Научная статья на тему 'МЕТОДИ ВРАХУВАННЯ СУБ’єКТИВНОГО ХАРАКТЕРУ ВХіДНИХ ДАНИХ ДЛЯ ЗАДАЧі ГОЛОСУВАННЯ'

МЕТОДИ ВРАХУВАННЯ СУБ’єКТИВНОГО ХАРАКТЕРУ ВХіДНИХ ДАНИХ ДЛЯ ЗАДАЧі ГОЛОСУВАННЯ Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

CC BY
116
30
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
НЕЧЕТКАЯ ЗАДАЧА ГОЛОСОВАНИЯ / ЭВРИСТИКА / КОЛЛЕКТИВНЫЙ ПОРЯДОК / СУБЪЕКТИВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ИЗБИРАТЕЛЕЙ / SUBJECTIVE VOTERS' CHARACTERISTICS / FUZZY VOTING PROBLEM / HEURISTICS / COLLECTIVE ORDER

Аннотация научной статьи по компьютерным и информационным наукам, автор научной работы — Мулеса О. Ю.

Предложены правила нахождения коллективного порядка в нечеткой задачи выбора, учитывающие нечеткие оценки избирателей. Приведены эвристики для предварительной обработки входных данных нечеткой задачи голосования, которые позволяют учитывать такие субъективные характеристики избирателей как нигилизм и чрезмерный оптимизм, а также выявлять избирателей, не имеющих четких предпочтений на множестве кандидатов

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по компьютерным и информационным наукам , автор научной работы — Мулеса О. Ю.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

METHODS OF CONSIDERING THE SUBJECTIVE CHARACTER OF INPUT DATA IN VOTING

The problems of decision theory include voting tasks. Contemporary science knows a lot of methods to determine the collective order, each of them having its advantages and disadvantages. Practical voting tasks often suggest cases that consider voters’ individual rankings as well as their subjective characteristics such as nihilism, extreme optimism or inability to clearly determine the best candidate for themselves. There is also an interesting case when the winner of the voting task is a candidate rejected by the majority of voters. To analyze such cases, we should consider a fuzzy voting problem in which voters indicate both individual rankings and the degree of each candidate’s affiliation to the fuzzy set characterizing the degree of the candidate’s proximity to the victory. The study focuses on a fuzzy voting problem. We suggest heuristics for preliminary processing of input data. At the first stages of solving the problem, the data allow weeding out the worst candidates for a specified number of voters and excluding the rankings of voters characterized by extreme nihilism or extreme optimism, etc. We have worked out rules for establishing the collective order in a fuzzy voting problem. The rules are similar to some of the rules in a clear case. We have devised examples that demonstrate usefulness of the suggested heuristics and rules to solve voting problems.

Текст научной работы на тему «МЕТОДИ ВРАХУВАННЯ СУБ’єКТИВНОГО ХАРАКТЕРУ ВХіДНИХ ДАНИХ ДЛЯ ЗАДАЧі ГОЛОСУВАННЯ»

5. Конюхова, Е. А. Выбор мощности батарей конденсаторов в цеховых сетях промышленных предприятий с учетом режимов напряжения [Текст] / Е. А. Конюхова // Электричество. - 1998. - № 1. - С. 18-25.

6. Гуревич, Ю. Е. Устойчивость нагрузки электрических систем [Текст] / Ю. Е. Гуревич, Л. Е. Либова, Э. А. Хачатрян. -М.: Энергоиздат, 1981. - 209 с.

7. Тужик, С. К. К эквивалентированию асинхронной нагрузки [Текст] / С. К. Тужик // Электромеханика. - 1968. - № 10. -С. 1105-1108.

8. Abdel-Hakim, M. M. Dynamic single-unit representation of induction motor groups [Text] / M. M. Abdel-Hakim, G.J. Berg // IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems. - 1976. - Vol. 95, Issue 1. - P. 155-165. doi: 10.1109/t-pas.1976.32088

9. Костерев, Н. В. Оценивание параметров асинхронной машины [Текст] / Н. В. Костерев, П. Л. Денисюк. - Моделирование и расчет на ЦВМ режимов энергетических систем. - К.: Наукова думка, 1977. - С. 66-75.

