ОЦІНКА ВЛАСТИВОСТЕЙ ТЕХНОЛОГІЧНИХ СИСТЕМ ІЗ ВИКОРИСТАННЯМ НЕЧІТКИХ МНОЖИН

Autor: Beskorovainyi, Vladimir, Berezovskyi, Heorhii
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2017
Předmět:
Zdroj: Innovative Technologies and Scientific Solutions for Industries; № 1 (1) (2017); 14-20
Современное состояние научных исследований и технологий в промышленности; № 1 (1) (2017); 14-20
Сучасний стан наукових досліджень та технологій в промисловості; № 1 (1) (2017); 14-20
ISSN: 2522-9818
2524-2296
Popis: The subject of the research in the article is the process of evaluating the properties of technological systems at the stages of their design and reengineering. The goal – to improve the efficiency of procedures for multi-criteria evaluation of options for constructing technological systems using the apparatus of fuzzy sets. Objectives: to search for new or modification of known functions of belonging to fuzzy sets "the best variant of building a technological system" by particular criteria in the direction of reducing the complexity of procedures for calculating their values; perform a comparative analysis of the temporal complexity and accuracy of approximation of the preferences of the decision maker with the help of monotonic membership functions; give recommendations on the practical use of monotonous membership functions in decision support systems. Common scientific methods are used, such as: decision making, utility theory, fuzzy sets and identification. The following results are obtained. The article presents the model of preferences of the decision-maker developed by the authors for evaluating individual properties of technological systems using the membership function of fuzzy sets, which allows to realize both linear and nonlinear (convex, concave, S-shaped and Z-shaped) criteria. The carried out experimental research has revealed its advantages in terms of accuracy and time complexity in comparison with the functions of Gauss, Harrington, logistic function, gluing of power functions and their modifications. Methods are proposed that reduce the time complexity of procedures for calculating the values of membership functions. Conclusions. As a result of the analysis of known membership functions for fuzzy sets, it has been established that they do not adequately reflect the preferences of the decision-maker for the characteristics of systems close to extreme values and have a relatively high computational complexity. The proposed membership function and its calculation method make it possible to increase the adequacy of multifactorial estimation models and significantly reduce the time complexity of procedures for calculating its values. Practical use of the proposed membership function in the support systems for the adoption of design and management solutions will make it possible to obtain solutions of the problems of multifactor estimation and choice of a much larger dimension or with less expenditure of computing resources practically without loss of accuracy.
Предметом исследования в статье является процесс оценки свойств технологических систем на этапах их проектирования и реинжиниринга. Цель – повышение эффективности процедур многокритериальной оценки вариантов построения технологических систем с использованием аппарата нечетких множеств. Задачи: провести поиск новых или модификацию известных функций принадлежности нечетким множествам «лучший вариант построения технологической системы» по частным критериям в направлении снижения сложности процедур вычисления их значений; выполнить сравнительный анализ временной сложности и точности аппроксимации предпочтений лица, принимающего решения, с помощью монотонных функций принадлежности; дать рекомендации по практическому использованию монотонных функций принадлежности в системах поддержки принятия решений. Используются общенаучные методы: принятия решений, теории полезности, нечетких множеств, идентификации. Получены следующие результаты. В статье представлена разработанная авторами модель предпочтений лица, принимающего решения, для оценки отдельных свойств технологических систем с использованием функции принадлежности нечетким множествам, позволяющая реализовать как линейные, так и нелинейные (выпуклые, вогнутые, S-образные и Z-образные) зависимости от значений частных критериев. Проведенное экспериментальное исследование выявило ее преимущества по показателям точности и временной сложности в сравнении с функциями Гаусса, Харрингтона, логистической функцией, склейками степенных функций и их модификациями. Предложены приемы, снижающие временную сложность процедур вычисления значений функций принадлежности. Выводы. В результате анализа известных функций принадлежности нечетким множествам установлено, что они недостаточно адекватно отображают предпочтения лица, принимающего решения, для характеристик систем близких к экстремальным значениям и имеют относительно высокую вычислительную сложность. Предложенная функция принадлежности и способ ее вычисления позволяют повысить адекватность моделей многофакторного оценивания и существенно снизить временную сложность процедур вычисления ее значений. Практическое использование предложенной функции принадлежности в системах поддержки принятия проектных и управленческих решений позволит практически без потери точности получать решения задач многофакторного оценивания и выбора гораздо большей размерности или с меньшими затратами вычислительных ресурсов.
Предметом дослідження в статті є процес оцінки властивостей технологічних систем на етапах їхнього проектування та реінжинірингу. Мета – підвищення ефективності процедур багатокритеріальної оцінки варіантів побудови технологічних систем з використанням апарату нечітких множин. Завдання: провести пошук нових чи внесення змін до відомих функцій приналежності нечітких множин «кращий варіант побудови технологічної системи» за частковими критеріями в напрямку зниження складності процедур обчислення їх значень; виконати порівняльний аналіз часової складності та точності апроксимації переваг особи, що приймає рішення, за допомогою монотонних функцій приналежності; дати рекомендації щодо практичного використання монотонних функцій приналежності в системах підтримки прийняття рішень. Використовуються загальнонаукові методи: прийняття рішень, теорії корисності, нечітких множин, ідентифікації. Отримані такі результати. У статті подана розроблена авторами модель переваг особи, що приймає рішення, для оцінки окремих властивостей технологічних систем з використанням функції приналежності нечітким множинам, що дозволяє реалізувати як лінійні, так і нелінійні (опуклі, увігнуті, S-образні і Z-образні) залежно від значень часткових критеріїв. Проведене експериментальне дослідження виявило її переваги за показниками точності та часової складності в порівнянні з функціями Гауса, Харрінгтона, логістичною функцією, склейками ступеневих функцій і їх модифікаціями. Запропоновано прийоми, що знижують часову складність процедур обчислення значень функцій приналежності. Висновки. У результаті аналізу відомих функцій приналежності нечітких множин встановлено, що вони недостатньо адекватно відображають переваги особи, що приймає рішення, для характеристик систем близьких до екстремальних значень і мають відносно високу обчислювальну складність. Запропонована функція приналежності та спосіб її обчислення дозволяють підвищити адекватність моделей багатофакторного оцінювання та суттєво знизити часову складність процедур обчислення її значень. Практичне використання запропонованої функції приналежності в системах підтримки прийняття проектних і управлінських рішень дозволить практично без втрати точності отримувати розв’язки задач багатофакторного оцінювання та вибору набагато більшої розмірності або з меншими витратами обчислювальних ресурсів.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: