Библиотека диссертаций Украины Полная информационная поддержка
по диссертациям Украины
  Подробная информация Каталог диссертаций Авторам Отзывы
Служба поддержки




Я ищу:
Головна / Фізико-математичні науки / Математичне моделювання та обчислювальні методи


Терещенко Еліна Валентинівна. Дослідження задач класифікації в умовах невизначеності та розробка алгоритмів їх розв'язання на теоретико-графових моделях : дис... канд. фіз.-мат. наук: 01.05.02 / Державний вищий навчальний заклад "Запорізький національний ун- т" МОН України. — Запоріжжя, 2006. — 163арк. : табл. — Бібліогр.: арк. 152-163.



Анотація до роботи:

Терещенко Е. В.: Дослідження задач класифікації в умовах невизначеності та розробка алгоритмів їх розв’язання на теоретико-графових моделях. –Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.05.02 – математичне моделювання та обчислювальні методи, Державний вищий навчальний заклад „Запорізький національний університет” Міністерства освіти і науки України, Запоріжжя, 2006.

В дисертації розроблено дворівневий підхід до математичного моделювання задачі класифікації, для якої є характерними вектор критеріїв спеціального виду (для оцінки якості отриманого розв’язку) та невизначеність первинних даних (неточність та неповнота). В рамках моделювання верхнього рівня побудовано теоретико-графову модель задачі класифікації виділеного типу як багатокритеріальної задачі покриття зірками зваженого графа, в тому числі з інтервальними вагами, та досліджено її властивості. Розроблено дві групи наближених алгоритмів розв’язання поставленої задачі та доведено їх поліноміальну обчислювальну складність. Обґрунтовано достатні умови статистичної ефективності першої групи розроблених алгоритмів та достатні умови асимптотичної точності другої групи. На нижньому рівні розроблено булеву модель різнотипних даних, що надало можливість визначення ваг ребер графа для моделі верхнього рівня; можливість аналітичного запису закономірностей класу у вигляді булевої функції. Розроблено метод побудови нечіткого класу у вигляді d-розширення класу з функцією належності у вигляді R-мірної матриці.

В дисертаційному дослідженні розроблено комплексний підхід до вирішення задачі класифікації, для якої є характерними вектор критеріїв спеціального виду (для оцінки якості отриманого розв’язку) та невизначеність первинних даних (неточність та неповнота).

1. В дисертації проведено аналіз існуючих задач класифікації та математичних підходів до їх розв’язання та виділено особливий тип задач, для якого є характерними вектор критеріїв спеціального виду (для оцінки якості отриманого розв’язку), невизначеність первинних даних (неточність та неповнота), необхідність опису закономірностей класів та побудови класифікуючої функції. За результатами проведеного аналізу математичних методів розв’язання задач класифікації визначено, що існуючі методи дають лише часткову можливість урахування для зазначеного типу задач наведених вимог, що зробило необхідним застосування комплексного підходу до розв’язання задачі класифікації в умовах невизначеності.

2. В дисертаційній роботі отримав подальший розвиток дворівневий підхід до математичного моделювання, що дозволило побудувати комплексне розв’язання задачі класифікації виділеного типу. Дворівневість моделювання обумовила на верхньому рівні безпосереднє моделювання задачі класифікації виділеного типу, при цьому на нижньому рівні модулюються вхідні дані для моделі верхнього рівня.

В рамках моделювання верхнього рівня:

побудовано теоретико-графову модель задачі класифікації з вектором критеріїв спеціального виду як багатокритеріальної задачі покриття зірками зваженого графа;

досліджено властивості поставленої задачі в багатокритеріальній та інтервальній постановках, а саме оцінено обчислювальну складність задачі та досліджено розв’язуваність цієї задачі алгоритмами лінійної згортки критеріїв;

досліджено ефективність наближених алгоритмів розв’язання багатокритеріальної задачі покриття зваженого графа зірками, в тому числі і з інтервальними вагами, й доведено достатні умови їх асимптотичної точності, статистичної ефективності.

В рамках моделювання нижнього рівня :

розроблено булеву модель різнотипних даних на основі удосконалених методів булева представлення предметних змінних різних типів;

розроблено метод визначення матриці ваг ребер графа для теоретико-графової моделі верхнього рівня на основі подальшого розвитку методів обробки первинної інформації.

3. Вперше доведено :

– важкорозв’язуваність задачі класифікації в наведеній постановці за шкалою оцінок обчислювальної складності «поліноміальність –-важкість – важкорозв’язуваність»;

– нерозв’язуваність задачі класифікації виділеного типу в інтервальній та багатокритеріальній постановці за допомогою алгоритмів лінійної згортки критеріїв.

Дослідженні властивості обумовили необхідність побудови наближених ефективних алгоритмів розв’язання поставленої задачі.

4. Набули подальшого розвитку методи теорії обчислювальної складності алгоритмів, завдяки чому доведено поліноміальну обчислювальну складність розроблених наближених алгоритмів розв’язання багатокритеріальної задачі покриття зваженого графа зірками, в тому числі і з інтервальними вагами.

