Основы теории принятия решений. Обзор тем курса ТПР

Содержание

Слайд 2

Часть 1 Обзор тем курса ТПР

Часть 1

Обзор тем курса ТПР

Слайд 3

Необходимое условие принятия решений Необходимое условие принятия решений – наличие альтернатив выбора

Необходимое условие принятия решений

Необходимое условие принятия решений – наличие альтернатив выбора

Слайд 4

Классификация технологий принятия решений Принятие решений Без использования мат. моделей С

Классификация технологий принятия решений

Принятие решений

Без использования мат. моделей

С использованием мат. моделей

Таксономия

Метод бинарных отношений

Голосование


Имитационное моделирование

Оптимизационные модели

Теория полезности

Простые решающие правила

Игровые модели

Метод эталонов

Модели с непрерывными переменными

Модели с дискретными переменными

Слайд 5

Простые решающие правила Уставы (воинские уставы, устав СКГМИ и других университетов,

Простые решающие правила

Уставы (воинские уставы, устав СКГМИ и других университетов, монастырские

уставы…). Привести примеры самостоятельно.
Кодексы (гражданский кодекс, кодекс чести...) Привести примеры самостоятельно.
Правила поведения: в общежитии, в
Древнем Риме:
Лучше быть первым на селе, чем вторым в Риме.
Родина там, где хорошо.
Предупрежден – значит вооружен.
Привести примеры самостоятельно
Слайд 6

Таксономия Типы задач таксономии: Объединение статичных объектов в таксоны по «похожести».

Таксономия

Типы задач таксономии:
Объединение статичных объектов в таксоны по «похожести».
Объединение статичных объектов

в заданное число таксонов.
Объединение динамичных объектов в таксоны.
Выделение устойчивых таксонов.
Ранжирование объектов.
Прогнозирование свойств объектов.
Слайд 7

Метод бинарных отношений Основная задача метода бинарных отношений – ранжирование объектов

Метод бинарных отношений

Основная задача метода бинарных отношений – ранжирование объектов на

основании качественных данных о парных предпочтениях.
Слайд 8

Использование теории полезности Полезность богатства: Цель: дать количественную оценку отношениям предпочтения. Б П

Использование теории полезности

Полезность богатства:
Цель: дать количественную оценку отношениям предпочтения.

Б

П

Слайд 9

Принятие решений голосованием Решаемые задачи: Способы организации голосования. Способы подведения итогов голосования Технология прогнозирования итогов голосования.

Принятие решений голосованием

Решаемые задачи:
Способы организации голосования.
Способы подведения итогов голосования
Технология прогнозирования итогов

голосования.
Слайд 10

Метод эталонов Решаемые задачи: Ранжирование многокритериальных объектов. Обработка экспертных оценок. Подведение

Метод эталонов

Решаемые задачи:
Ранжирование многокритериальных объектов.
Обработка экспертных оценок.
Подведение итогов голосования.
Прогнозирование персональной

успеваемости учащихся.
Выбор направлений развития науки и технологий.
Слайд 11

Имитационное моделирование Электрическая схема Математическая модель А R1 R2 R3 Rn U - + I

Имитационное моделирование

Электрическая схема Математическая модель

А
R1
R2
R3
Rn
U - +

I

Слайд 12

Игровое моделирование Выбор метода обучения Матричная антагонистическая игра двух преподавателем лиц

Игровое моделирование

Выбор метода обучения Матричная антагонистическая игра двух
преподавателем

лиц
Слайд 13

Оптимизационные задачи с непрерывно меняющимися переменными Задача о консервной банке R H

Оптимизационные задачи с непрерывно меняющимися переменными

Задача о консервной банке

R

H

Слайд 14

Оптимизационные задачи с дискретно меняющимися переменными Задача о ранце V V1;C1 V2;C2 V3;C3 V4;C4 Vn;Cn

