ПРИНЦИП ПРЕДЕЛЬНЫХ ОБОБЩЕНИЙ: методология, задачи ...

ПРИНЦИП ПРЕДЕЛЬНЫХ ОБОБЩЕНИЙ: методология, задачи ... ПРИНЦИП ПРЕДЕЛЬНЫХ ОБОБЩЕНИЙ: методология, задачи ...

cdn.scipeople.com
from cdn.scipeople.com More from this publisher
31.01.2015 Views

216 предельным синдромным моделям знаний. Построим редуцированные по тестам модели знаний. Пусть в произвольной синдромной базе знаний {S} заключению z j отвечает подмножество синдромов {S} j (j = 1,…,N). Каждому {S} j отвечает множество тестов {τ} {S}j = ∪ S ∈ {S}j {τ} S . (5.38) Для каждого подмножества номеров I={i 1 ,…, i N-1 } ⊂ Z определено объединение тестов: Найдем такое подмножество номеров I # решение следующей задачи: {τ} I = ∪ j∈I {τ} {S}j . (5.39) ⊂ Z, которое обеспечивает |{τ} # {S}| = min I ⊂ Z |{τ} I |, при условии |{τ} # {S}| < |{τ} {S} |. (5.40) Из-за ограничения решение задачи (5.40) может не существовать. Отсутствие решения означает, что за счет редуцирования не удается уменьшить число тестов. Отметим, что редуцированная синдромная модель знаний существует всегда. Для произвольной синдромной модели знаний {S}=∪ j∈Z {S} j определим редуцированную по тестам модель знаний {S} # следующим образом: {S} # = ∪ j ∈ I# {S} j , (5.41) z k , где k = Z\I # ⇔ & j ∈ I# ¬z j = true, (5.42) где множество I # определяются путем решения задачи (5.40). Правило (5.42) позволяет установить заключение z k в том случае, когда доказано отсутствие всех заключений из I # . Модель {S} # существует только тогда, когда существует решение задачи (5.40). Строя редуцированные модели для всех моделей {S}’ ⊆ {S}, можно найти решение следующей задачи: |{τ # } # {S}| = min {S}’ ⊂ {S} |{τ} # {S}’|, (5.43) {{S} ## } = argmin {S}’ ⊂ {S} |{τ} # {S}’|. (5.44) В качестве {S} может быть выбрана, например, {S} Full в рамках любого описания Ω({τ/T}). Приведем пример построения максимально редуцированных по тестам моделей знаний {{S} ## }. В таблице 5.7 представлена простая схема синдромной модели знаний.

217 Таблица 5.7 – Пример схемы синдромной модели знаний S \ τ τ 1 τ 2 τ 3 τ 4 τ 5 z Ω 1 Ω 2 S 1 + + 1 1 1 S 2 + + 2 2 2 S 3 + 3 3 3 S 4 + 3 4 4, 5 S 5 + + 3 5 5 Дано: {S} = {S 1 ; S 2 ; S 3 ; S 4 ; S 5 } и две базы прецедентов: Ω 1 и Ω 2 . Необходимо найти все максимально редуцированные по тестам модели знаний {{S} ## } для каждой из баз прецедентов. Легко убедиться, что для базы прецедентов Ω 1 существует единственная максимально редуцированная по тестам модель {S} ## : {τ} {S}1 = {τ 1 ; τ 2 }; {τ} {S}2 = {τ 2 ; τ 4 }; {τ} {S}3 = {τ 3 ; τ 4 ; τ 5 }; I # = {1, 2}; {τ} # {S} = {τ 1 ; τ 2 ; τ 4 }; |{τ} # {S}|= |{τ # } # {S}| =3; {S} # = {S} ## = {S 1 ; S 2 } & (z 3 ⇔ ¬z 1 & ¬z 2 = true). Таким образом, всего трех тестов из пяти достаточно, чтобы провести полную классификацию на Ω 1 . Для базы прецедентов Ω 2 существуют уже две модели {S} ## . Первая модель описана выше, вторая модель имеет вид: {S} ## = {S 2 ; S 3 ; S 4 } & (z 1 ⇔ ¬z 2 & ¬z 3 = true); I # = {2, 3}; {τ # } # {S} = {τ 2 ; τ 3 ; τ 4 }; |{τ # } # {S}|= 3. Отметим, что число синдромов в обеих моделях {S} ## разное. Что касается сути оптимизации, то первая и вторая модели отличаются только тестами τ 1 и τ 2 . Если необходимо выбрать одну из двух моделей, то следует привлекать для анализа дополнительные характеристики тестов τ 1 и τ 2 , например, стоимость или сроки выполнения. Предложение 5.26. Все абсолютно минимальные наборы тестов, которые достаточны для решения задачи классификации на Ω, определяются из решения задач (5.40) – (5.43) для {S} = {S * } Full . Минимальное количество тестов определяется величиной |{τ # } # {S}|. Величина L # = |{τ # } # {S}|, где {S} = {S * } Full , является важной константой на . Она показывает, каково минимальное число тестов, которое необходимо и достаточно для полной классификации на базовом уровне всех прецедентов из Ω. Поиск всех минимальных наборов тестов {τ # } # {S} и соответствующих редуцированных моделей знаний {{S} ## } является важной задачей в рамках метода предельных обобщений.