10. Сивокобыленко, В. Ф. Переходные процессы в системах электроснабжения собственных нужд электростанций [Текст] / В. Ф. Сивокобыленко, В. К. Лебедев. - Донецк: РВА ДонНТУ, 2002. - 136 с.

11. Мощинский, Ю. А. Определение параметров схемы замещения асинхронной машины по каталожным данным [Текст] / Ю. А. Мощинский, В. Я. Беспалов, А. А. Кирякин // Электричество. - 1998. - № 4. - С. 38-42.

12. Lehtla, T. Parameter identification of an induction motor using fuzzy logic controller [Text] / T. Lethla // PEMC '96, Budapest. -1996. - Part 3. - P. 292-296.

13. Bilski, P. Identification of induction machine parameters using support vector machines [Text] / P. Bilski. - XX IMEKO World Congress Metrology for Green Growth. - Busan, 2012.

14. Marku, M. Computer simulation of real time identification for induction motor drives [Text] / M. Marku, I. Utu, L. Pana, M. Orban // ICTAMI Proceedings of the International Conference on Theory and Applications of Mathematics and Informatics. -Thessaloniki, 2004. - P. 295-305.

15. Гладков, Л. А. Биоинспирированные методы в оптимизации [Текст] / Л. А. Гладков, В. В. Курейчик, В. М. Курейчик. -М.: Физматлит, 2009. - 384 с.

16. Balas, E. Finding large cliques in arbitrary graphs by bipartite matching. Cliques, coloring, and satisfiability [Text] / E. Balash, W. Niehaus // DIMACS Discrete Mathematical Theoretical Computer Science. - 1996. - Vol. 26. - P. 29-49.

17. Тэрано, Т. Прикладные нечеткие системы [Текст] / Т. Тэрано, К. Асаи, М. Сугено. - М.: Мир, 1993. - 368 с.

-□ □-

Запропоновано правила знаходження колективно-го порядку в нечткш задачi вибору, як враховують нечтк ощнки вибюрщв. Наведено евристики для попе-редньог обробки вхидних даних нечтког задачi голосу-вання, як дозволяють враховувати так суб'ектив-т характеристики виборщв як шг^зм та надмiрний оптимiзм, а також виявляти виборщв, як не мають чтких переваг на множиш кандидатiв

Ключовi слова: нечтка задача голосування, еври-стика, колективний порядок, суб'ективш характеристики виборщв

□-□

Предложены правила нахождения коллективного порядка в нечеткой задачи выбора, учитывающие нечеткие оценки избирателей. Приведены эвристики для предварительной обработки входных данных нечеткой задачи голосования, которые позволяют учитывать такие субъективные характеристики избирателей как нигилизм и чрезмерный оптимизм, а также выявлять избирателей, не имеющих четких предпочтений на множестве кандидатов

Ключевые слова: нечеткая задача голосования, эвристика, коллективный порядок, субъективные

характеристики избирателей -□ □-

УДК 004.023:519.816

|DOI: 10.15587/1729-4061.2015.36699|

МЕТОДИ ВРАХУВАННЯ

сУБ'ективного

ХАРАКТЕРУ ВХ1ДНИХ ДАНИХ ДЛЯ ЗАДАЧ1 ГОЛОСУВАННЯ

О. Ю. Мулеса

Кандидат техшчних наук, доцент кафедри Кафедра мбернетики i прикладноТ математики Державний вищий навчальний заклад "Ужгородський нацюнальний ушверситет" пл. Народна, 3, м. Ужгород, УкраТна, 88000 E-mail: [email protected]

1. Вступ

Голосування - один iз способiв врахування колек-тивно! думки. Демократичний характер нашого су-

стльства передбачае прийняття особливо важливих ршень iз застосуванням мехашзму голосування. Вщо-мо багато класичних методiв отримання колективно! ощнки та !х модифжацш, як мають сво! особливост

©

та застосовуються в рiзних початкових умовах. В те-орii прийняття ршень описано ряд парадоксiв та недо-сконалiсть тих чи iнших методiв голосування.

В свою чергу, суб'ективний характер вхiдних даних у задачi голосування передбачае можливiсть застосу-вання апарату теорп нечiтких множин до визначення колективноi думки та «об'ектив1зацп» суб'ективних оцiнок виборцiв.

