Разработка и исследование метода компараторной идентификации модели многофункционального оценивания
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
>
) задача определения нескольких (или всех) глобальных экстремумов;
) задача описания ландшафта исследуемой функции, которая может сопровождаться выделением не только глобальных, но и локальных максимумов.
Задача, рассматриваемая в работе, относится к первому классу.
Быстрый поиск одного экстремума, как правило, достигается использованием параметров, которые способствуют максимально быстрой сходимости за счет манипулирования только особями, обладающими лучшей приспособленностью, при этом более "слабые" члены популяции не участвуют в формировании родительских пар и не выживают после процедуры отбора. Этого можно достичь путем применения селективного выбора пар и элитного метода отбора. Очевидно, что больший акцент в паре "исследование-использование" при этом делается именно на "использование".
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАТЬ
.1 Описание задачи
Задача порядковой ординальной классификации является частным случаем общей проблемы классификации. Спектр подобных задач очень широк. К ним относятся задачи принятия решения банком о выдаче кредита; классификации продукции по качеству; принятия решения редакцией о возможной публикации научной статьи (классы: принять, принять после доработки, отклонить); классификации учащихся на однородные группы при индивидуализации обучения.
В настоящее время такого рода задачи решаются эвристическими методами, т.е. на основе экспертных оценок. При этом сложились и развиваются два подхода.
Первый ориентирован на синтез некоторого формально-логического правила классификации. Его реализация связана со структуризацией эвристической процедуры классификации, построением на этой основе некоторого формального правила и его параметрической идентификации. Последнее связано с необходимостью экспертного количественного оценивания параметров сходства, различия, зоны нечувствительности, коэффициентов важности характеристик и т.п. Экспертные оценки, особенно количественные, имеют принципиально интервальный характер. В процессе многократных последовательных экспертиз накапливается неопределенность, которая во многих случаях, делает исходную модель неконструктивной.
Альтернативный подход основан на гипотезе о том, что эксперт боле уверенно и точно принимает сложные решения. Например, опытный преподаватель достаточно уверенно и воспроизводимо оценивает знания учащегося в целом, но испытывает затруднения при структуризации факторов, определяющих оценку и количественные оценки вклада каждого из них.
При реализации таких методов собственно классификацию, и определение границ классов производит эксперт. Основные усилия направлены на минимизацию числа обращений к эксперту, обеспечение адекватности (транзитивности) и т.п. Предполагается, что после того как произведена эталонная классификация, распределение новых объектов по классам не вызывает затруднения. Однако это справедливо только на множестве согласованных характеристик. Если характеристики противоречивы (принадлежат области компромиссов), то для классификации необходимо снова привлекать эксперта. Причем если эксперт другой, то его предпочтения могут несколько отличаться от предпочтений предыдущего. Это может породить невоспроизводимость результатов (отсутствие преемственности).
Независимо от метода классификации единственным носителем и возможным источником информации является эксперт. Это связано с тем, что классификация является интеллектуальным процессом, характеристики которого не поддаются непосредственному измерению. Общая проблема идентификации моделей интеллектуальной деятельности заключается в разработке альтернативных прямым интроспективным экспертным оценкам, методов извлечения знаний.
В данной работе в качестве рассматривается задача ординальной классификации учащихся на однородные группы.
Суть задачи заключается в следующем. Задано множество объектов X={xi}, подлежащих классификации. Каждый объект хiХ, характеризуется кортежем показателей (частных критериев) , .
Существует множество критериев оценки знаний учащихся, одними из наиболее полных являются критерии, предложенные Симоновым В.П. Максимовой В.Н. [14]:
- различение (узнавание);
- запоминание;
- понимание;
- воспроизведение;
- творческий поиск;
- применение системы понятий;
- время, затраченное на решение задачи.
Структура кортежа одинакова для всех объектов хiХ. Кроме перечисленного, полагается известным количество классов B={bl}, по которым должны быть распределены объекты классификации хiХ. При этом на классах установлено отношение порядка и доминирования.
Число классов, отношение порядка и направление доминирования определяется эвристически на основе системного анализа особенностей предметной области, целей классификации и.т.п.
2.2 Постановка задачи
Пусть задано некоторое множество объектов X={x1, x2,тАж,xn}, подлежащих классификации. Определено количество возможных классов B={bl}, .
Каждый объект хiХ, характеризуется кортежем показателей , . В результате применения некоторой эвристической процедуры классификации множества Х получено разбиение на классы , ,тАж, , где , а . Основываясь на этих результатах необходимо идентифицировать модель ординальной классификации.
Согласно теории полезности любому объекту (решению) , , можно поставить в соответствие некоторую многофакторную оценку , для которой выполняется у