Психологическая интуиция искусственных нейронных сетей
Диссертация - Компьютеры, программирование
Другие диссертации по предмету Компьютеры, программирование
?пытаний на предмет проверки психометрических свойств - надежности и валидности [20],[27].
Надежность теста - характеристика методики, отражающая точность психодиагностических измерений, а также устойчивость результатов теста к воздействию посторонних случайных факторов [27].
Валидность - мера соответствия тестовых оценок представлениям о сущности свойств или их роли в той или иной деятельности [60].
1.4 перспективные алгоритмы построения психодиагностических методик
Перспективным направлением в построении психодиагностических методик в настоящее время считается использование аппарата теории распознавания образов [2], [13], [47].
Классификация методов распознавания образов многообразна. Выделяются параметрические, непараметрические и эвристические методы, существуют классификации основанные на терминологии сложившихся научных школ. В [52] методы распознавания образов классифицируются следующим образом:
- методы, основанные на принципе разделения;
- статистические методы;
- методы типа потенциальных функций;
- методы вычисления оценок (голосования);
- методы, основанные на аппарате исчисления высказываний.
Кроме того существенным для метода, основанного на теории распознавания образов, может быть способ представления знаний. В настоящее время выделяют два основных способа [78]:
Интенсиональные представления - схемы связей между атрибутами (признаками)
Экстенсиональные представления - конкретные факты (объекты, примеры).
Группа интенсиональных методов распознавания образов включает в себя следующие подклассы:
- Методы, основанные на оценках плотностей распределения значений признаков (методы непараметрической статистики) [18].
- Методы, основанные на предположениях о классе решающих функций (методы, использующие в качестве решающего алгоритма минимизацию функционала риска или ошибки) [6], [15],[36], [41], [94].
- Логические методы, базирующиеся на аппарате алгебры логики и позволяющие оперировать информацией, заключенной не только в отдельных признаках, но и в сочетании их значений [49].
- Лингвистические (структурные) методы, основанные на использовании специальных грамматик, порождающих языки, с помощью которых может описываться совокупность свойств распознаваемых объектов [93].
Группа экстенсиональных методов включает в себя:
Метод сравнения с прототипом, применяющийся когда распознаваемые классы отображаются в пространстве признаков компактными геометрическими группировками.
Метод k-ближайших соседей, в котором решение об отнесении объекта к какому-либо классу принимается на основе информации о принадлежности k его ближайших соседей.
Алгоритм вычисления оценок (голосования), состоящий в вычислении приоритетов (оценок сходства), характеризующего близость распознаваемого и эталонных объектов по системе ансамблей признаков, представляющей собой систему подмножеств заданного множества признаков [51],[52],[53].
При сравнении экстенсиональных и интенсиональных методов распознавания образов в [47] употребляется следующая аналогия: интенсиональные методы соответствуют левополушарному способу мышления, основанному на знаниях о статических и динамических закономерностях структуры воспринимаемой информации; экстенсиональные же методы соответствуют правополушарному способу мышления, основанному на целостном отображении объектов мира.
1.5 методы восстановления зависимостей
Наиболее широко в данной работе будут рассмотрены методы построения психодиагностических методик на базе интенсиональных методов, основанных на предположениях о классе решающих функций. Поэтому рассмотрим их более подробно.
Основным достоинством методов, основанных на предположении о классе решающих функций является ясность математической постановки задачи распознавания как поиска экстремума. Многообразие методов этой группы объясняется широким спектром используемых функционалов качества решающего правила и алгоритмов поиска экстремума. Обобщением данного класса алгоритмов является метод стохастической аппроксимации [94].
В данном классе алгоритмов распознавания образов содержательная формулировка задачи согласно [29] ставится следующим образом:
Имеется некоторое множество наблюдений, которые относятся к p различных классов. Требуется, используя информацию об этих наблюдениях и их классификациях, найти такое правило, с помощью которого можно было бы с минимальным количеством ошибок классифицировать вновь появляющиеся наблюдения.
Наблюдение задается вектором x, а его классификация - числом ().
Таким образом, требуется, имея последовательность из l наблюдений и классификаций построить такое решающее правило , которое с возможно меньшим числом ошибок классифицировало бы новые наблюдения.
Для формализации термина ошибка принимается предположение о том, что существует некоторое правило , определяющее для каждого вектора x классификацию , которая называется истинной. Ошибкой классификации вектора x с помощью правила называется такая классификация, при которой и не совпадают.
Далее предполагается, что в пространстве векторов x существует неизвестная нам вероятностная мера (обозначаемая плотность ). В соответствии с случайно и независимо появляются ситуации x, которые классифицируются с помощью правила . Таким образом определяется обучающая последовательность .
<