- побудувати математичну модель нечiткоi задачi голосування;

- розробити евристичн правила для розв'язання жчико' задачi голосування, застосування яких дозволило б врахувати таю суб'ективт характеристики виборщв як шгШзм, надмiрний оптимiзм та шшц

- здiйснити експериментальну верифiкацiю роз-роблених методiв розв'язання нечiткоi задачi голосу-вання.

2. Аналiз лiтературних даних та постановка проблеми

Задача голосування належить до задач теорп прийняття ршень i дослiджуеться вченими вже на протязi багатьох столиь. В роботах [1, 2] проведено аналiз задачi голосування та основних методiв ii розв'язання. Фундаментальними в теорп голосування е аксюми голосування, теорема Янга про властивост правил голосування з тдрахунком очок, теорема Ерроу про неможливкть «колективного вибору» тощо [1, 2]. Серед основних методiв голосування можна видiлити метод вiдносноi бiльшостi, правило Кондорсе, Борда, Комп-ленда, Сiмпсона [1]. Згадаш методи базуються на рiзних тдходах аналiзу iндивiдуальних переваг виборцiв ^ в загальному, передбачають можливiсть отримання рiз-них результатiв при розв'язуванш однiеi i тоi ж задачь

Аналiз методiв голосування та '¿х застосування для рiзних практичних задач показали, що часто виника-ють випадки, коли при використаннi того чи шшого методу переможцем в задачi голосування стае кандидат, який посщае останне мiсце в шдивщуальних перевагах бiльшостi виборцiв, або випадки, в яких на результати голосування мають виршальний вплив переваги виборщв, яю голосують «проти вах». Таким чином, виникае необхщшсть розробки методiв розв'язання задачi голосування, яю б дозволили вра-ховувати не ильки iндивiдуальнi переваги виборщв, а й таю '¿х суб'ективш характеристики як негативiзм чи надмiрний оптимiзм.

В роботах [3, 4] проведено аналiз задач прийняття ршень, серед яких i задача голосування, сформульо-вано вимоги яким мають ввдповвдати розроблюванi методи '¿х розв'язання.

Суб'ективний характер вхщних даних у задачi голосування можливо врахувати застосувавши теорiю нечiтких множин. В робот [5] проведено аналiз моделей та методiв прийняття ршень при нечiтких вхiдних даних. Методи побудови функцш належностi нечiтких множин та основи теорп нечггких множин наведет в роботах [6-9].

3. Мета та задачi дослщження

Мета дослщження полягае у пiдвищення ефектив-ностi процесу прийняття рiшень, пов'язаних з розв'я-занням задачi голосування шляхом розробки еври-стичних правил голосування з урахуванням нечиких ощнок виборцiв.

Для досягнення зазначеноi мети було поставлено таю задача

- провести аналiз iснуючих методiв голосування та встановити можлившть врахування деяких суб'ективних характеристик виборщв при '¿х застосуванш;

4. Постановка задачi голосування та деякi методи Н розв'язування

Розглянемо загальну задачу голосування [1, 2]. Нехай дано множину кандидаив С = {С1,С2,^,СМ} та множину виборщв V = {^,У2,..УК}. Кожен виборець задае шдиввдуальну перевагу на множит кандидаив у виглядi строгого ранжування, тобто задае лшшний порядок. Систему всiх шдивщуальних переваг назив вають профiлем голосування. Необхвдно визначити найкращого в деякому сми^ кандидата або ж колек-тивний порядок.

В таюй постановцi задача голосування може бути розв'язана вщповщно до одного з наступних правил [1, 2]:

Правило вгдносног бгльшостг. Вщповщно до правила вщносно' бшьшоси перемагае той кандидат, який набрав найбшьшу юльюсть голосiв, тобто який поив перше мкце в шдивщуальних перевагах найбiльшоi кiлькостi виборщв. Як вщомо, хоча i формально застосування такого тдходу дозволяе врахувати волю бшьшоси, проте в деяких випадках воно приводить до обрання кандидата, який при парному порiвняннi програе буд-якому шшому кандидату з множини С .

