Проверяемый текст
Демидова, Лилия Анатольевна. Развитие методов теории нечётких множеств и генетических алгоритмов для задач поддержки принятия решений в условиях неопределённости (Диссертация 2009)
[стр. 123]

задачи нечеткой кластеризации.
Если количество объектов,кластеризации п ,
количество элементов мониторинга q и количество кластеров с равны 10, 5 и 4 соответственно, а количество мутирующих генов составляет 10%, то при выполнении операции мутации при кодировании хромосомы координатами центров кластеров могут изменяться не более двух произвольных генов, а при выполнении операции мутации при кодировании хромосомы нечеткими степенями принадлежности центрам кластеров могут изменяться одновременно четыре гена, соответствующих нечетким степеням принадлежности одного объекта всем центрам кластеров, либо ни одного гена.
Следовательно, для получения адекватных результатов кластеризации при использовании кодирования хромосом нечеткими степенями принадлежности центрам кластеров необходимо увеличивать либо процент мутирующих генов, либо коэффициент мутации, и, может быть, количество точек скрещивания.
При решении практических задач количество объектов кластеризации п обычно довольно велико, поэтому при использовании кодирования хромосом нечеткими степенями принадлежности центрам кластеров будут требоваться дополнительные временные затраты на реализацию операций скрещивания и мутации для проведения соответствующей тщательной настройки параметров ГА.
Кодирование хромосомы координатами центров
кластеров при любом количестве объектов п и любом количестве элементов мониторинга q обеспечивает получение более стабильных результатов нечеткой кластеризации.
На рисунке
2.15 приведен пример графических зависимостей для значений показателя качества кластеризации индекса Сс Бени в зависимости от количества итераций классического FCM-алгоритма на основе НМТ1 и количества поколений при использовании комбинированного метода нечеткой кластеризации, полученных при кластеризации множества из 40 объектов, оцениваемых по 5 элементам мониторинга но десятибалльной шкале, в случае кодирования хромосом с использованием координат центров кластеров.
Параметры моделирования приведены в таблице 2.7.
Из рисунка видно, что использование 123
[стр. 285]

В то;же время даже когда количество объектов п превышает количеством критериев q всегов 4 раза (например, при выполнении кластеризации 20 объектов по 5 критериям)'эффективность использования кодирования хромосом нечеткими степенями принадлежности объектов центрам, кластеров по; равнению с использованием кодирования хромосом координатами центров ■кластеров* с ДПФП снижается в 4-5 раз, го есть процент «хороших» генераций составляет всего 10 -2 0 %.
При!увеличении количества объектов п эффективность использования кодирования хромосом степенями принадлежности: объектов центрам кластеровснижаетсяеще больше, так как изменение нечетких степеней'принадлежности одного объекта.мало влияет на результаты кластеризации с использованием.
FCM-алгоритма на основе.
НМТ1.
(в первую очередь на оценку координат центров кластеров).
В этом; случае эффективность данного способа кодирования будет целиком зависеть от того, является ли начальная популяция хромосом «хорошей» (то есть.насколько «хорошо» закодированы хромосомы нечеткими степенями, принадлежности центрам кластеров, и, соответственно, насколько хорошо объекты разбиты на кластеры)/ Следует: отметить, что эффективность, применяемого способа кодирования хромосом зависит И от настройки параметров.
ГА —выбора*коэффициентов скрещивания,, мутации, количества точек скрещивания-и количества генов, подвергаемых мутации.
В классическом ГА обычно: используется-одноточечное скрещивание, а количество мутирующих генов не превышает Ю20% от общей:длины хромосомы.
При этом коэффициенты,скрещивания мутации составляют 0,7-0,8 .
Однако при решении каждой конкретной задачи нечеткой кластеризации необходимо осуществлять индивидуальный подбор параметров ГА, которые бы могли обеспечить получение адекватных результатов кластеризации за разумное время.
Например, если количество объектов кластеризации я , количество критериев q и количество кластеров с равны.
10, 5 й 4 соответственно, а количество мутирующих генов составляет 10 %, то при выполнении операции 285

