Синтез и верификация статистических и интеллектуальных моделей
Ni — количество встреч i-м значения прошлого параметра по всей выборке; Nj — количество встреч j-го значения будущего параметра по всей выборке; N — количество встреч j-го значения будущего параметра при i-м значении прошлого параметра по всей выборке. INF1, частный критерий: количество знаний по А. Харкевичу, 1-й вариант расчета относительных частот: Nj — суммарное количество признаков по j-му… Читать ещё >
Синтез и верификация статистических и интеллектуальных моделей (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Рассмотрим этапы последовательного повышения степени формализации модели путем преобразования исходных данных в информацию, а далее в знания, которые применяются АСК-анализе и системе «Эйдос-Х» (рисунок 13).
Рисунок 13 — Этапы последовательной обработки данных, информации и знаний в системе «Эйдос-Х» .
Далее запустим режим 3.5, в котором происходит выбор моделей для синтеза и верификации (рисунок 14) и нажмем кнопку «Ок». После успешного завершения, также необходимо нажать кнопку «Ок» (рисунок 15).
Рисунок 14 — Выбор моделей для синтеза и верификации В данном режиме имеется много различных методов верификации моделей. Отметим, что судя по базам репозитария UCI его разработчики не знают, что жаба — это пресмыкающееся, а не земноводное. Есть в этих базах и другие странные вещи, но их не много и это не влияет на достижение целей данной работы.
Рисунок 15 — Синтез и верификация заданных из 10 моделей В результате выполнения режима 3.5 созданы все модели, со всеми частными критериями, представленными в таблице, перечисленные на рисунке 14, но здесь мы приведем лишь некоторые из них.
Рассмотрим решение задачи идентификации на примере модели INF1, в которой рассчитано количество информации по А. Харкевичу, которое мы получаем о принадлежности идентифицируемого объекта к каждому из классов, если знаем, что у этого объекта есть некоторый признак. Это так называемые частные критерии сходства, приведенные в таблице.
Но если нам известно, что объект обладает не одним, а несколькими признаками, то как посчитать их общий вклад в сходство с теми или иными классами? Для этого в системе «Эйдос» используется 2 аддитивных интегральных критерия: «Сумма знаний» и «Семантический резонанс знаний» [5].
Обозначения:
i — значение прошлого параметра; j — значение будущего параметра;
Nij — количество встреч j-го значения будущего параметра при i-м значении прошлого параметра; M — суммарное число значений всех прошлых параметров; W — суммарное число значений всех будущих параметров.
Ni — количество встреч i-м значения прошлого параметра по всей выборке; Nj — количество встреч j-го значения будущего параметра по всей выборке; N — количество встреч j-го значения будущего параметра при i-м значении прошлого параметра по всей выборке.
Iij — частный критерий знаний: количество знаний в факте наблюдения i-го значения прошлого параметра о том, что объект перейдет в состояние, соответствующее j-му значению будущего параметра;
Ш — нормировочный коэффициент (Е.В.Луценко, 2002), преобразующий количество информации в формуле А. Харкевича в биты и обеспечивающий для нее соблюдение принципа соответствия с формулой Р. Хартли; Pi — безусловная относительная частота встречи i-го значения прошлого параметра в обучающей выборке; Pij — условная относительная частота встречи i-го значения прошлого параметра при j-м значении будущего параметра .
Частные критерии знаний, используемые в настоящее время в СК-анализе и системе «Эйдос-Х++».
Наименование модели знаний и частный критерий. | Выражение для частного критерия. | ||
через относительные частоты. | через абсолютные частоты. | ||
INF1, частный критерий: количество знаний по А. Харкевичу, 1-й вариант расчета относительных частот: Nj — суммарное количество признаков по j-му классу. Относительная частота того, что если у объекта j-го класса обнаружен признак, то это i-й признак. | |||
INF2, частный критерий: количество знаний по А. Харкевичу, 2-й вариант расчета относительных частот: Nj — суммарное количество объектов по j-му классу. Относительная частота того, что если предъявлен объект j-го класса, то у него будет обнаружен i-й признак. | |||
INF3, частный критерий: Хи-квадрат: разности между фактическими и теоретически ожидаемыми абсолютными частотами. | —; | ||
INF4, частный критерий: ROI — Return On Investment, 1-й вариант расчета относительных частот: Nj — суммарное количество признаков по j-му классу. | |||
INF5, частный критерий: ROI — Return On Investment, 2-й вариант расчета относительных частот: Nj — суммарное количество объектов по j-му классу. | |||
INF6, частный критерий: разность условной и безусловной относительных частот, 1-й вариант расчета относительных частот: Nj — суммарное количество признаков по j-му классу. | |||
INF7, частный критерий: разность условной и безусловной относительных частот, 2-й вариант расчета относительных частот: Nj — суммарное количество объектов по j-му классу. | |||
Матрица абсолютных частот (модель ABS) (фрагмент).