Правило вгдносног бгльшостг з вибуванням забезпе-чуе виграш кандидату, який набрав абсолютну бшь-шкть голосiв, тобто кандидату, який е на першому мшщ в iндивiдуальних перевагах абсолютшл бшь-шостi виборцiв. У випадку, коли з початкових умов пе-реможця встановити неможливо, вщповщно до даного правила проводиться другий тур, в якому виборцям пропонуеться здшснити вибiр з двох «кращих» кан-дидатiв, яю набрали найбiльшу кiлькiсть голосiв в початковш задачi.

Правило Борда. У цьому випадку переможця визна-чають шляхом пiдрахунку очок таким чином: за останне мкце в шдиввдуальнш перевазi виборця кандидату нараховують 0 очок, за передостанне - 1, i так даль Вщповщно, за перше мшце кандидат отримуе М -1 бал. Переможцем визнаеться той кандидат, який в сумi отримав найбшьшу юльюсть балiв.

Правило Кондорсе. За Кондорсе переможцем е той кандидат, що перемагае вах шших у парних порiвнян-нях. Можливi випадки, коли переможця таким чином встановити неможливо.

1снуе ще багато шших методiв голосування [1-3]. Деякi з них враховують ильки те, кого виборець вва-жае найкращим кандидатом, iншi беруть до уваги шдивщуальну перевагу виборця на всiй множит кандидаив. Проте, в деяких задачах голосування важливим е не ильки врахування шдивщуального ранжування виборця, а й таких факторiв як ставлен-ня виборця до голосування загалом, здаттсть вибор-

ця виявити кращого на иого думку кандидата тощо. Суб'eктивнiсть таких факторiв можна успiшно вико-ристати шляхом введення нечиких оцiнок кандидатiв та 1х врахування [10].

5. Нечкка задача голосування

НехаИ дано множину кандидапв С = {C1,C2,^,CM } та множину виборщв V = {V[,V2,...VN}. Кожен вибо-рець на множит кандидапв будуе власну нечику множину «Переможець» такого виду [5-9]:

Bi = {(CjЦi(^C^QЦ(С;Ы>-1]} ,

де ц (с^) - ступiнь належност кандидата С до мно-жини «Переможець» на думку виборця V, (1 = 1,N, ] = 1,М).

Необхiдно, визначити «колективного» переможця.

Позначимо ц = ц (с), тодi результати голосування можна представити матрицею М = (ц^).

Вщповщно до характеру отриманих нечiтких ощ-нок та особливостей задачi голосування на поперед-ньому етапi обробки вхщних даних можливим е засто-сування таких евристик.

Евристика 1 (вщаювання «поганих» кандидапв). Дуже часто, при аналiзi реальних задач голосування, можна вщмиити випадки, коли серед кандидапв е таю, перемога яких е неприпустимою для велико! кiлькостi виборцiв. Проте, !х присутнiсть в початковiй задачi значно впливае на юнцевий результат голосу-вання.

Введемо функщю:

0, якщо ц > ц,

wi щ;

в протилежному випадку,

де ц - попередньо заданий нижнш порк функцп на-лежностi.

Тодi, здшснюемо послiдовне вiдсiювання канди-датiв за таким правилом:

С:= C\{Cj} , Vj = 1,N: ¿W(Cj)>K,

де К - деяка фжсована кiлькiсть виборцiв.

Таким чином, з початково! множини кандидапв будуть вiдсiянi тi, значення функцп належностi для яких менше, шж заданий порiг ц принаймнi для К виборщв.

У випадку, якщо з початково! множини будуть вщ-«яш всi кандидати, то початкова задача е виродженою i потребуе або змши множини кандидатiв, або збшь-шення iнформацii про них для виборщв.