[стр.,286]

мутации при кодировании хромосомы координатами центров кластеров'могут изменяться не более двух произвольных генов, а при выполнении операцишмутащш нри кодировании хромосомы нечеткими степенями принадлежности центрам кластеров могут изменяться одновременно четыре гена, соответствующих нечетким степеням принадлежности одного; объекта, всемцентрам кластеров^ либо ни одного гена.
Таким образом, для получения адекватных, результатов' кластеризации при использовании кодирования хромосом;нечеткими степенями принадлежности центрам кластеров необходимо увеличивать либо" процент мутирующих генов, либо коэффициент.
•мутации,.а, возможно, и количество точек скрещивания.
Следует отмстить, что:прирешении многих практических задач количество объектов кластеризации п обычно довольно велико,: поэтому при использовании кодирования хромосом/нечеткими степенями принадлежности центрам кластеров^будут требоваться дополнительные временные' З а траты.
на реализацию операций-скрещивания и.мутации
без; каких-либо; гарантий поучения адекватныхрезультатов нечеткой кластеризации без проведения соответствующей тщательной настройки параметров ГА; Кодирование хромосомы ,координатами центров^кластеров при любом количестве объектов, пи любом количестве критериев добеспечивает получение более-стабильных результатов нечеткой кластеризации.
На рисунке
4.11 и 4; 13 приведены примеры графических зависимостей для-значеннй показателя качества кластеризации индекса.Се Бени в зависимости-от количества итераций классического-FCM-алгоритма на основе НМТ1 и количества поколений при использовании КМНК, полученных при кластеризации, множества .из 40 объектов, оцениваемых по 5 критериям по десятибалльной шкале, в случае кодирования хромосом с использованием координат центров кластеров без ДПФП и с ДПФП соответственно.
Параметры моделирования приведены в таблице 4.3: Как видно из рисунков, использование КМНК обеспечивает получение меньшего значения индекса.Се Бени за счёт реализации стратегии эволюционного моделирования.
.
2 8 6

[стр.,449]

Установленные «по умолчанию» параметры FCM -алгоритма и генетического алгоритма при необходимости могут быть изменены.
Общие принципы работы с подкомплексом программ «FCMT1» отражены в пункте меню «Справка».
Кроме того, все элементы управления в диалоговых окнах снабжены всплывающими подсказками.
Результаты кластеризации (координаты центров кластеров, степени принадлежности объектов кластерам, разбиение объектов на кластеры, значение показателя качества кластеризации) выводятся в командное окно и в текстовый файл.
Использование подкомплекса программ «FCMT1» обеспечивает получение адекватных результатов кластеризации за счёт применения КМ НК, основанного на комбинировании FCM -алгоритма на основе НМТ1 и ГА.
На рисунке 6.40 приведен пример графических зависимостей для значений показателя качества кластеризации индекса Се —Бени в зависимости от количества итераций классического FCM -алгоритма на основе НМТ1 и количества поколений для предложенного в ГЛАВЕ 4 метода кластеризации, полученных при кластеризации множества из 10 объектов, оцениваемых по 5 критериям по десятибалльной шкале, в случае кодирования хромосом с использованием координат центров кластеров с ДПФП.
Как видно из рисунка, использование метода кластеризации, основанного па комбинировании FCM -алгоритма на основе HMTI и ГА, обеспечивает получение меньшего значения индекса Се Бени, что объясняется применением ГА, реализующего поиск субглобального, а не локального минимума функции соответствия за счёт реализации стратегии эволю ционного моделирования.
При этом время счёта «лучшей» итерации увеличилось в 43,068 раза по сравнению со временем одной генерации классического FCM -алгоритма на основе ИМТ1.
Однако для получения такого же результата кластеризации с использованием классического FCM -алгоритма на основе НМТ1 требуется (1,5-н2) млн.
генераций этого алгоритма, что составляет (35000 46000) с., при этом время 450

[Back]