Tên luận án:
MỘT SỐ MỞ RỘNG CỦA HỆ SUY DIỄN MỜ PHỨC CHO BÀI TOÁN HỖ TRỢ RA QUYẾT ĐỊNH
Ngành:
Khoa học máy tính
Tóm tắt nội dung tài liệu:
Luận án này tập trung vào việc phát triển và ứng dụng các mở rộng của hệ suy diễn mờ phức (Complex Fuzzy Inference System - CFIS) để giải quyết các bài toán hỗ trợ ra quyết định, đặc biệt là những bài toán có tính chất bất định, không tường minh hoặc dữ liệu có yếu tố chu kỳ, thay đổi theo thời gian. Khái niệm tập mờ phức (CFS) được đánh giá là công cụ hữu hiệu hơn so với tập mờ truyền thống trong việc mô hình hóa các hiện tượng này.
Nghiên cứu bắt đầu bằng việc đề xuất một mô hình Hệ suy diễn mờ phức dạng Mamdani (M-CFIS), cùng với các toán tử t-chuẩn và t-đối chuẩn mờ phức mới. Mô hình này được xây dựng chi tiết và áp dụng trong các bài toán hỗ trợ ra quyết định, cho thấy sự cải thiện về độ chính xác, Precision và Recall so với hệ suy diễn mờ Mamdani truyền thống trên các bộ dữ liệu chuẩn và thực nghiệm.
Tiếp theo, luận án giới thiệu mô hình M-CFIS-R, một cải tiến của M-CFIS nhằm tinh giảm hệ luật. M-CFIS-R kết hợp tính toán hạt với ba độ đo tương tự mờ phức mới được đề xuất (Cosine, Dice, Jaccard) để tối ưu hóa số lượng luật mà không làm giảm hiệu quả của mô hình. Các thử nghiệm chứng minh M-CFIS-R giảm đáng kể số lượng luật và nâng cao độ chính xác so với M-CFIS ban đầu.
Cuối cùng, để khắc phục các hạn chế về chi phí tính toán cao và khả năng suy luận khi thiếu dữ liệu trong M-CFIS-R, luận án đề xuất mô hình M-CFIS-FKG. Mô hình này mở rộng sang các hệ suy diễn mờ phức Sugeno và Tsukamoto, đồng thời tích hợp đồ thị tri thức mờ (Fuzzy Knowledge Graph - FKG) và thuật toán suy diễn nhanh (Fast Inference Search Algorithm - FISA). M-CFIS-FKG cho thấy khả năng suy luận xấp xỉ hiệu quả hơn, đặc biệt trong các trường hợp dữ liệu mới hoặc không có trong tập huấn luyện, với thời gian tính toán được cải thiện đáng kể trong khi vẫn duy trì độ chính xác chấp nhận được.
Mục lục chi tiết:
- CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU VÀ CƠ SỞ LÝ THUYẾT
- 1.1. Giới thiệu
- 1.2. Vấn đề Hệ suy diễn mờ trong Hệ hỗ trợ ra quyết định
- 1.3. Tổng quan về các nghiên cứu liên quan
- 1.3.1. Hệ suy diễn mờ
- 1.3.2. Các hệ phát triển dựa trên tập mờ phức
- 1.3.3. Các vấn đề còn tồn tại cần giải quyết của hệ CFIS hiện nay
- 1.4. Cơ sở lý thuyết
- 1.4.1. Tập mờ
- 1.4.2. Tập mờ phức
- 1.4.3. Các phép toán trên tập mờ phức
- 1.4.4. Logic mờ phức
- 1.4.5. Độ đo mờ và độ đo mờ phức
- 1.5. Dữ liệu thực nghiệm
- 1.5.1. Bộ dữ liệu chuẩn
- 1.5.2. Bộ dữ liệu thực
- 1.5.3. Các độ đo đánh giá thực nghiệm
- 1.6. Kết luận chương
- Chương 2. XÂY DỰNG HỆ SUY DIỄN MỜ PHỨC DẠNG MAMDANI (M-CFIS)
- 2.1. Mở đầu
- 2.2. Đề xuất toán tử t-chuẩn và t-đối chuẩn mờ phức
- 2.2.1. Toán tử t-chuẩn và t-đối chuẩn
- 2.2.2. Toán tử t-chuẩn và t-đối chuẩn mờ phức
- 2.2.3. Ví dụ minh họa hỗ trợ ra quyết định
- 2.3. Hệ suy diễn mờ phức Mamdani (M-CFIS)
- 2.3.1. Đề xuất hệ suy diễn mờ phức Mamdani
- 2.3.2. Các lựa chọn sử dụng trong hệ suy diễn mờ phức Mamdani
- 2.3.3. Cấu trúc của hệ suy diễn mờ phức Mamdani
- 2.4. Thử nghiệm và đánh giá kết quả
- 2.5. Kết luận chương
- Chương 3. TINH GIẢM HỆ LUẬT TRONG HỆ SUY DIỄN MỜ PHỨC MAMDANI (M-CFIS-R)
- 3.1. Giới thiệu
- 3.2. Đề xuất độ đo tương tự mờ phức
- 3.2.1. Độ đo tương tự mờ phức Cosine
- 3.2.2. Độ đo tương tự mờ phức Dice
- 3.2.3. Độ đo tương tự mờ phức Jaccard
- 3.3. Đề xuất mô hình hệ suy diễn M-CFIS-R
- 3.3.1. Ý tưởng xây dựng mô hình
- 3.3.2. Phần Training.
- 3.3.3. Phần Testing
- 3.4. Thử nghiệm và đánh giá kết quả
- 3.4.1. Kết quả thực nghiệm trên bộ dữ liệu UCI
- 3.4.2. Kết quả thực nghiệm trên bộ dữ liệu thực
- 3.5. Kết luận chương
- Chương 4. MỞ RỘNG HỆ SUY DIỄN MỜ PHỨC MAMDANI VỚI ĐỒ THỊ TRI THỨC (M-CFIS-FKG)
- 4.1. Mở đầu
- 4.2. Một số mở rộng của mô hình M-CFIS-R
- 4.2.1. Hệ suy diễn mờ phức Sugeno và Tsukamoto
- 4.2.2. Độ đo mờ phức dựa trên lý thuyết tập hợp
- 4.2.3. Tích phân mờ phức
- 4.3. Đề xuất mô hình hệ suy diễn mờ phức M-CFIS-FKG
- 4.3.1. Ý tưởng xây dựng mô hình
- 4.3.2. Xây dựng đồ thị tri thức mờ
- 4.3.3. Thuật toán suy diễn nhanh trên đồ thị tri thức mờ
- 4.4. Thử nghiệm và đánh giá kết quả
- 4.4.1. Thực nghiệm
- 4.4.2. Kết quả thực nghiệm
- 4.5. Kết luận chương
- KẾT LUẬN
- 1) Những kết quả chính của luận án:
- 2) Hướng phát triển của luận án:
- DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