Евристика 2 (ввдаювання виборщв-»тгШспв»). В будь-якому колективi чи суспiльствi загалом при проведеннi процедури виборiв часто зустрiчаються виборцi, яю або не цiкавляться проблемою, яку по-трiбно вирiшити голосуванням, або загалом негативно вщносяться до вах кандидатiв. Задаючи свою шдивь дуальну перевагу вони здшснюють вибiр «кращого з прших». Часто виникають випадки, коли думки таких

виборщв е виршальними. Для того, щоб цього уник-нути здiИснюемо такий вщав виборцiв:

V:= V\{Vi} , Vi = 1N: Vj = Щ цй<ц , де ц - заданий нижнiИ порiг функцп належность

Евристика 3 (вiдсiювання виборщв-«оптимкив»). Протилежним до попередньо описаного випадку е випадок iснування виборцiв, якi однаково позитивно ощнюють всiх кандидатiв. Це може сввдчити як i про те, що множина кандидатiв добре сформована i всi вони е рiвнозначними, так i про те, що виборець не може самостшно здшснити вибiр кращого кандидата. В такому випадку, можливим е ввдав виборщв за на-ступним правилом:

V:= V\{V} , Vi = 1N: Vj = Щ цй>ц ,

де ц - заданий верхнш порк функцii належностi.

Евристика 4 (ввдаювання виборцiв, якi не мають чiтко виражених переваг). Дана евристика е узагаль-ненням двох попередшх i мае використовуватися дуже обережно для того, щоб не втратити важливi дань Про-те, часто виникають випадки, коли у виборець не може вид^ити кандидата чи групу кандидапв за перевагою i присвоюе iм всiм близью мiж собою значення функцп належностi. Тодi, можливо здiИснити вщсжвання такого виборця за правилом:

V:= V\{V} , Vi = 1,N: max цн-min ц <e,

L 1 j=1,M j j=1,M iJ

де e > 0 - задане значення розмаху нечiтких ощнок.

Евристика 5 (узагальнення оцiнок виборщв, яю не мають чiтко виражених переваг). У випадку, коли застосування Евристики 4 е неможливим, через не-дощльшсть ввдаювання виборцiв, для виборщв, яю подали «близькi» ощнки кандидатiв пропонуеться узагальнити такi ощнки:

Vi = 1,N: max ц-min цii <e, ц„ :=

j=1

j=1,M

j=1,M

M

-, j = 1,M.

Внаслiдок застосування однiеi чи декiлькох описа-них вище евристик може виникнути випадок, в якому множина кандидапв чи множина виборцiв стануть порожшми або одноелементними. Тодi дощльним е по-вернення до початковоi задачi або уточнення вхiдних даних у виборщв.

6. Методи визначення результаив голосування

Нехай тсля попередньо! обробки вхщних даних нечiткоi задачi голосування ми маемо нечiткi ощнки

кандидапв у матрицi М = (ц) ___Тод^ для визна-

чення переможця або ж встановлення колективного порядку можливим е застосування одного з таких правил:

Правило 1. Переможець обираеться аналопчно до правила вiдносноi бiльшостi. Для цього, спочатку здшснюемо перетворення значень функцп належносп

7. Приклади застосування евристик

тах IX.

j=1,M 11

та для кожного кандидата обчислюемо його результу-ючу оцiнку:

^ (1=Ш).

¡=1Л,

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

1.1=1

Кандидат, ощнка с. якого е найбiльшою i е пере-можцем.

Аналогiчно до правила вщносно! бiльшостi з вибу-ванням, можливим е проведення другого туру у випад-ку, якщо V.е{1,2,...,М} с. <М/2 .

Правило 2. Здiйснюемо пiдрахунок балiв, аналопч-но до правила Борда у чгткому випадку:

с,=х (.=Ш).

1=1

Кандидат, сумарний бал якого е найбшьшим серед шших i стае переможцем.

Правило 3. У випадку, коли потрiбно врахувати як симпатп так i антипатп виборцiв можливим е такий тдрахунок балiв для кандидатiв. Обчислимо допом-iжнi оцiнки таким чином:

1, якщо > А,

0, в протилежному випадку;

[1, якщо и < А,

р.. = Г 1

11 10, в протилежному випадку;

де А та А ( А>А) - вщповщно заданi граничнi значен-ня нечиких оцiнок.

Тодi, результуюча ощнка для кожного виборця буде обчислюватися так:

с.=! «1-1 1 (1=Ш).

1=1 1=1

Правило 4. У бшьш загальному випадку, врахуван-ня переваг виборщв може бути здiйснене таким чином:

^ЕигКА-и.), (1 = 1,M),

=1,5, ¡=1,к,

де А та А таю ж, як i в попередньому випадку.

