مدل سازي مبتني بر عدم قطعيت در فرآيندهاي تصميم گيري

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي صنايع

دكتري

همواره پژوهش¬ها و تحقيقات در علوم مختلف منتج به اتخاذ تصميم گرديده و اين موضوع بيان¬گر تأثيرگذاري و اهميت ويژه فرآيندهاي تصميم¬گيري در تمامي علوم مي¬باشد. بر اين اساس بهبود كيفيت، كارايي و اثربخشي فرآيندهاي تصميم¬گيري همواره دغدغه محققان بوده و هيچ¬گاه تحقيقات مربوط به بهبود اين مهم متوقف نگرديده¬است. از آن¬جايي كه عدم¬قطعيت يك عنصر كليدي موثر بر فرآيندهاي تصميم¬گيري بوده لذا مدل¬سازي صحيح آن موجب بهبود و افزايش كارائي و اثربخشي اين فرآيند جهت اخذ تصميم¬هاي استوار و افزايش اعتماد به نتايج تصميمات اتخاذي مي¬گردد. از اين رو، بهبود توانايي تعميم مدل¬ها كه ارتباط مستقيمي با كيفيت تصميمات دنياي واقعي دارد در ادبيات پيش¬بيني و مدل¬سازي به يكي از چالش برانگيزترين حوزه¬هاي تحقيقاتي تبديل شده-است. بر اين مبنا، رويكرد¬هاي مدل¬سازي مختلف در ادبيات موضوع با ويژگي¬ها و مشخصه¬هاي متفاوت براي پوشش دقيق ¬مسائل متفاوت دنياي واقعي ايجاد شده¬است. با اين وجود، عليرغم همه تفاوت¬هاي ظاهري در رويكردهاي مدل¬سازي، تمام آن¬ها از يك مفهوم و ايده مشابه كه به حداكثر رساندن دقت در يك مجموعه داده آموزش از پيش تعيين شده مي¬باشد، پيروي مي¬كنند. هدف نهايي چنين فرآيندهايي، ارائه دقيق¬ترين عملكرد و حداكثر توانايي تعميم در مجموعه داده¬هاي آزمون نامعلوم و يا ناديده است. اگرچه اين يك رويه منطقي و رايج است، با اين وجود دقت عملكردي عامل منحصر به فرد توضيح دهنده چگونگي تغيير توانايي تعميم مدل محسوب نمي¬شود. در اين راستا به نظر مي¬رسد اطمينان به دقت عملكردي يكي ديگر از عوامل تأثيرگذار بر قابليت تعميم مدل باشد كه در روند مدل¬سازي معمول مورد توجه قرار نگرفته است. پايداري در مدل¬سازي يك سيستم با داده¬هاي مختلف به قابل اعتماد بودن نتايج اشاره دارد. بنابراين، سطح اطمينان دقت و دقت از عوامل موثر بر توانايي تعميم مدل و مدل¬سازي عدم¬قطعيت به حساب مي¬آيند. از اين¬رو در اين رساله، متدولوژي جديد مدل¬سازي مبتني بر قابليت اعتماد ارائه شده تا به جاي دقت، قابليت اطمينان مدل را به حداكثر برساند. منطق عملكردي پيشنهادي از محاسبه تغييرات در دقت عملكردي مدل¬هاي اجرا شده بر روي داده¬هاي اعتبار¬سنجي الهام مي-گيرد. بنابراين، اساس منطق رويكرد پيشنهادي بر اين اصل استوار است كه انتظار مي¬رود مدل¬هاي با تغييرات دقت كمتر در برابر داده¬هاي اعتبارسنجي، نتايج قابل اعتمادتري در داده¬هاي آزمون داشته باشند. نتايج به وضوح تأثير قابل توجه قابليت اطمينان نتايج بر قابليت تعميم را نشان داده كه در هيچ يك از روش¬هاي مدل¬سازي معمول لحاظ نگرديده¬است. به اين ترتيب مي¬توان با جايگزيني فرآيندهاي معمول با فرآيند پيشنهادي در انواع دسته¬بندي¬ها و مدل¬ها، كلاس جديدي از رويكردهاي مدل¬سازي اعتمادي ايجاد نمود. براي ارزيابي جامع عملكرد متدولوژي قابليت اعتماد محور پيشنهادي در حيطه مدل¬هاي غيرديفرانسيلي با ناظر، مدل¬هاي پركاربرد و محبوبي در طبقه مدل¬هاي آماري، هوشمند؛ سببي، سري زماني؛ خطي، غيرخطي؛ پيوسته، گسسته؛ فازي، غيرفازي همچون رگرسيون خطي چندگانه، رگرسيون لجستيك، ميانگين متحرك اتورگرسيو همبسته و پرسپترون چندلايه بر روي مجموعه داده¬هاي معيار مختلفي با مشخصات و حوزه¬هاي كاربردي متفاوت از UCI براساس هر دو رويكرد پيشنهادي و معمول پياده¬سازي گرديده¬ و نتايج مورد تجزيه و تحليل قرار گرفته¬اند. همچنين به شناسايي عوامل موثر بر برتري متدولوژي پيشنهادي در مقايسه با متدولوژي دقت محور كلاسيك پرداخته شده¬است. نتايج حاكي از برتري قابليت تعميم متدولوژي پيشنهادي قابليت اعتماد محور نسبت به متدولوژي كلاسيك دقت محور در طيف گسترده¬اي از مسائل تصميم¬گيري در حوزه¬هاي كاربردي متفاوت است. از اين¬رو، رويكرد پيشنهادي را مي¬توان به عنوان يك گزينه مناسب در زمينه¬هاي مدل¬سازي به ويژه هنگامي كه تعميم بيشتري مدنظر است، در نظر گرفت. در واقع در اين رساله به منظور بررسي تا حد امكان جامع عدم¬قطعيت در فرآيندهاي تصميم¬گيري، در گام اول به ارائه تعريف پايه¬اي از مفهوم عدم¬قطعيت كه نقصان تعاريف موجود را مرتفع سازد، پرداخته مي¬شود. در گام دوم به ارائه طبقه¬بندي منابع ايجاد عدم¬قطعيت مبتني بر تعريف پيشنهادي كه تاحدامكان منابع مختلف ايجاد آن را در بر گيرد و قادر به بخش¬بندي فضاي مسائل مختلف عدم¬قطعيت در فرآيندهاي تصميم¬گيري باشد، اقدام مي¬گردد. نهايتاً در گام سوم به ارائه متدولوژي قابليت اعتماد محور پرداخته مي¬شود.

210716

صنايع

مهندسي صنايع و سيستم ها

دانشگاه صنعتي اصفهان

علي زينل همداني

مهدي بيجاري، بابك ابراهيمي، صفيه محمودي

مهدي خاشعي