Bulanık bilişsel harita - Fuzzy cognitive map

Amerikan uyuşturucu pazarının on bir faktörünü tasvir eden Rod Tabers FCM

Bir bulanık bilişsel harita (FCM) bir bilişsel harita bir "zihinsel peyzajın" unsurları (örneğin, kavramlar, olaylar, proje kaynakları) arasındaki ilişkilerin bu unsurların "etkisinin gücünü" hesaplamak için kullanılabileceği. Bulanık bilişsel haritalar, Bart Kosko.[1][2] Ron Axelrod, bilişsel haritaları sosyal bilimsel bilgiyi ve modellemeyi temsil etmenin resmi bir yolu olarak tanıttı. karar verme sosyal ve politik sistemlerde, daha sonra hesaplamaya getirildi Bulanık mantık.[kaynak belirtilmeli ]

Detaylar

Bulanık bilişsel haritalar bulanık olarak işaretlenmiştir digraphs. Bakabilirler ilk kızarma sevmek Hasse diyagramları ama değiller.E-tablolar veya tablolar, FCM'leri bir matrisler daha fazla hesaplama için.[3][4][5]FCM, nedensel bilgi edinimi ve temsili için kullanılan bir tekniktir, nedensel bilgi muhakeme sürecini destekler ve karar verme problemlerini çözmeyi, modellemeyi ve simüle etmeyi amaçlayan nöro-bulanık sisteme aittir. karmaşık sistemler.[6] FCM ağırlıklarının eğitimi ve güncellenmesi için öğrenme algoritmaları, çoğunlukla alanından gelen fikirlere dayalı olarak önerilmiştir. Yapay Sinir Ağları.[7] FCM modelini uyarlamak ve ağırlıklarını ayarlamak için kullanılan adaptasyon ve öğrenme metodolojileri. Kosko ve Dickerson (Dickerson & Kosko, 1994), Farklılık Hebbian Öğrenme (DHL) FCM'yi eğitecek.[8] İlk Hebbian algoritmasına dayanan önerilen algoritmalar bulunmaktadır;[9] diğer algoritmalar alanından gelir genetik algoritmalar, Sürü zekası[10] ve evrimsel hesaplama.[11] Öğrenme algoritmaları geleneksel FCM'nin sunduğu eksikliklerin üstesinden gelmek için kullanılır, yani önerilen otomatik FCM adayları tarafından insan müdahalesini azaltmak; veya her yürütme sırasında yalnızca en alakalı kavramları etkinleştirerek; veya modelleri daha şeffaf ve dinamik hale getirerek.[12]

Bulanık bilişsel haritalar (FCM'ler), çeşitli alanlarda yapılandırılmış bilgiyi temsil etme ve karmaşık sistemleri modelleme yetenekleri nedeniyle önemli araştırma ilgisi kazanmıştır. Bu artan ilgi, gerçek durumları daha iyi temsil edebilecek iyileştirme ve daha güvenilir modeller yapma ihtiyacına yol açtı. FCM'lerin ilk basit uygulaması bir kitapta anlatılıyor[13] William R. Taylor, Afganistan ve Irak'taki savaşın analiz edildiği yer. İçinde Bart Kosko kitabı Bulanık Düşünme,[14] birkaç Hasse diyagramı FCM'lerin kullanımını göstermektedir. Örnek olarak, Rod Taber'den alıntı yapılan bir FCM[15] Amerikan kokain pazarının 11 faktörünü ve bu faktörler arasındaki ilişkileri açıklar. Taylor, hesaplamalar için beş değerli mantık kullanır ({-1, -0.5,0, + 0.5, + 1} dışındaki skaler değerler). Taber'in kullandığı bu özel harita üç değerlikli mantık ({-1,0, + 1} dışında skaler değerler). Taber vd. ayrıca harita füzyon dinamiklerini açıklar ve ilgili bir makalede kombinasyonun yakınsaması üzerine bir teorem verir.[16]

Sosyal bilimlerdeki uygulamalar[13][14][15][17] FCM'leri halka tanıttı, hepsi de model oluşturmak ve kullanmakla uğraşmak zorunda olan çok daha geniş bir uygulama yelpazesinde kullanıldı[18] belirsizlik ve karmaşık süreçler ve sistemler. Örnekler:

  • İş hayatında FCM'ler ürün planlaması için kullanılabilir[19] ve karar desteği.[20]
  • Ekonomide, FCM'ler aşağıdakilerin kullanımını destekler: oyun Teorisi daha karmaşık ortamlarda.[21]
  • Modelleme için eğitimde Kritik başarı faktörleri nın-nin Öğrenme Yönetim Sistemleri.[22]
  • Tıbbi uygulamalarda sistemleri modellemek, teşhis sağlamak,[23] geliştirmek Karar Destek Sistemleri[24][25] ve tıbbi değerlendirme.[26]
  • Mühendislikte modelleme ve kontrol[27] esas olarak karmaşık sistemlerden[28] ve güvenilirlik mühendisliği [29]
  • Proje planlamasında FCM'ler, proje kaynakları arasındaki karşılıklı bağımlılıkları analiz etmeye yardımcı olur.
  • Robotikte[14][30] FCM'ler, çevrelerinin bulanık modellerini geliştirmeleri ve bu modelleri net kararlar almak için kullanmaları için makineleri destekler.
  • Bilgisayar destekli öğrenmede FCM'ler, bilgisayarların öğrencilerin derslerini anlayıp anlamadıklarını kontrol etmelerini sağlar.[31]
  • İçinde uzman sistemler[15] bilgili kişilerin tahminlerini işlemek için birkaç veya daha fazla FCM tek bir FCM'de toplanabilir.[32]
  • BT proje yönetiminde, FCM tabanlı bir metodoloji, başarılı modellemeye yardımcı olur,[33] risk analizi ve değerlendirmesi,[34][35] BT senaryoları [36]

FCMappers, bulanık bilişsel haritaların analizi ve görselleştirilmesi için uluslararası bir çevrimiçi topluluktur.[37] FCMappers, FCM ile başlamak için destek sunar ve ayrıca Microsoft Excel FCM'leri kontrol edip analiz edebilen tabanlı araç. Çıktı olarak kaydedilir Pajek dosya ve Pajek, Visone, vb. gibi üçüncü taraf yazılımlarda görselleştirilebilir. Ayrıca yazılımı özel araştırma ihtiyaçlarına uyarlamayı da sunarlar.

Mental Modeler gibi ek FCM yazılım araçları,[38][39] yakın zamanda bir karar destek aracı olarak geliştirilmiştir. sosyal bilim araştırma, işbirliğine dayalı karar verme ve doğal kaynak planlaması.

Ayrıca bakınız

Referanslar

  1. ^ Bart Kosko (1986). "Bulanık Bilişsel Haritalar" (PDF). Uluslararası İnsan-Makine Çalışmaları Dergisi. 24: 65–75. doi:10.1016 / S0020-7373 (86) 80040-2.
  2. ^ [1]
  3. ^ "FCMapper - Bulanık Kognitif Haritalama Yazılım Çözümümüz". Fcmappers.net. 2016-01-27. Alındı 2017-01-09.
  4. ^ "Bulanık Bilişsel Haritalar". Ochoadeaspuru.com. Alındı 2017-01-09.
  5. ^ "JFCM - Java Fuzzy Cognitive Maps". Jfcm.megadix.it. Alındı 2017-01-09.
  6. ^ Salmeron Jose L. (2012). Yapay Duygu Tahmini için "Bulanık Bilişsel Haritalar". Uygulamalı Yazılım Hesaplama. 12 (2): 3704–3710. doi:10.1016 / j.asoc.2012.01.015.
  7. ^ Salmeron, Jose L .; Froelich, W. (2016). "Zaman Serisi Tahmini için Bulanık Bilişsel Haritaların Dinamik Optimizasyonu". Bilgiye Dayalı Sistemler. 105: 29–37. doi:10.1016 / j.knosys.2016.04.023.
  8. ^ "IEEEBook8.dvi" (PDF). Home.eng.iastate.edu. Alındı 2017-01-09.
  9. ^ Papageorgiou, E.I .; Stylios, C.D .; Groumpos, P.P. (2004). "Bulanık bilişsel haritaları eğitmek için aktif Hebbian öğrenme algoritması". International Journal of Approximate Reasoning. 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). "Parçacık Sürü Optimizasyonunu Kullanarak Bulanık Bilişsel Haritalar Öğrenimi". Akıllı Bilgi Sistemleri Dergisi. 25: 95. doi:10.1007 / s10844-005-0864-9.
  11. ^ Stach, W .; Kurgan, L .; Pedrycz, W .; Reformat, M. (2005). "Bulanık Bilişsel Haritaların Evrimsel Gelişimi". 14th IEEE International Conference on Fuzzy Systems, 2005. FUZZ '05. sayfa 619–. doi:10.1109 / FUZZY.2005.1452465. ISBN  0-7803-9159-4.
  12. ^ Papageorgiou, Elpiniki I .; Stylios, Chrysostomos; Groumpos, Peter P. (2006). "Bulanık bilişsel harita nedensel bağlantılarının ince ayarını yapmak için denetimsiz öğrenme teknikleri". Uluslararası İnsan-Bilgisayar Araştırmaları Dergisi. 64 (8): 727. doi:10.1016 / j.ijhcs.2006.02.009.
  13. ^ a b William R. Taylor: Ölümcül Amerikan Kargaşası (Bush ve Pasifistlerin Terörle Savaşta Her Biri Nasıl Başarısız Oldu), 2006, ISBN  0-595-40655-6 (Bölüm 14'teki FCM uygulaması) Arşivlendi 30 Eylül 2007, Wayback Makinesi
  14. ^ a b c Bart Kosko: Bulanık Düşünme, 1993/1995, ISBN  0-7868-8021-X (Bölüm 12: Uyarlanabilir Bulanık Sistemler)
  15. ^ a b c Çubuk Taber: Bulanık Bilişsel Haritalarla Bilgi İşleme, Uygulamalı Uzman Sistemler, cilt. 2, hayır. 1, 83-87, 1991 (Hasse diyagramı Almanca Wikipedia'da)
  16. ^ Taber, Çubuk; Yager, Ronald R .; Helgason Cathy M. (2007). "Birleşik bulanık bilişsel haritaların denge davranışı üzerindeki niceleme etkileri". Uluslararası Akıllı Sistemler Dergisi. 22 (2): 181. doi:10.1002 / int.20185.
  17. ^ Kostas Neocleous, Christos Schizas, Kostas Yenethlis: Siyasi Dinamikleri İncelemede Bulanık Bilişsel Modeller - Kıbrıs sorunu örneği Arşivlendi 29 Eylül 2007, Wayback Makinesi
  18. ^ Chrysostomos D. Stylios, Voula C.Georgopoulos, Peter P. Groumpos: Modelleme Sistemlerinde Bulanık Bilişsel Haritaların Kullanımı Arşivlendi 20 Temmuz 2011, at Wayback Makinesi
  19. ^ Antonie Jetter: Produktplanung im Fuzzy Ön Uç, 2005, ISBN  3-8350-0144-2
  20. ^ Salmeron Jose L. (2009). "Karar vericileri Bulanık Bilişsel Haritalarla desteklemek". Araştırma-Teknoloji Yönetimi. 52 (3): 53–59. doi:10.1080/08956308.2009.11657569.
  21. ^ Vesa A. Niskanen: Bulanık Dilbilimsel Bilişsel Haritaların Mahpus İkilemine Uygulanması, 2005, ICIC International s. 139-152, ISSN 1349-4198 Arşivlendi 29 Eylül 2007, Wayback Makinesi
  22. ^ Salmeron Jose L. (2009). "LMS Kritik Başarı Faktörlerini modellemek için Artırılmış Bulanık Bilişsel Haritalar". Bilgiye Dayalı Sistemler. 22 (4): 53–59. doi:10.1016 / j.knosys.2009.01.002.