Таким чином, алгоритм визначення колективного порядку в нечикш задачi голосування може бути представлений як послщовшсть таких кроюв:

1. Формування множини кандидапв та множини виборщв.

2. Побудова кандидатами власних нечиких мно-жин «Переможець»

3. Вибiр та застосування однiеi чи деюлькох Евристик для врахування суб'ективносп оцiнок виборцiв.

4. Вибiр та послiдовне застосування одного з Правил для визначення колективного порядку в задачi голосування.

1. Нехай дано множину виборщв V = {V.} , . = 1,10 та множину кандидапв С = {С.} , 1 = 1,3. Результати голосування, тобто значення функцш належност побудованих виборцями нечиких множин подаш в табл. 1:

Таблиця 1

Результати голосування

V С1 С2 С3

V! 0.80 0.70 0.60

V2 0.10 0.20 0.15

V, 0.10 0.60 0.90

V4 0.30 0.10 0.80

V5 0.05 0.10 0.04

V6 0.30 0.50 0.40

V, 0.90 0.70 0.10

V, 0.10 0.20 0.10

V9 0.50 0.90 0.80

V« 0.40 0.80 0.90

Необхщно визначити переможця. В чикому варiантi профiль голосування показаний в табл. 2.

Таблиця 2

Профть голосування (приклад 1)

4 2 2 1 1

С2 С1 С3 С3 С2

С3 С2 С2 С1 С1

С1 С3 С1 С2 С3

За правилом вiдносноi б^ьшост пiдрахуемо юль-юсть виборцiв, якi надали перевагу кожному кандидату: пС = 2, пС = 5, пС = 3. Таким чином, переможцем е кандидат С2. Аналопчний результат можна отримати застосувавши i правило вiдносноi бiльшостi з вибу-ванням.

Результати тдрахунку очок за правилом Борда е такими: кандидат С1 отримуе 6 балiв, С2 - 14, С3 - 10. Таким чином, переможцем також е кандидат С2.

Розглянемо результати голосування, наведеш в табл. 1. Застосуемо Евристику 2, поклавши и = 0.3 . Тод^ результати голосування виборщв V з нечикою мно-жиною В2 = {(С1,0.10),(С2,0.20),(С3,0.15)} множиною В5 = {(С1,0.05),(С2,0.10),(С3,0.04)} та з нечiткою множиною В2 ={(С1,0.10),(С2,0.20),(С3,0.15)} будуть вiдсiянi, а матриця М стане такою:

и

0.80 0.70 0.60

0.10 0.60 0.90

0.30 0.10 0.80

M = 0.30 0.50 0.40

0.90 0.70 0.10

0.50 0.90 0.80

0.40 0.80 0.90

Визначимо результати голосування за запропоно-ваними правилами.

Правило 1: с = 2 , с2 = 2 , с3 = 3 . Отже, переможцем е кандидат С3.

Правило 2: с1 = 3.3, с2 = 4.3, с3 = 4.5. Таким чином,

переможцем також е кандидат С3. _

2. Нехай дано множину виборщв V = {V} , 1 = 1,11 та множину кандидапв С = {С^} , ] = 1,4. Результати голосування представлен в матрищ

M =

0.9 0.8 0.7 0.1

0.8 0.4 0.3 0.1

0.6 0.5 0.4 0.2

0.8 0.7 0.6 0.5

0.7 0.6 0.2 0.1

0.2 0.7 0.5 0.4

0.1 0.9 0.8 0.5

0.1 0.6 0.4 0.3

0.2 0.5 0.8 0.7

0.1 0.3 0.9 0.8

0.2 0.4 0.5 0.6

В чггкому випадку проф^ь голосування показаний в табл. 3:

Таблиця 3

Профть голосування (приклад 2)

5 3 2 1

C1 C2 C3 C4

C2 C3 C4 C2

C3 C4 C2 C3

C4 C1 C1 C1

За правилом ввдносно! б^ьшост переможцем е кандидат С1, за якого вщдали голоси 5-и виборщв. Але, як видно з проф^ю цей кандидат в шдиввдуаль-них ранжуваннях е «найпршим» для 6-и виборщв.