Код. | Наименование. | 1-ТИП-земноводные. | 2-ТИП-млекопитающие. | 3-ТИП-многоногие. | 4-ТИП-насекомые. | 5-ТИП-пресмыкающиеся. | 6-ТИП-птицы. | 7-ТИП-рыбы. | |
ШЕРСТЬ-есть. | |||||||||
ШЕРСТЬ-нет. | |||||||||
ПЕРЬЯ-есть. | |||||||||
ПЕРЬЯ-нет. | |||||||||
ЯЙЦО-есть. | |||||||||
ЯЙЦО-нет. | |||||||||
МОЛОКО-есть. | |||||||||
МОЛОКО-нет. | |||||||||
ВОЗДУШНЫЙ-есть. | |||||||||
ВОЗДУШНЫЙ-нет. | |||||||||
ВОДНЫЙ-есть. | |||||||||
ВОДНЫЙ-нет. | |||||||||
ХИЩНИК-есть. | |||||||||
ХИЩНИК-нет. | |||||||||
ЗУБАСТЫЙ-есть. | |||||||||
ЗУБАСТЫЙ-нет. | |||||||||
ПОЗВОНОЧНИК-есть. | |||||||||
ПОЗВОНОЧНИК-нет. | |||||||||
ДЫШИТ-есть. | |||||||||
ДЫШИТ-нет. | |||||||||
ЯДОВИТЫЙ-есть. | |||||||||
ЯДОВИТЫЙ-нет. | |||||||||
ПЛАВНИК-есть. | |||||||||
ПЛАВНИК-нет. | |||||||||
НОГИ-восемь. | |||||||||
НОГИ-две. | |||||||||
НОГИ-нет. | |||||||||
НОГИ-три. | |||||||||
НОГИ-четыре. | |||||||||
НОГИ-шесть. | |||||||||
ХВОСТ-есть. | |||||||||
ХВОСТ-нет. | |||||||||
ДОМАШНИЙ-есть. | |||||||||
ДОМАШНИЙ-нет. | |||||||||
БОЛЬШЕ КОШКИ-есть. | |||||||||
БОЛЬШЕ КОШКИ-нет. | |||||||||
Сумма числа признаков. | |||||||||
Число объектов об.выб. | |||||||||
Матрица информативностей (модель INF1) в миллибитах (фрагмент).
Код. | Наименование. | 1-ТИП-земноводные. | 2-ТИП-млекопитающие. | 3-ТИП-многоногие. | 4-ТИП-насекомые. | 5-ТИП-пресмыкающиеся. | 6-ТИП-птицы. | 7-ТИП-рыбы. | |
ШЕРСТЬ-есть. | |||||||||
ШЕРСТЬ-нет. | — 1697. | — 217. | |||||||
ПЕРЬЯ-есть. | |||||||||
ПЕРЬЯ-нет. | — 2332. | ||||||||
ЯЙЦО-есть. | — 3404. | ||||||||
ЯЙЦО-нет. | — 922. | — 1133. | |||||||
МОЛОКО-есть. | |||||||||
МОЛОКО-нет. | |||||||||
ВОЗДУШНЫЙ-есть. | — 1673. | ||||||||
ВОЗДУШНЫЙ-нет. | — 824. | — 1073. | |||||||
ВОДНЫЙ-есть. | — 370. | ||||||||
ВОДНЫЙ-нет. | |||||||||
ХИЩНИК-есть. | — 117. | — 103. | — 843. | — 218. | |||||
ХИЩНИК-нет. | — 905. | — 1116. | — 931. | ||||||
ЗУБАСТЫЙ-есть. | — 106. | — 106. | — 2100. | ||||||
ЗУБАСТЫЙ-нет. | — 2176. | ||||||||
ПОЗВОНОЧНИК-есть. | |||||||||
ПОЗВОНОЧНИК-нет. | — 590. | ||||||||
ДЫШИТ-есть. | — 1002. | ||||||||
ДЫШИТ-нет. | — 13. | — 791. | |||||||
ЯДОВИТЫЙ-есть. | — 1776. | ||||||||
ЯДОВИТЫЙ-нет. | — 67. | — 108. | — 344. | — 319. | |||||
ПЛАВНИК-есть. | — 1580. | — 625. | |||||||
ПЛАВНИК-нет. | — 379. | ||||||||
НОГИ-восемь. | |||||||||
НОГИ-две. | — 641. | ||||||||
НОГИ-нет. | — 790. | — 1051. | |||||||
НОГИ-три. | |||||||||
НОГИ-четыре. | — 905. | — 17. | — 1894. | ||||||
НОГИ-шесть. | |||||||||
ХВОСТ-есть. | — 1533. | — 1929. | — 2258. | ||||||
ХВОСТ-нет. | — 1132. | ||||||||
ДОМАШНИЙ-есть. | — 101. | — 1073. | |||||||
ДОМАШНИЙ-нет. | — 57. | — 99. | — 227. | ||||||
БОЛЬШЕ КОШКИ-есть. | — 955. | — 558. | — 625. | ||||||
БОЛЬШЕ КОШКИ-нет. | — 784. | — 232. | |||||||
Матрица знаний (модель INF3) (фрагмент).
Код. | Наименование. | 1-ТИП-земноводные. | 2-ТИП-млекопитающие. | 3-ТИП-многоногие. | 4-ТИП-насекомые. | 5-ТИП-пресмыкающиеся. | 6-ТИП-птицы. | 7-ТИП-рыбы. | |
ШЕРСТЬ-есть. | — 3,64. | 41,48. | — 5,72. | 1,68. | — 7,28. | — 17,68. | — 8,84. | ||
ШЕРСТЬ-нет. | 3,64. | — 41,48. | 5,72. | — 1,68. | 7,28. | 17,68. | 8,84. | ||
ПЕРЬЯ-есть. | — 1,12. | — 16,16. | — 1,76. | — 2,56. | — 2,24. | 26,56. | — 2,72. | ||
ПЕРЬЯ-нет. | 1,12. | 16,16. | 1,76. | 2,56. | 2,24. | — 26,56. | 2,72. | ||
ЯЙЦО-есть. | 3,64. | — 47,48. | 3,72. | 8,32. | 5,28. | 17,68. | 8,84. | ||
ЯЙЦО-нет. | — 3,64. | 47,48. | — 3,72. | — 8,32. | — 5,28. | — 17,68. | — 8,84. | ||
МОЛОКО-есть. | — 3,54. | 50,00. | — 5,56. | — 8,08. | — 7,07. | — 17,17. | — 8,59. | ||
МОЛОКО-нет. | 3,54. | — 50,00. | 5,56. | 8,08. | 7,07. | 17,17. | 8,59. | ||
ВОЗДУШНЫЙ-есть. | — 1,40. | — 17,20. | — 2,20. | 7,80. | — 2,80. | 19,20. | — 3,40. | ||
ВОЗДУШНЫЙ-нет. | 1,40. | 17,20. | 2,20. | — 7,80. | 2,80. | — 19,20. | 3,40. | ||
ВОДНЫЙ-есть. | 1,82. | — 25,74. | 2,86. | 4,16. | 3,64. | 8,84. | 4,42. | ||
ВОДНЫЙ-нет. | — 1,82. | 25,74. | — 2,86. | — 4,16. | — 3,64. | — 8,84. | — 4,42. | ||
ХИЩНИК-есть. | — 0,43. | — 5,49. | 3,61. | — 4,84. | 5,14. | — 3,66. | 5,67. | ||
ХИЩНИК-нет. | 0,43. | 5,49. | — 3,61. | 4,84. | — 5,14. | 3,66. | — 5,67. | ||
ЗУБАСТЫЙ-есть. | — 0,52. | 32,86. | — 7,10. | — 10,32. | — 1,03. | — 19,93. | 6,04. | ||
ЗУБАСТЫЙ-нет. | 0,52. | — 32,86. | 7,10. | 10,32. | 1,03. | 19,93. | — 6,04. | ||
ПОЗВОНОЧНИК-есть. | 0,98. | 14,14. | — 9,46. | — 13,76. | 0,96. | 4,76. | 2,38. | ||
ПОЗВОНОЧНИК-нет. | — 0,98. | — 14,14. | 9,46. | 13,76. | — 0,96. | — 4,76. | — 2,38. | ||
ДЫШИТ-есть. | 1,02. | 14,65. | — 6,41. | 2,32. | 0,03. | 2,93. | — 14,54. | ||
ДЫШИТ-нет. | — 1,02. | — 14,65. | 6,41. | — 2,32. | — 0,03. | — 2,93. | 14,54. | ||
ЯДОВИТЫЙ-есть. | 0,48. | — 6,58. | 1,18. | 4,80. | 3,95. | — 2,55. | — 1,28. | ||
ЯДОВИТЫЙ-нет. | — 0,48. | 6,58. | — 1,18. | — 4,80. | — 3,95. | 2,55. | 1,28. | ||
ПЛАВНИК-есть. | 2,16. | — 10,12. | — 1,32. | — 1,92. | — 1,68. | — 2,08. | 14,96. | ||
ПЛАВНИК-нет. | — 2,16. | 10,12. | 1,32. | 1,92. | 1,68. | 2,08. | — 14,96. | ||
НОГИ-восемь. | — 0,14. | — 2,02. | 1,78. | 1,68. | — 0,28. | — 0,68. | — 0,34. | ||
НОГИ-две. | — 1,30. | — 9,69. | — 2,04. | — 2,96. | — 2,59. | 21,71. | — 3,15. | ||
НОГИ-нет. | — 1,37. | — 11,70. | 2,86. | — 3,12. | 4,27. | — 4,63. | 13,69. | ||
НОГИ-три. | — 0,07. | — 1,01. | — 0,11. | — 0,16. | — 0,14. | 1,66. | — 0,17. | ||
НОГИ-четыре. | 3,43. | 32,49. | — 3,61. | — 8,16. | — 0,14. | — 15,34. | — 8,67. | ||
НОГИ-шесть. | — 0,56. | — 8,08. | 1,12. | 12,72. | — 1,12. | — 2,72. | — 1,36. | ||
ХВОСТ-есть. | — 4,74. | 13,18. | — 8,02. | — 12,12. | 2,52. | 6,12. | 3,06. |