  23. ^ Georgopoulos, Voula C; Malandraki, Gürcistan A; Stylios, Chrysostomos D (2003). "Spesifik dil bozukluğunun ayırıcı tanısına bulanık bir bilişsel harita yaklaşımı". Tıpta Yapay Zeka. 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). "Bulanık bilişsel haritalara dayalı radyasyon terapisinde karar vermek için entegre iki seviyeli hiyerarşik bir sistem". Biyomedikal Mühendisliğinde IEEE İşlemleri. 50 (12): 1326–39. doi:10.1109 / TBME.2003.819845. PMID  14656062.
  25. ^ Salmeron, Jose L .; Papageorgiou, E. (2012). "Radyoterapi Tedavi Planlaması için Bulanık Gri Bilişsel Haritalar tabanlı Karar Destek Sistemi". Bilgiye Dayalı Sistemler. 30 (1): 151–160. doi:10.1016 / j.knosys.2012.01.008.
  26. ^ Georgopoulos, Voula C .; Stylios, Chrysostomos D. (2015). "Acil Serviste Triyaj Değerlendirmesi ve Karar Desteği için Denetleyici Bulanık Bilişsel Harita Yapısı". Simülasyon ve Modelleme Metodolojileri, Teknolojileri ve Uygulamaları. Akıllı Sistemler ve Hesaplamadaki Gelişmeler. 319. s. 255–69. doi:10.1007/978-3-319-11457-6_18. ISBN  978-3-319-11456-9.
  27. ^ Groumpos, Peter P .; Stylios, Chrysostomos D. (Ocak 2000). "Modelleme denetim kontrol sistemlerinde Bulanık Bilişsel Haritalar - IOS Press". Journal of Intelligent & Fuzzy Systems. 8 (1): 83–98. Alındı 2017-01-09.
  28. ^ Stylios, C.D .; Groumpos, P.P. (2004). "Bulanık Bilişsel Haritaları Kullanarak Karmaşık Sistemlerin Modellenmesi". Sistemler, İnsan ve Sibernetik Üzerine IEEE İşlemleri - Bölüm A: Sistemler ve İnsanlar. 34: 155. doi:10.1109 / TSMCA.2003.818878.
  29. ^ Salmeron, Jose L .; Gutierrez, E. (2012). "Güvenilirlik Mühendisliğinde Bulanık Gri Bilişsel Haritalar". Uygulamalı Yazılım Hesaplama. 12 (12): 3818–3824. doi:10.1016 / j.asoc.2012.02.003.
  30. ^ Marc Böhlen: Kafeslerde Daha Fazla Robot,
  31. ^ Benjoe A.Juliano, Wylis Bandler: Düşünce Zincirlerini İzleme (Bilişsel Tanıda Bulanık Yöntemler), Physica-Verlag Heidelberg 1996, ISBN  3-7908-0922-5
  32. ^ W.B. Vasantha Kandasamy, Florentin Smarandache: Bulanık Bilişsel Haritalar ve Nötrosofik Bilişsel Haritalar, 2003, ISBN  1-931233-76-4
  33. ^ Rodriguez-Repiso, Luis; Setchi, Rossitza; Salmeron Jose L. (2007). "Fuzzy Cognitive Maps ile BT projelerinin başarısını modelleme". Uygulamalarla uzmanlık sistmeleri. 32 (2): 543. doi:10.1016 / j.eswa.2006.01.032.
  34. ^ Salmeron, Jose L .; Lopez, C. (2010). "ERP bakımında risk değerlendirmesi için çok kriterli bir yaklaşım". Sistemler ve Yazılım Dergisi. 83 (10): 1941–1953. doi:10.1016 / j.jss.2010.05.073.
  35. ^ Salmeron, Jose L .; Lopez, C. (2012). "Artırılmış Bulanık Bilişsel Haritalarla ERP Bakımı Üzerindeki Risk Etkisini Tahmin Etme". Yazılım Mühendisliğinde IEEE İşlemleri. 38 (2): 439–452. doi:10.1109 / TSE.2011.8.
  36. ^ Salmeron, Jose L .; Vidal, R .; Mena, A. (2012). "TOPSIS ile Bulanık Bilişsel Haritalar tabanlı senaryoları sıralayın". Uygulamalarla uzmanlık sistmeleri. 39 (3): 2443–2450. doi:10.1016 / j.eswa.2011.08.094.
  37. ^ FCMappers - bulanık bilişsel haritalama için uluslararası topluluk: http://www.FCMappers.net/
  38. ^ Gray, Steven A .; Grey, Stefan; Cox, Linda J .; Henly-Shepard, Sarah (2013). "Zihinsel Modelleyici: Uyarlanabilir Çevre Yönetimi için Bulanık-Mantıksal Bilişsel Haritalama Modelleme Aracı". 2013 46. Hawaii Uluslararası Sistem Bilimleri Konferansı. s. 965–. doi:10.1109 / HICSS.2013.399. ISBN  978-1-4673-5933-7.
  39. ^ "Bulanık Mantık Bilişsel Haritalama". Zihinsel Modelci. Alındı 2017-01-09.