Застосуемо в цьому випадку Евристику 1 при ц = 0.3 та К = 6. В результат цього, кандидат С1 буде вщаяний. Тод^ вiдповiдно до Правила 1, яке е аналогом правила вщносно! б^ьшосп, переможцем голосування буде кандидат С2.

8. Висновки

В робой дослщжено задачу голосування. Проведено аналiз таких методiв голосування як метод вщносно! бiльшостi, Кондорсе та Борда i показано, що вони базуються на аналiзi iндивiдуальних пере-ваг виборщв та не враховують таких суб'ективних факторiв як здатнiсть виборця виявити кращого для нього кандидата, оптимiзм чи негативiзм виборця тощо.

Побудована математична модель нечико! задачi голосування, в якш iндивiдуальнi переваги виборщв задаються не тiльки у формi строгого ранжуван-ня кандидатiв, а й у видi нечiткоi множини виборця на множит кандидаив, функщя належностi яко! характеризуе близькiсть кандидата до перемоги.

Запропоновано евристики для попереднього аналiзу вхiдних даних в нечикш задачi голосування, використання яких дозволяе вщсжвати канди-датiв, якi е найгiршими для велико! юлькоси вибор-цiв, а також виключити з розгляду ранжування тих виборщв, для яких характерний крайнш шгШзм та надмiрний оптимiзм.

Розроблено правила визначення колективного порядку в нечiткiй задачi голосування, аналопчш до вiдомих правил в чикому випадку, якi враховують задан виборцями нечiткi оцiнки, !х симпатii та антипатii на множит кандидаив. Евристики та правила можуть бути застосоваш у випадку, коли е можлившть отримання необхiдних початкових даних, тобто нечиких оцiнок виборщв на множит кандидаив.

В практичнш частинi проведено експеримен-тальну верифжащю отриманих результатiв та про-демонстровано деяк випадки, в яких дощльним е застосування розроблених евристик та правил.

Лiтература

1. Мулен, Э. Кооперативное принятие решений: Аксиомы и модели [Текст] / Э. Мулен. - М.: Мир, 1991. - 464 с.

2. Волошин, О. Ф. Теор1я прийняття ршень: навч. поабн. [Текст] / О. Ф. Волошин, С. О. Мащенко. - К.: Видавничо-поль граф1чний центр «Кшвський ушверситет», 2010. - 366 с.

3. Ларичев, О. И. Объективные модели и субъективные решения [Текст] / О. И. Ларичев - М.: Наука, 1987. - 143 с.

4. Тоценко, В. Г. Методы и системы поддержки принятия решений. Алгоритмический аспект [Текст] / В. Г. Тоценко. - К.: Наук. думка, 2002. - 382 с.

5. Орловский, С. А. Проблемы принятия решений при нечеткой исходной информации [Текст] / С. А. Орловский. - М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1981. - 208 с.

6. Штовба, С. Д. Введение в теорию нечетких множеств и нечеткую логику [Електронний ресурс] / С. Д. Штовба. - Режим доступу: http://matlab.exponenta.ru/fuzzylogic/book1/index.php/

7. Saaty, T. L. Measuring the fuzziness of sets [Text] / T. L. Saaty // Journal of Cybernetics. - 1974. - Vol. 4, Issue 4. - P. 53-61. doi: 10.1080/01969727408546075

8. Yager, R. Essentials of Fuzzy Model and Control [Text] / R. Yager, D. Filev. - USA: John Wiley & Sons, 1984. - 387 p.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

9. Zadeh, L. A. From Circuit Theory to System Theory [Text] / L. A. Zadeh // Proceedings of the IRE. - 1962. - Vol. 50, Issue 5. -P. 856-865. doi: 10.1109/jrproc.1962.288302

10. Маляр, М. Схема паралельно-послщовного вщаву BapiaHTiB для задач1 вибору [Текст] / М. Маляр, О. Швалапн // Схщно-бвропейський журнал передових технологш. - 2011. - T. 1, № 4(49). - С. 39-42. - Режим доступу : http://journals.uran.ua/ eejet/article/view/1911/1806

