Сілов В Б

Компанія «Дата З», НТІЦ «Меркурій М» м Севастополь, Україна e-mail: cosmos5@yandexru

Анотація – На основі формального представлення когнітивних карт в термінах «впливу – консонанса» розроблено изоморфное перетворення «нечітка когнітивна карта – лінгвологіческя модель системи переваг ЛРП » Розглядається нестаціонарна когнітивна модель стратегій управління підготовкою фахівців для когнітивної системи моделювання стратегій (космос)

I                                       Введення

Існуючі розробки стратегій підготовки фахівців у ВНЗ [1,2] здійснюються, як правило, на експертному евристичному рівні без урахування всіх аспектів підготовки фахівців (під поняттям «спеціаліст» слід розуміти випускників усіх стадій навчання [2]) Відомі методики та методи розробки стратегій [2,3,4] базуються, в основному, на методах ієрархічного аналізу АНР (Analytic Hierarchy Process) і «змішаних» обчислювальних методах штучного інтелекту – DSS (Decision support systems) (СППР – система підтримки прийняття рішень) [4]

Важливе місце серед методів, що лежать в основі функціонування СППР, займають концептуальні і когнітивні методи моделювання стратегій управління [5,6], зокрема, методи когнітивного моделювання, здатні працювати з нечіткими когнітивними картами (FCM – Fuzzy Cognitive Map) або динамічними нечіткими когнітивними картами [6] (DFCM – Dynamic Fuzzy Cognitive Map) Моделі DFCM мають подвійну природу – з їх допомогою можна представляти знання про стратегії управління та прийняття рішень і одночасно вони є (в інформаційному аспекті) основою для методів когнітивного навчання Використовуючи когнітивний підхід, можна органічно звязати як методи когнітивного навчання, так і уявлення знань про стратегічне управлінні системою підготовки фахівця на всіх етапах, а також отримати оцінки рівнів досяжності цілей підготовки У цьому випадку модель системи переваг (МСП) особи, що приймає рішення (ОПР) задається нечіткою лінгвологічіской моделлю [5] При цьому виникає ряд проблем взаємодії динамічних нечітких когнітивних моделей з лінгвістичними моделями системи переваг ОПР

Загальною метою роботи є показати можливості розробки моделей стратегій управління освітніми системами за допомогою СППР «Космос» (Когнітивна Система Моделювання Стратегій) [5,6], орієнтованої на когнітивне моделювання стратегій на базі нечітких когнітивних карт (DFCM) і багатокритеріального лінгвістичного опису принципів вибору [6]

II                              Основна частина

Нечітка когнітивна карта (PN-FCM) являє собою причинно-наслідковий мережу, в якій відносини впливу (одночасно позитивного і негативного) належать [ОД] х [ОД] [6]

Нехай– Мно

жество концептів, що характеризують одночасно позитивну і негативну сторони проблеми W – безліч звязків wExE ^ [ОД] х [ОД]

У когнітивної карті звязку Ρ-Ν-впливу типу «А є причиною В» в логічному аспекті розглядаються

як «А имплицирует В», тобто і ^ В,

і А ^ ^ Остаточне уявлення

вихідної когнітивної карти може бути більш «економічним» безліч звязків W кодується подвійний матрицею позитивних – негативних (positive – negative (PN)) впливів як

Поведінка автономної когнітивної системи визначається вектором Ρ-Ν-ваг концептів

Для побудови алгоритмів прийняття рішення з когнітивної карті використовуються показники впливу і консонанса Формальне перетворення Ρ-Νвліянія (а +, а ^) е (ОД) х (ОД) у вираз впливу – консонанса (Α < '\ α <' *) е (-1Д) х (ОД) (impact-consonance (1-0). З урахуванням Г61 прийме вигляд;

освіта прийме вигляд

де– Пряма і псевдообернених архимедови

генераторні функції [6] v = ma A = mir – КОН-сонанс– Дисонанс Т – t-норма

^x,y,ze[Q,\\псевдооб

ратна операція

Таким чином PN-FCM ізоморфна IC-FCM

Перетворення в DFCM здійснюються в термінах матричних ідемпотентності півкілець Тому зручно для узгодження базових множин лінгвістичних змінних (ЛП) для МСП ЛПР і IC-FCM при перетворенні шкал оперувати в ці ж терміни