Вперше обґрунтовано достатні умови статистичної ефективності розроблених алгоритмів розв’язку багатокритеріальної задачі (з вектором критеріїв спеціального виду) покриття зірками дводольного графа, в тому числі з інтервальними вагами.

Вперше обґрунтовано достатні умови асимптотичної точності розроблених алгоритмів розв’язку багатокритеріальної задачі (з вектором критеріїв спеціального виду) покриття зірками повного графа, в тому числі з інтервальними вагами.

5. Набули подальшого розвитку методи опису закономірностей, що обумовлюють існування класу, та розроблено метод аналітичного запису закономірностей класу у вигляді булевої функції у формі ДДНФ на базі булевої моделі даних, що була розроблена на нижньому рівні моделювання.

6. Набули подальшого розвитку методи нечіткої класифікації:

розроблено метод побудови нечіткого класу у вигляді d-розширення класу з функцією належності у вигляді прямокутної матриці;

розроблено метод опису закономірностей нечіткого класу у вигляді булевої функції;

розроблено метод побудови класифікаційної функції у вигляді покриття об’єктів класифікації нечіткими класами.

Достовірність здобутих результатів забезпечується коректністю математичних постановок задач, строгістю математичних викладок, доведенням теорем, математичним обґрунтуванням застосованих методів, порівнянням з вже відомими результатами

Рекомендації до практичного застосування одержаних результатів визначаються комплексним підходом до розв’язання задачі класифікації визначеного типу. Такий підхід забезпечує можливість для ОПР проведення класифікації в умовах невизначеності. Одержані результати можуть бути застосовані при розробці програмного забезпечення систем підтримки прийняття рішень. Практичне значення результатів дисертаційного дослідження підтверджується їх впровадженням при розробці автоматизованої діагностичної науково-дослідницької системи «ЛАД» (логічний аналіз даних), що застосовано в науково-дослідницькій роботі Запорізької медичної академії післядипломної освіти.

Публікації автора:

  1. Перепелица В.А., Терещенко Э.В. Теоретико-графовая модель сегментации рынка // Питання прикладної математики і математичного моделювання. – Дніпропетровськ: ДНУ, 2004. – С. 153– 159.

    Перепелица В.А., Терещенко Э.В. Статистически эффективный алгоритм для многокритериальной задачи сегментации // Вісник Запорізького державного університету: Зб.наук.ст. Фізико-математичні науки. – Запоріжжя : Запорізький державний університет. – 2004. – №2. – С.76–85.

    Терещенко Э.В. Исследование разрешимости задачи сегментации алгоритмами линейной свертки критериев // Питання прикладної математики і математичного моделювання.- Дніпропетровськ.: ДНУ, 2005. – С. 239-251.

    Терещенко Э.В. Обоснование асимптотической точности градиентного алгоритма покрытия графа звездами // Вестник Херсонского национального технического университета. Вып. 2(22). – Херсон: ХНТУ, 2005. –С.317—322.

    Перепелица В.А., Терещенко Э.В. Модель сегментации рынка на базе теории графов // Економіка: проблеми теорії та практики. – Дніпропетровськ: ДНУ, 2004. –Т. 4.– С. 1021–1029.

    Терещенко Э.В., Терещенко В.А. Задачи анализа скрытых закономерностей эмпирических данных // Комп’ютерне моделювання та інформаційні технології в науці, економіці та освіті: Зб. наук. пр. – Кривий Ріг: КДПУ, 2001. – С.262–266.

    Терещенко Э.В., Терещенко В.А. Логическая обработка протокола наблюдений пассивного эксперимента // Прикладные задачи математики и механики: Материалы XI международной научно-практической конференции (16-21 сентября 2002г.). – Севастополь: СевНТУ, 2002. – С.191–195.

    Терещенко Э.В., Терещенко В.А. Экспериментальная исследовательская система обнаружения скрытых закономерностей в эмпирических данных // Радиоэлектроника и молодежь в ХХІ столетии: Материалы 5-го Международного молодежного форума (24-26 апреля 2001г.). – Харьков, 2001. – С.378–379.

    Перепелица В.А., Терещенко Э.В. О моделировании дискретных экстремальных задач с интервальными данными // Системный анализ и информационные технологии: Материалы VII Международной научно–технической конференции (28 июля – 2июля 2005г.). – К.: НТУУ «КПИ», 2005. –С.67.

    Терещенко Э.В. Асимптотически точный алгоритм многокритериальной классификации//Dynamical System Modelling and Stability Investigation: Thesis of Conference Reports (May 23-25, 2005). –Kyiv: KNU, 2005, P.176.

    Терещенко Э.В. О решении оптимизационных задач на интервальновзвешенных графах // Математичне та програмне забезпечення інтелектуальних систем: Тези доповідей ІІІ міжнародної науково-практичної конференції (16-18 листопада 2005 р.). – Дніпропетровськ.: ДНУ, 2005. – С. 174.