Запропоновано метод побудови класифжацш-них нечтких баз знань, в яких ноыем експертног тформацп е трендовi правила «причини - наслид-ки». Показано, що класифшацшт нечтк правила, як з'еднують мiри значимостей причин i наслид-тв за допомогою нечтких квантифiкаторiв, пред-ставляють множину розв'язтв системи нечтких логiчних рiвнянь для заданих клаЫв виходу

Ключовi слова: нечтк видношення, обернене логiчне виведення, розв'язання систем нечтких

логiчних рiвнянь

□-□

Предложен метод построения классификационных нечетких баз знаний, в которых носителем экспертной информации являются трендо-вые правила «причины - следствия». Показано, что классификационные нечеткие правила, которые связывают меры значимостей причин и следствий с помощью нечетких квантификаторов, представляют множество решений системы нечетких логических уравнений для заданных классов выхода

Ключевые слова: нечеткие отношения, обратный логический вывод, решение систем нечетких логических уравнений

УДК 681.5.015:007

|DOI: 10.15587/1729-4061.2015.369341

ПОБУДОВА КЛАСИФ1КАЦ1ЙНО1 НЕЧ1ТКО1 БАЗИ ЗНАНЬ НА ОСНОВ1 ТРЕНДОВИХ ПРАВИЛ I ОБЕРНЕНОГО ВИВЕДЕННЯ

Г. Б. Ракитянська

Кандидат техычних наук, доцент Кафедра програмного забезпечення Вшницький нацюнальний техшчний уыверситет Хмельницьке шосе, 95, м. Вшниця, УкраТна, 21021

Е-mail: h [email protected]

1. Вступ

Побудова класифжацшних нечиких правил ЯК-ЩО-ТО полягае у визначент значень входiв, яю вщ-повщають заданому класу виходу [1, 2]. На практищ експерту для задано! частини ТО необхщно пдабрати частину ЯКЩО. Ця задача вщноситься до класу обернених [3] i полягае у вщновлент значень вхщних змiнних, якi найкращим чином пояснюють спостере-ження [4].

Зручним шструментом формалiзацii експертно iнформацii при моделювант причинно-наслiдкових зв'язкiв е композицшне правило виведення Заде [5], яке зв'язуе вхщт i вихiднi змшт об'екта (причини i наслiдки) за допомогою матриц нечiтких вiдношень. Задача вщновлення входiв (причин) формулюеться у виглядi оберненого нечiткого логiчного виведення i по-требуе розв'язання системи нечиких логiчних рiвнянь. Аналiтичнi [6, 7] i чисельнi [8-10] методи розв'язання нечиких логiчних рiвнянь з тах-тт композищею до-слiджуються протягом багатьох роюв. Не дивлячись на те, що теоретичш основи нечиких логiчних рiвнянь е добре розвинутими, таю рiвняння потребують бiльш ефективного використання потенцiалу для моделю-вання систем.

© Г.

2. Аналiз лггературних даних i постановка проблеми

Традицшно задача побудови нечiткоi бази знань виршуеться у два етапи. На першому етапi генеру-ються абдуктивш гiпотези [11, 12]. На другому етат здiйснюеться селекцiя правил, в основi яко! лежить поняття подiбностi [13]. Метою селекцп е пониження складносп системи шляхом видалення неефективних i надлишкових правил i пiдвищення точностi виведення шляхом вибору альтернативних правил. На сьогод-т немае единого методичного стандарту для налашту-вання структури правил. Сучасш генетичнi системи здiйснюють селекцiю за допомогою мiр оцiнювання, якi визначають стутнь значущостi правил-кандидатiв у покритт навчально! вибiрки та виникненнi помилок класифжацп. Мiри подiбностi та зв'язаносп [14, 15] або ваговi коефвденти [16, 17] використовуються для генерування правил-кандидапв, злиття або вiдбору альтернативних правил. Багатоцiльовi генетичнi алго-ритми використовують щ критерii для побудови функ-цп вiдповiдностi з метою автоматичного проектування точних i компактних баз правил.

В цiй стати пропонуеться пiдхiд до генерування правил на осшж формалiзацii причинно-наслiдкових зв'язюв у термiнах рiвнянь нечiтких вщношень [6, 7].

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.