Оптимизационные задачи с дискретно меняющимися переменными

Задача о ранце

V

V1;C1
V2;C2
V3;C3
V4;C4
Vn;Cn

Слайд 15

Повторить самостоятельно курсы: Теория графов Теория множеств Математическая логика Методы оптимизации Мат. анализ

Повторить самостоятельно курсы:

Теория графов
Теория множеств
Математическая логика
Методы оптимизации
Мат. анализ

Слайд 16

Часть 2 Простые алгоритмы таксономии

Часть 2

Простые алгоритмы таксономии

Слайд 17

Алгоритм Прима На взвешенном неориентированном графе выбирается произвольная вершина. Выбирается вершина,

Алгоритм Прима

На взвешенном неориентированном графе выбирается произвольная вершина.
Выбирается вершина, расстояние до

которой от исходной вершины минимально (т.е. вес ребра минимален).
Выделяется ребро, соединяющее две выбранные выше вершины.
Для выделенного ребра:
1. Добавляем вес этого ребра к ранее накопленной сумме.
2. «Стягиваем» вершины, принадлежащие выбранному ребру, в одну вершину.
3. Если образуются параллельные ребра, то остается лишь то из них, вес которого минимален, а остальные удаляются.
Если весь граф стянут в одну вершину, то перейти к шагу 6, нет – к шагу 1.
«Стянутые» ребра представляют собой минимальный остов графа.
Конец алгоритма.
Слайд 18

Пример работы алгоритма Прима 5 7 3 4 1 Исходный граф

Пример работы алгоритма Прима

5
7
3 4
1 Исходный граф G(X,U)

2 9 Стартовая вершина

1

5

3

4

2

Слайд 19

Пример работы алгоритма Прима 2 1 5 3,4 2 5 4

Пример работы алгоритма Прима 2

1

5

3,4

2

5
4
2

Выбранная вершина

2

5

1,3,4

4
2

S = 1. S=4 S=10

1,2,3,4,5

Слайд 20

Минимальный остов графа G(X,U) 1 5 3 4 2 3 4 S=10 1 2

Минимальный остов графа G(X,U)

1

5

3

4

2

3 4 S=10
1
2

Слайд 21

Интерфейс Программной реализации алгоритма Прима 1 Ввод матрицы смежности вершин неориентированного

Интерфейс Программной реализации алгоритма Прима 1

Ввод матрицы смежности вершин неориентированного взвешенного

графа G(X,U)
Построить граф самостоятельно!
Слайд 22

Интерфейс Программной реализации алгоритма Прима 2 Вывод минимального остова исходного графа

Интерфейс Программной реализации алгоритма Прима 2

Вывод минимального остова исходного графа G(X,U).
Суммарный

вес ребер остова.
Построить остов самостоятельно!
Слайд 23

Алгоритмы таксономии Пусть заданы: множество точек (вершин) А и множество ребер

Алгоритмы таксономии

Пусть заданы: множество точек (вершин) А и множество ребер

(i,j), где r( i , j ) - длина ребра ( i , j ).
D – длина самого
длинного ребра.
Нормализация:
d(i,j)=r(i,j)/D

1

2

3

4

Слайд 24

Определение λ - расстояний Шаг 1.Выбирается любая, ранее не просматривавшаяся пара

Определение λ - расстояний

Шаг 1.Выбирается любая, ранее не просматривавшаяся пара точек

p и q. Если таковых нет, то перейти к шагу 5.
Шаг 2.Среди рёбер, смежных (p,q) выбирается самое короткое, длину которую обозначаем B.
Шаг 3. λ(i,j)=d(i,j)/B.
Шаг 4. Перейти к шагу 1.
Шаг 5. Конец алгоритма.
Слайд 25

Самостоятельно Определить λ – расстояние между 3-й и 5-й вершинами на графе, заданном матрицей М:

Самостоятельно

Определить λ – расстояние между 3-й и 5-й вершинами на

графе, заданном матрицей М:
Слайд 26

Гипотеза λ - компактности Гипотеза λ - компактности формулируется следующим образом:

Гипотеза λ - компактности

Гипотеза λ - компактности формулируется следующим образом: реализация

одного и того же образа обычно отражается в признаковом λ - пространстве в «близких» точках, образуя λ - компактные сгустки.
Для определения λ - расстояния в λ - пространстве используется алгоритм Прима
Слайд 27

САМОСТОЯТЕЛЬНО Объединить в таксоны в λ - пространстве трёх учеников -

САМОСТОЯТЕЛЬНО

Объединить в таксоны в λ - пространстве трёх учеников - отличника,

хорошиста и двоечника (по две оценки у каждого), если в один таксон объединяются лица, λ - расстояния между которыми меньше 0.1.
Слайд 28

Назначение и свойства алгоритма Forel 1 1. Алгоритм Forel 1 предназначен

Назначение и свойства алгоритма Forel 1

1. Алгоритм Forel 1 предназначен для

разбиения объектов на таксоны.
2. Форма всех таксонов – сфера (гиперсфера).
3. Радиусы таксонов известны.
4. Число таксонов a priori неизвестно.
Слайд 29

Forel-1 (шаги 1 – 5) Шаг 1. Все признаки объектов нормируются

Forel-1 (шаги 1 – 5)

Шаг 1. Все признаки объектов нормируются

так, чтобы их значения были в диапазоне 0-1.
Шаг 2. R0=+∞.
Шаг 3. Все точки считаем непомеченными.
Шаг 4. На множестве непомеченных точек выбирается произвольная xi, после чего осуществляется переход к шагу 5. Если таковых точек нет, то перейти к шагу 8.
Шаг 5. Ищется максимальное расстояние R от xi до остальных точек.
Слайд 30

Forel-1 (шаги 6 – 13) Шаг 6. R0= min{R0; R}. Шаг

Forel-1 (шаги 6 – 13)

Шаг 6. R0= min{R0; R}.
Шаг 7. Точка

xi помечается. Если помечены все точки, то перейти к шагу 8, нет - к шагу 4.
Шаг 8. R=R0 – ε.
Шаг 9. Если множество точек пусто. То перейти к шагу 16, нет - к шагу 10.
Шаг 10. Все точки считаем непомеченными.
Шаг 11. На множестве непомеченных точек выбирается произвольная точка xi.
Шаг 12. Определяется число точек, расстояние которых до не превышает R.
Шаг 13. Точку считаем помеченной. Если помечены все точки, то перейти к шагу 14, нет -к шагу 11.
Слайд 31

Forel-1 (шаги 14 – 16) Шаг 14. Выбор j-й точки, для

Forel-1 (шаги 14 – 16)

Шаг 14. Выбор j-й точки, для которой

величина P(j) минимальна.
Шаг 15. Все точки, расстояние до которых от j-й точки не превышает R, удаляются. Перейти к шагу 9.
Шаг 16. Конец алгоритма.
Слайд 32

Достоинства и недостатки алгоритма Forel 1 Достоинства: Простота. Легкость программной реализации.

Достоинства и недостатки алгоритма Forel 1

Достоинства:
Простота.
Легкость программной реализации.
Недостатки:
Зависимость таксономии от выбора

стартового объекта.
Невозможность контролировать число полученных таксонов.
Слайд 33

Самостоятельная работа Разбить на таксоны группы из четырех, следующих один за

Самостоятельная работа

Разбить на таксоны группы из четырех, следующих один за

другим учеников, характеризуемых оценками по трем дисциплинам. В один таксон включаются ученики, «расстояние» между которыми не превышает двух.
Слайд 34

Результат решения программой Forel 2: 1,2,3 4 При Ɛ=1

Результат решения программой Forel 2:

1,2,3

4

При Ɛ=1