Сайт Информационных Технологий

ДОСТОВЕРНОСТЬ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ В СИСТЕМАХ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ С НЕЧЕТКОЙ ЛОГИКОЙ

Д.Н. Колесников, И.А. Малышев

Санкт-Петербургский государственный технический университет

Abstract — An approach to evaluate data processing validity in the fuzzy logic systems using the original mobile presentation model (MPM) was considered. The MPM defines validity properties as topological mea sures of data set partition scheme. This partition consists of regions closed by algebraic properties of predicates and operations of data and/or computations models. The MPM provides formal means for designing of computer architectures with required cha racteristics of data processing validity.

Построение цифровых вычислительных систем (ВС), реализующих алгоритмы нечеткой логики [1], предполагает решение следующих основных задач: 1) совершенствование элементной базы дискретных устройств; 2) создание специализированной модели вычислений; 3) выбор архитектур процессоров команд и данных; 4) разработка методики проектирования ВС с требуемыми показателями качества. Следует заметить, что ключевым аспектом указанных проблем является формализация анализа и синтеза свойств представления и обработки информации в ВС. Обобщенным с войством качества машинных вычислений является достоверность. В работе [2] предложен оригинальный подход к оценке достоверности, названный авторами моделью мобильных представлений (ММП), который допускает интерпретацию на случай нечетких данных и/или операций.

Концептуальное описание ММП включает следующие основные положения:

  1. достоверность машинных вычислений (ДМВ) выражает степень соответствия результатов решения целевых задач в ВС математически ожидаемым;
  2. показатели ДМВ отражают три класса функциональных ограничений ВС: конечность представления данных (показатель точности), конечность времени обработки данных (показате ль актуальности), конечность надежности технических и программных средств ВС (показатель определенности);
  3. объектами моделирования служат алгебраические схемы представлений (АСП), имеющие вид разбиений множества представимых данных (МПД) на области, замкнутые относительно алгебраических свойств базисных опер аций и их композиций;
  4. мерами показателей ДМВ являются топологические характеристики АСП: точность определяется плотностью АСП ("насыщенностью" МПД алгебраическими свойствами) - см. рис. 1, актуальность описывается связностью АСП (взаимной зависимостью алгебраических свойств в различных областях разбиения) - см. рис. 2, определенность выражается регулярностью АСП (одно родностью распределения алгебраических свойств в структуре представления данных) - см. рис. 3;
  5. выбор дискретной, интервальной или нечеткой метрики задания областей АСП на МПД позволяет получать булевы, числовые или модальные оценки показателей ДМВ (рис. 4).

Все приведенные пояснительные рисунки имеют единую систему обозначений:

- исходное множество значений информационного объекта целевой задачи, замкнутое относительно аддитивной "+ " и мультипликативной "? " операций, для которых выполняются алгебраические свойства коммутативности , ассоциативности и взаимной дистрибутивности , где ;

- МПД в виде дискретного образа множества x;

- топологическая мера структуры МПД, определяющая "идеальную" АСП без искажений алгебраич еских свойств;

, , - области АСП множества X, замкнутые относительно алгебраических свойств операций "A " и "A ", являющихся образами для соответствующих операций "+ " и "? " множества x, где ;

- топологическая мера пространства областей АСП, имеющая вид меры , дополненной ограничением на выбор и , принадлежащих областям типов и ;

- мера плотности АСП ;

- мера связности АСП ;

- мера регулярности АСП .

Введение алгебраических мер на МПД предоставляет возможность динамического переопределения представлений данных в процессе вычислений с целью управления достоверностью результатов обработки информации в ВС. Таким образом, ММП не только обеспечивает оценку показателей ДМВ, но и служит основой построения принципиально новой модели машинных вычислений.

Литература

  1. Заде Л.А. Понятие лингвистической переменной и его применение к принятию приближенных решений. - М.: Мир, 1976.
  2. Колесников Д.Н., Малышев И.А. Модель мобильных представлений - основа обеспечения достоверности машинных вычислений в системах принятия решений // Научно-техническая конференция "Диагностика инженерных сооружений. Методы и средства". Сб. докладов. - СПб.: СПбГТУ, 1999.

Site of Information Technologies
Designed by  inftech@webservis.ru.