Методы и алгоритмы принятия решений в управлении учебным процессом в условиях неопределенности. Найханова Л.В - 19 стр.

UptoLike

19
Основными элементами анкет являются вопросы и ответы. Формирование вопросов
анкеты зависит от множества факторов, которые определяются на этапе анализа предметной
области методами системного анализа, в общем, влияют на решение задачи и выявление
гипотез (альтернативы) в частности. В некоторых случаях при формировании альтернатив
требуется выявить дополнительную информацию, которая позволит сузить область поиска
альтернатив.
Метод экспертного опроса следует использовать в случаях, когда требуется
сформировать множество альтернатив небольшой мощности, исчисляемой количеством не
более одного десятка, или когда необходимо сформировать первичное множество
альтернатив, на основе которого будут порождаться новые популяции. Метод экспертного
опроса реализуется в виде устного или письменного опроса. В работе будем применять
второй тип опроса на базе метода анкетирования.
1.3.2.2 Подходы к генерации альтернатив на основе применения эвристик
Сформированный первичный набор альтернатив, как правило, требует дальнейшей
обработки, которая заключается либо в сокращении набора, либо в его увеличении, либо в
некотором уточнении.
Сокращение набора альтернатив. Один из подходов сокращения первичного набора
альтернатив состоит в применении широко известных эвристик [72,71,17], таких как
ограниченный направленный перебор, исключение и отсечение.
Стратегия направленного перебора реализуется двумя подходами: как управление
данными или как управление исходя из цели. При первом подходе ограничение полного
перебора осуществляется на основе анализа данных, при второмпроверяется достижение
поставленной цели и выбор новой подцели.
Исключение или отсечениеэто эффективный механизм сокращения области поиска.
Если решение не обладает свойством Р, то все варианты, которые устанавливают Р или
вытекают из него, отбрасываются. Иначе говоря, если W Р, где - импликация, W -
частное решение (альтернатива), Р - свойство искомого решения (альтернативы), то W
отбрасывается, равно как и любое другое решение U, логически предполагающее W.
Отметим, что если P W, то отсечение в этом случае является лишь правдоподобным.
Примерами метода исключения или отсечения являются метод ветвей и границ, (α-
β)-процедура и другие. Эти алгоритмы используются в тех случаях, когда четко определены
цель решаемой задачи и состав элементов альтернативы.
Увеличение набора альтернатив. Для автоматического генерирования множества
альтернатив, предназначенного для увеличения его мощности, можно использовать
следующие эвристики:
- увеличение числа альтернатив за счет их комбинирования, образования
промежуточных вариантов между предложенными ранее (т.е. не «либо-либо», а кроме того,
еще и «от одной и от другой альтернативы»);
- модификация имеющейся альтернативы, т.е. формирование альтернатив, лишь
частично отличающихся от известной;
- включение альтернатив, противоположных предложенным, в том числе и «нулевой»
альтернативыне делать ничего», т.е. рассмотреть последствия развития событий без
нашего вмешательства).
Предложенные эвристики удобно реализовывать посредством генетических
алгоритмов. Процедура генерации альтернатив предполагает, что уже известна структура
альтернативы, т.е. будем полагать, что каждая альтернатива A
i
имеет множество признаков
a
ij
(i=1,…,n, j=1,…,m). Тогда для реализации эвристик необходимо определить способ
кодирования альтернативы для представления её в виде хромосомы. Длина бинарного
представления хромосомы зависит от mчисла признаков альтернативы, точности
результата и производительности алгоритма. Структура хромосомы представляет собой
      Основными элементами анкет являются вопросы и ответы. Формирование вопросов
анкеты зависит от множества факторов, которые определяются на этапе анализа предметной
области методами системного анализа, в общем, влияют на решение задачи и выявление
гипотез (альтернативы) в частности. В некоторых случаях при формировании альтернатив
требуется выявить дополнительную информацию, которая позволит сузить область поиска
альтернатив.
      Метод экспертного опроса следует использовать в случаях, когда требуется
сформировать множество альтернатив небольшой мощности, исчисляемой количеством не
более одного десятка, или когда необходимо сформировать первичное множество
альтернатив, на основе которого будут порождаться новые популяции. Метод экспертного
опроса реализуется в виде устного или письменного опроса. В работе будем применять
второй тип опроса на базе метода анкетирования.

1.3.2.2 Подходы к генерации альтернатив на основе применения эвристик
       Сформированный первичный набор альтернатив, как правило, требует дальнейшей
обработки, которая заключается либо в сокращении набора, либо в его увеличении, либо в
некотором уточнении.
       Сокращение набора альтернатив. Один из подходов сокращения первичного набора
альтернатив состоит в применении широко известных эвристик [72,71,17], таких как
ограниченный направленный перебор, исключение и отсечение.
       Стратегия направленного перебора реализуется двумя подходами: как управление
данными или как управление исходя из цели. При первом подходе ограничение полного
перебора осуществляется на основе анализа данных, при втором – проверяется достижение
поставленной цели и выбор новой подцели.
       Исключение или отсечение – это эффективный механизм сокращения области поиска.
Если решение не обладает свойством Р, то все варианты, которые устанавливают Р или
вытекают из него, отбрасываются. Иначе говоря, если W → Р, где → - импликация, W -
частное решение (альтернатива), Р - свойство искомого решения (альтернативы), то W
отбрасывается, равно как и любое другое решение U, логически предполагающее W.
Отметим, что если P → W, то отсечение в этом случае является лишь правдоподобным.
       Примерами метода исключения или отсечения являются метод ветвей и границ, (α-
β)-процедура и другие. Эти алгоритмы используются в тех случаях, когда четко определены
цель решаемой задачи и состав элементов альтернативы.
       Увеличение набора альтернатив. Для автоматического генерирования множества
альтернатив, предназначенного для увеличения его мощности, можно использовать
следующие эвристики:
       - увеличение числа альтернатив за счет их комбинирования, образования
промежуточных вариантов между предложенными ранее (т.е. не «либо-либо», а кроме того,
еще и «от одной и от другой альтернативы»);
       - модификация имеющейся альтернативы, т.е. формирование альтернатив, лишь
частично отличающихся от известной;
       - включение альтернатив, противоположных предложенным, в том числе и «нулевой»
альтернативы («не делать ничего», т.е. рассмотреть последствия развития событий без
нашего вмешательства).
       Предложенные эвристики удобно реализовывать посредством генетических
алгоритмов. Процедура генерации альтернатив предполагает, что уже известна структура
альтернативы, т.е. будем полагать, что каждая альтернатива Ai имеет множество признаков
aij (i=1,…,n, j=1,…,m). Тогда для реализации эвристик необходимо определить способ
кодирования альтернативы для представления её в виде хромосомы. Длина бинарного
представления хромосомы зависит от m – числа признаков альтернативы, точности
результата и производительности алгоритма. Структура хромосомы представляет собой

                                          19