Repiso, Luis; Setchi, Rossitza; Salmeron, Jose L. (2007). "Modelování úspěchu projektů IT pomocí Fuzzy kognitivních map". Expertní systémy s aplikacemi. 32 (2): 543. doi:10.1016 / j.eswa.2006.01.032.
  34. ^ Salmeron, Jose L .; Lopez, C. (2010). "Vícekriteriální přístup k hodnocení rizik při údržbě ERP". Journal of Systems and Software. 83 (10): 1941–1953. doi:10.1016 / j.jss.2010.05.073.
  35. ^ Salmeron, Jose L .; Lopez, C. (2012). "Předpovídání dopadu rizika na údržbu ERP pomocí rozšířených fuzzy kognitivních map". Transakce IEEE v softwarovém inženýrství. 38 (2): 439–452. doi:10.1109 / TSE.2011.8.
  36. ^ Salmeron, Jose L .; Vidal, R .; Mena, A. (2012). "Hodnocení scénářů založených na fuzzy kognitivních mapách s TOPSIS". Expertní systémy s aplikacemi. 39 (3): 2443–2450. doi:10.1016 / j.eswa.2011.08.094.
  37. ^ FCMappers - mezinárodní společenství pro fuzzy kognitivní mapování: http://www.FCMappers.net/
  38. ^ Gray, Steven A .; Gray, Stefan; Cox, Linda J .; Henly-Shepard, Sarah (2013). „Mental Modeler: A Fuzzy-Logic Cognitive Mapping Modeling Tool for Adaptive Environmental Management“. 2013. 46. mezinárodní konference na Havaji o systémových vědách. str. 965–. doi:10.1109 / HICSS.2013.399. ISBN  978-1-4673-5933-7.
  39. ^ „Fuzzy Logic Cognitive Mapping“. Mentální modelář. Citováno 2017-01-09.