|
\ верную с точки зрения поиска пути в НСС целевую ситуацию, эксперт вынужден будет "проигрывать" в уме поиск пути между исходной ситуацией и возможными целевыми ситуациями. Однако оказывается, что для постановки целевых ситуаций вполне достаточно информации, уже имеющейся в НСС. В общем случае, чем больше степень неконфликгности ситуации, тем больше возможность выбора ее в качестве целевой. С другой стороны, можно утверждать, что при правильной расстановке степеней предпочтения применения управляющих решений в НСС степень неконфликгности ситуаций должна возрастать по мере продвижения по стратегии управления от текущей ситуации к целевой сигуации. Это утверждение основывается на том, что степени предпочтения решений должны назначаться таким образом, чтобы обеспечить наилучшее "продвижение" объекта из любой возможной ситуации в достижимую из нее целевую ситуацию. Приведенные рассуждения обосновывают два способа постановки целевой ситуации для текущей ситуации З у Первый способ состоит в определении множества достижимых из ситуаций в НСС с выбором из них ситуации с наибольшей степенью неконфликгности, большей, чем эта степень у (J.. / Второй способ состоит в поиске в НСС пути, приводящего в ситуацию с % наибольшей степенью неконфликгности. При этом поиске одновременно с постановкой целевой ситуации строится и стратегия управления. Достоинством > второго способа является отсутствие необходимости в хранении НСС, поскольку для построения пути достаточно порождать НСС шаг за шагом. Недостатком является локальная оптимальность стратегии управления. Система выдачи решений о состоянии изделий авиационной техники. Построим фрагмент НСС, характеризующей динамику переходов из ситуации в ситуацию ВС, состояние которого характеризуется тремя признаками у= <У ,•У, -У, >, каждый из которых имеет термы-множества: ={7Y ~ «скорость мала», «скорость средняя», Гг «скорость велика»}, У ,={У2 «отклонение влево», у* «отклонение отсутствует», Y i ■ «отклонение вправо»}, Т } =( Т з ■ «отклонение вниз», т>«отклонение отсутствует», т:«отклонение вверх»}. 100 |
Граф G* = (SR, P ) концентрации структур общности графа G~ изображен на рис. 2.25 Определим стратегию управления по переводу объекта управления, например, из нечеткой ситуации ? 7 в нечеткую ситуацию s15. Обращаясь к процедуре построения стратегий управления, определяем множества Л/7 н M i5 структур общности, которым^ принадлежит соответственно s 7 и ? i 5: М 7 = { А\, А 2, A 3 } , M i s = I А 7 } . Так как М 7 П П M i s = Фу то из Г7 нельзя перейти в s ! 5, применяя одно 1-локальное управляющее решение. Так как не имеется ни одной пары вершин, смежных между собой, из числа принадлежащих М 7 и М х5, то переходим к поиску кратчайшего из всех возможных путей в графе G ' межцу всеми парами вершин множеств М 7 и M i 5 . Кратчайший путь JL = ( А 2, А 3, А 7) . Переходя к точкам перехода соседних структур общности пути L , получаем стратегию управления: С (s7> sx5) = ( s 7, s4 » » s х5> (искомый путь в графах G* и G~ выделен двойной линией). 2 3 3 . Постановка целевых ситуаций. Определение целевой ситуации s f , в которую нужно перевести объект управления из текущей ситуации i*i*, является одним из наиболее важных этапов при выводе управляющих решений. Очевидна прямая зависимость между точностью постановки целевой ситуации и точностью решения задачи поиска оптимальной стратегии управления, поэтому рассмотрим этот вопрос подробнее. Наиболее просто целевую ситуацию s f G S s для текущей ситуации G S s можно было бы определять при наличии в модели С-СУ-Д продукционной системы ’’ситуация — цель” , в которой для каждой возможной входной ситуации из множества S$ была бы определена целевая ситуация I f . К сожалению, такой подход к задаче определения целевых ситуаций имеет ряд недостатков. Помимо необходимости хранить все данные для функционирования системы ’’ситуация цель” , мы должны произвести значительный экспертный опрос для построения этой системы. Кроме этого, экспертный опрос может давать недостоверную информацию не