Позначимо, І оп

Визначимо ізоморфізм ^: [ОД] ^ [а, Ь], де 0 ^ {v, a}, ® Ξ {7,5} – операції T-(S) – норми

Півкільце < [ОД], 0, ®, е, £> ізоморфно півкільцю

Формальне перетворення когнітивних векторів у вектора функцій приналежності

Лінгвологіческіе моделі базуються на лінгвістичних змінних (ЛП) з функціями приналежності (ФП) (або їх апроксимації на основі LR-подання) і визначається вектором ЛП Метод побудови лінгвологіческіх МСП ЛПР розглянутий в [5]

Для когнітивних моделей нечіткі вектори типу 1 кодують інформацію про Ρ-Ν-вплив (вазі) можуть мати изоморфное подання у вигляді пари – вплив (вага) і консонанс (зазвичай трактується як рівень визначеності)

У термінах вага (значення) – консонансе (невизначеність) IC-FCM) аналогію можна побачити в поданні нормальних, випукпих, симетричних функцій приналежності, де максимум відповідає параметру ваги (значення), а консонанс визначає ступінь невизначеності функції приналежності Застосовуючи принцип подвійності [6] для апроксимації LR-функцій можна функцію приналежності нечіткого підмножини а представити у вигляді

де а ті – значення аргументу функції зі

ответствующее її максимуму, aeR – коефіцієнт нечіткості

Функція приналежності (1) визначена на базовому множині лінгвістичної змінної X е з 7. Значення аргументу цієї функ

ції з точністю до ізоморфізму можна перетворити до [-U] за допомогою (наприклад

лінійна функція шкалювання)

Можна показати, що термінах Ρ-Ν-впливів вираз для функції приналежності можна записати у вигляді:

Таким чином, перетворення Ρ-Ν-впливу в параметри симетричних LR-функцій (і навпаки) повязує два класи моделей: лінгвологіческіе МСП ЛПР і когнітивні моделі на основі DFCM, що передбачає застосування відомих методів аналізу і синтезу нечітко-цільових систем [5]

Побудова когнітивної карти стратегій підготовки фахівця Побудови DFCM передував аналіз методів підготовки спеціаліста за спеціальністю 7090601 «Електричні станції» та критеріїв його підготовки Вихідними даними були навчальні плани за фахом 7090601, кваліфікаційні вимоги Мін ВУЗу України та Замовника (НАЕК) Був проведений аналіз:

базисних категорій: педагогічних, науково-технічних, соціальних, економічних, політичних, екологічних, культурологічних, етичних, психологічних, етнічних, військових і т п, що характеризують суть проблеми підготовки

• структури предметів, дисциплін і курсів навчання з урахуванням їх динаміки

• характер якісної взаємодії між структурно-логічною схемою технологічного процесу навчання та цільовими, неформальними критеріями підготовки фахівця

DFCM характеризує процеси навченості та підготовку фахівця протягом пяти років соціально-економічні, психологічні, «методичні оточення» системи підготовки описує інтереси ЛПР різних рівнів ієрархії, їх інформаційну взаємодію та психологічні установки різні аспекти зовнішнього і внутрішнього інформаційного впливу

Наприклад, «ядро» DFCM, що описує підготовку фахівця електрика (спеціальність 7090601 «Електричні станції»), вкпючает в себе 199 концептів Умовно вони розділені на наступні взаємовпливаючі блоки 1 Гуманітарних і соціально-економічних дисциплін 2 Інтегрованих знань 3 Фундаментальних дисциплін 4 Професійно-орієнтованих дисциплін 5 Блок навченості 6 Спеціальних дисциплін 7 Апьтернатіви військової підготовки 8 Учебнометодіческій блок 9 Цільові концепти 10 Вхідні концепти (цілі підготовки різного рівня ієрархії) 11 Інформаційний блок

Аналіз когнітивної моделі Концептуальне уявлення когнітивних карт забезпечувалося системним аналізом нормативної моделі підготовки фахівця, а також:

– аналізом «взаємно-системних» кластерів для кон

Цепт, що характеризують дисципліни, (взаємний консонанс, взаємний дисонанс, взаємно позитивний і негативний вплив)

– аналізом взаємодії концептів, що характеризують дисципліни і кпастери взаємовпливу DFCM процесу навченості (в нормативному аспекті)

– аналізом рівня досяжності стратегій по окремих цілям когнітивної моделі

– визначенням системою динаміки конфліктів, показниками стійкості коаліцій, рівнів рівноваги коаліцій і ієрархічно кпастерним аналізом системи підготовки

Прогноз Прогноз поведінки моделі системи підготовки фахівця в системі «Космос» виробляється при експертному завданні передбачуваних (можливих) залежностей за початковим состояни

ям і вхідним стратегіях (посилення або ослаблення «терезів» концептів), при цьому є можливість задавати одночасно як позитивні, так і негативні тенденції у діях стратегій

III                                  Висновок

Синтез стратегій Завдання синтезу інформаційних стратегій вирішується за допомогою зворотних операторів для ефективних наборів правил МСП ЛПР Синтез стратегій, як можливість обчислення по заданих стратегічним цілям поведінки в часі вагових функцій вхідних стратегій, реалізується в системі «Космос» при нульових вхідних умовах (по вагах) концептів вектора стану Зміна стратегій в часі припускає зміна кожного шляху ведучого від концепту стратегічного входу до цільових концепту СППР «Космос» володіє можливістю такого аналізу в кожній точці звязку DFCM Побудова інформаційних стратегій управління (точніше її моделі) «шляхом зміни системи» передбачає використання механізму пошуку «шляхів» взаємовпливу між повязаними концептами У цьому випадку – знову використовується кластерний аналіз

Динамічні стратегії дозволяють синтезувати стратегічні плани для ієрархічної динаміки цілей підготовки фахівця «Ядром» стратегій є комплекс заходів з підготовки фахівця, синтез «Модулів» навчання для технології навчання в LLL, комплекс заходів які забезпечують інформаційну безпеку системи підготовки та зовнішні стратегії «поведінки» системи підготовки по взаємодії з «Замовником», бюджетними та комерційними організаціями, що здійснюють підтримку системи підготовки

IV                           Список літератури

[1] Pearce IIJ А, Robertson R В Jr Strategic IVIanagement / /

2nd ed Homewood, III: /Richard D Irwin – 1985

[2]  A Strategic Planning Primer for Higher Education//By Alexandra L Lerner/ Research Associate College of Business Administration and Economics, California State University, Northridge July 1999

[2] Степко M Ф, Клименко Б В, Товажнянський Л П Болонський процес і навчання впродовж життя – Харків: Вид-во «ХПІ», 2004 – 112с

[3] Saaty Т Decision Making with dependence and Feedback «The Analitic Network Process / 2nd ed »- Pittsburg: RWS Publ 2001

[4]  Jen-I4er Wu, and others A methodology for designing form- based decision support systems// Decision Support Systems 36 (2004)313- 335 pp

[5] Сілов В Б Прийняття стратегічних рішень в нечіткій обстановці (в політиці, макроекономіці, соціології, менеджменті, медицині, екології) – М: ІНПРО РЕС 1995 -228с

[6] Сілов В Б Когнітивне моделювання стратегій управління процесом підготовки фахівців / / Інформаційні технології і безпека Вип6, Матеріали IV межд конф – Київ: ІПРІ НАН України – 2004 г-с 140-149 с

INTERACTION OF FUZZY DYNAMIC COGNITIVE TRAINING MODELS WITH LINGVOLOGICAL PREFERENCE PATTERN MODELS

SilovV B

Data З Co Ltd,

STIC Mercury M, Ltd Rybakov 5/315, Sevastopol, 99014, Ukraine e-mall: cosmos5@yandexru

Abstract – Isomorphous transformation of fuzzy cognitive maps into the models of decision making preference systems has been developed Considered in this paper are new possibilities for Cognitive System of Modelling Strategies («CoS- MoS») under the analysis of dynamic fuzzy cognitive maps System algorithms are illustrated by information strategies simulation

Джерело: Матеріали Міжнародної Кримської конференції «СВЧ-техніка і телекомунікаційні технології», 2006р