Rozmyta mapa poznawcza
Rozmyta mapa kognitywna ( FCM ) to mapa kognitywna , w ramach której relacje między elementami (np. pojęciami, zdarzeniami, zasobami projektu) „krajobrazu mentalnego” można wykorzystać do obliczenia „siły oddziaływania” tych elementów. Rozmyte mapy poznawcze zostały wprowadzone przez Barta Kosko . Robert Axelrod wprowadził mapy kognitywne jako formalny sposób przedstawiania społecznej wiedzy naukowej i modelowania podejmowania decyzji w systemach społecznych i politycznych, a następnie wprowadził obliczenia.
Detale
Rozmyte mapy poznawcze to dwuznaki rozmyte ze znakiem . Wizualnie są podobne do diagramów Hassego , ale różnią się od nich . Arkusze kalkulacyjne lub tabele służą do mapowania FCM na macierze do dalszych obliczeń. FCM jest techniką służącą do pozyskiwania i reprezentacji wiedzy przyczynowej, wspiera proces wnioskowania wiedzy przyczynowej i należy do systemów neuro-rozmytych , które mają na celu rozwiązywanie problemów decyzyjnych, modelowanie i symulowanie złożonych systemów . Zaproponowano algorytmy uczenia się do uczenia i aktualizacji wag FCM, głównie w oparciu o pomysły pochodzące z dziedziny sztucznych sieci neuronowych . Metodologie adaptacji i uczenia się zastosowane do adaptacji modelu FCM i dostosowania jego wag. Kosko i Dickerson (Dickerson & Kosko, 1994) zasugerowali, aby trenować FCM metodą Differential Hebbian Learning (DHL). Zaproponowano algorytmy oparte na pierwotnym algorytmie Hebbiana; inne algorytmy wywodzą się z dziedziny algorytmów genetycznych , inteligencji roju i obliczeń ewolucyjnych . Algorytmy uczenia się są wykorzystywane do przezwyciężenia niedociągnięć, które występują w tradycyjnym FCM, tj. zmniejszenia interwencji człowieka przez sugerowanych zautomatyzowanych kandydatów FCM; lub aktywując tylko najistotniejsze koncepcje za każdym razem; lub poprzez uczynienie modeli bardziej przejrzystymi i dynamicznymi.
Rozmyte mapy kognitywne (FCM) zyskały duże zainteresowanie badawcze ze względu na ich zdolność do reprezentowania ustrukturyzowanej wiedzy i modelowania złożonych systemów w różnych dziedzinach. To rosnące zainteresowanie doprowadziło do konieczności udoskonalenia i stworzenia bardziej niezawodnych modeli, które lepiej odzwierciedlają rzeczywiste sytuacje. Pierwsze proste zastosowanie FCM zostało opisane w książce Williama R. Taylora, gdzie analizowana jest wojna w Afganistanie i Iraku. W książce Barta Kosko Fuzzy Thinking , kilka diagramów Hassego ilustruje użycie FCM. Jako przykład, jeden FCM cytowany przez Roda Tabera opisuje 11 czynników amerykańskiego rynku kokainowego i relacje między tymi czynnikami. Do obliczeń Taylor używa logiki pięciowartościowej (wartości skalarne z {-1,-0,5,0,+0,5,+1}). Ta konkretna mapa Taber wykorzystuje logikę trójwartościową (wartości skalarne z {-1,0,+1}). Tabera i in. zilustruj także dynamikę fuzji map i podaj twierdzenie o zbieżności kombinacji w powiązanym artykule.
Podczas gdy aplikacje w naukach społecznych wprowadziły FCM do wiadomości publicznej, są one wykorzystywane w znacznie szerszym zakresie aplikacji, z których wszystkie mają do czynienia z tworzeniem i wykorzystywaniem modeli niepewności oraz złożonych procesów i systemów. Przykłady:
- W biznesie FCM mogą być wykorzystywane do planowania produktu i wspomagania decyzji.
- W ekonomii FCM wspierają wykorzystanie teorii gier w bardziej złożonych sytuacjach.
- W edukacji do modelowania krytycznych czynników sukcesu systemów zarządzania uczeniem .
- W zastosowaniach medycznych do modelowania systemów, dostarczania diagnozy, opracowywania systemów wspomagania decyzji i oceny medycznej .
- W inżynierii do modelowania i sterowania głównie złożonych systemów i inżynierii niezawodności
- W planowaniu projektów FCM pomagają analizować wzajemne zależności między zasobami projektu.
- W robotyce FCM wspierają maszyny w opracowywaniu rozmytych modeli ich środowisk i wykorzystywaniu tych modeli do podejmowania trafnych decyzji.
- W nauczaniu wspomaganym komputerowo FCM umożliwiają komputerom sprawdzenie, czy uczniowie rozumieją lekcje.
- W systemach eksperckich kilka lub wiele FCM można zagregować w jeden FCM w celu przetworzenia szacunków kompetentnych osób.
- W zarządzaniu projektami IT metodologia oparta na FCM pomaga w modelowaniu sukcesu, analizie i ocenie ryzyka oraz scenariuszach IT
FCMappers to międzynarodowa społeczność internetowa zajmująca się analizą i wizualizacją rozmytych map kognitywnych. FCMappers oferuje pomoc w rozpoczęciu pracy z FCM, a także zapewnia Microsoft Excel , które jest w stanie sprawdzać i analizować FCM. Dane wyjściowe są zapisywane jako Pajek i mogą być wizualizowane w oprogramowaniu stron trzecich, takich jak Pajek, Visone itp. Oferują również dostosowanie oprogramowania do określonych potrzeb badawczych.
Dodatkowe narzędzia oprogramowania FCM, takie jak Mental Modeler, zostały niedawno opracowane jako narzędzie wspomagające podejmowanie decyzji do wykorzystania w badaniach nauk społecznych , wspólnym podejmowaniu decyzji i planowaniu zasobów naturalnych .