только в связи с особенностями работы с экспертами, но также и потому, что практически невозможно предвидеть достижимость ситуации sf из ситуации ?i в НСС. Степени предпочтения управляющих решений в НСС могут быть определены таким образом, что ситуация sf, наиболее подходящая в качестве целевой в ситуации недостижима из этой ситуации. (В примере 2.16 ситуация s9 недостижима ни из одной эталонной ситуации в случае использования в качестве критерия оптимальности стратегии управления максимальную прочность соответствующего пути.) Фактически, для того, чтобы поставить верную с точки зрения поиска пути в НСС целевую ситуацию, эксперт вынужден будет ’’проигрывать” в уме поиск пути между исходной ситуацией и возможными целевыми ситуациями. Однако, оказывается, что для постановки целевых ситуаций вполне достаточно информации, уже имеющейся в НСС. Рассмотрим, например, НСС, изображенную на рис. 2.23. Очевидно, что при данной расстановке степеней предпочтения управляющих решений наиболее ’’желательной” является ситуация ?5, поскольку степени предпочтения управляющих решений, приводящих в эту ситуацию, гораздо выше степеней предпочтения управляющих решений, переводящих объект управления из этой ситуации 149 в любую другую. С другой стороны, наиболее конфликтной, т е. требующей применения каких-то решений, в НСС является ситуации s9. Можно ввести некоторую меру ’’неконфликтное™” ситуации. Предположим, что в качестве такой меры используется разность между средней степенью предпочтения входящих и выходящих дуг. В этом случае степень неконфликтности ситуации Г9 равна 0,05 0,7 = 0,65, а ситуации s 5 равна 0 ,9 90,45 = 0,54. В общем случае, чем больше степень неконфликтности ситуации, тем больше возможность выбора ее в качестве целевой. С другой стороны, можно утверждать, что при правильной расстановке степеней предпочтения применения управляющих решений в НСС степень неконфликтности ситуаций должна возрастать по мере продвижения по стратегии управления от текущей ситуации к целевой. Это утверждение основывается на том, что степени предпочтения решений должны назначаться таким образом, чтобы обеспечить наилучшее ’’продвижение” объекта из любой возможной ситуации в достижимую из нее целевую ситуацию. Приведенные рассуждения обосновывают два способа постановки целевой ситуации s f для текущей ситуации Первый способ состоит в определении множества достижимых из S( ситуаций в НСС с выбором из них ситуации с наибольшей степенью неконфликтности, большей, чем эта степень у s}. Второй способ состоит в поиске с возрастом в НСС пути, приводящего в ситуацию с наибольшей степенью неконфликтности. При этом поиске одновременно с постановкой целевой ситуации строится и стратегия управления. Достоинством второго способа является отсутствие необходимости в хранении НСС, поскольку для построения пути достаточно порождать НСС шаг за шагом. Недостатком является локальная оптимальность стратегии управления. 2.4. Заключение Результаты, изложенные в этой главе, являются основополагающими для построения ситуационных советующих систем с нечеткой логикой. Рассмотрены как нечеткие продукционные системы типа ’’ситуация ~ действие” , так и новый класс систем типа ’’ситуация стратегия управления действие” . В отличие от систем С-Д, системы С-СУ-Д менее критичны к качеству экспертной информации, поскольку вывод решения в них опирается не на прямое изложение экспертом алгоритма принятия решении, а на информацию, обосновывающую этот вывод (взаимосвязи между управляющими решениями, степени их предпочтения и т.д.). Использование информации такого рода с одной стороны облегчает экспертный опрос, а с другой — обеспечивает возможности проверки экспертной информации на непротиворечивость и эффективного объяснения принимаемых системой решений. Кроме этого, повышается устойчивость системы к непредсказуемым изменениям внешних условий, облегчается переналадка. На основе рассмотренных нечетких ситуационных моделей построен ряд советующих систем, с некоторыми из которых мы познакомимся в гл. 5. 150 |