217<br />

Таблица 5.7 – Пример схемы синдромной модели знаний<br />

S \ τ τ 1 τ 2 τ 3 τ 4 τ 5 z Ω 1 Ω 2<br />

S 1 + + 1 1 1<br />

S 2 + + 2 2 2<br />

S 3 + 3 3 3<br />

S 4 + 3 4 4, 5<br />

S 5 + + 3 5 5<br />

Дано: {S} = {S 1 ; S 2 ; S 3 ; S 4 ; S 5 } и две базы прецедентов: Ω 1 и Ω 2 . Необходимо<br />

найти все максимально редуцированные по тестам модели знаний {{S} ## }<br />

для каждой из баз прецедентов.<br />

Легко убедиться, что для базы прецедентов Ω 1 существует единственная<br />

максимально редуцированная по тестам модель {S} ## :<br />

{τ} {S}1 = {τ 1 ; τ 2 }; {τ} {S}2 = {τ 2 ; τ 4 }; {τ} {S}3 = {τ 3 ; τ 4 ; τ 5 };<br />

I # = {1, 2}; {τ} # {S} = {τ 1 ; τ 2 ; τ 4 }; |{τ} # {S}|= |{τ # } # {S}| =3;<br />

{S} # = {S} ## = {S 1 ; S 2 } & (z 3 ⇔ ¬z 1 & ¬z 2 = true).<br />

Таким образом, всего трех тестов из пяти достаточно, чтобы провести<br />

полную классификацию на Ω 1 .<br />

Для базы прецедентов Ω 2 существуют уже две модели {S} ## . Первая<br />

модель описана выше, вторая модель имеет вид:<br />

{S} ## = {S 2 ; S 3 ; S 4 } & (z 1 ⇔ ¬z 2 & ¬z 3 = true);<br />

I # = {2, 3}; {τ # } # {S} = {τ 2 ; τ 3 ; τ 4 }; |{τ # } # {S}|= 3.<br />

Отметим, что число синдромов в обеих моделях {S} ## разное. Что касается<br />

сути оптимизации, то первая и вторая модели отличаются только тестами τ 1<br />

и τ 2 . Если необходимо выбрать одну из двух моделей, то следует<br />

привлекать для анализа дополнительные характеристики тестов τ 1 и τ 2 ,<br />

например, стоимость или сроки выполнения.<br />

Предложение 5.26. Все абсолютно минимальные наборы тестов,<br />

которые достаточны для решения задачи классификации на Ω,<br />

определяются из решения задач (5.40) – (5.43) для {S} = {S * } Full .<br />

Минимальное количество тестов определяется величиной |{τ # } # {S}|.<br />

Величина L # = |{τ # } # {S}|, где {S} = {S * } Full , является важной константой<br />

на . Она показывает, каково минимальное число тестов,<br />

которое необходимо и достаточно для полной классификации на базовом<br />

уровне всех прецедентов из Ω.<br />

Поиск всех минимальных наборов тестов {τ # } # {S} и соответствующих<br />

редуцированных моделей знаний {{S} ## } является важной задачей в рамках<br />

метода предельных обобщений.

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!