Оптимизация функционирования нечетких когнитивных карт с использованием нейронных сетей (на примере управления процессами водоочистки)

Abstract

Проанализированы перспективы использования нечетких когнитивных карт для сценарного управления комбинированными системами водоочистки; оценены их функциональные недостатки. В целях повышения эффективности работы нечетких когнитивных карт предложена оптимизация выбора (обобщение) нескольких экспертных мнений с использованием нейросетевых решений; разработана методика и алгоритм использования нейронных сетей. Построена структура нечеткой когнитивной карты сценарного управления комбинированными установками водоочистки; выбраны связи между концептами, которые определяются экспертно. Апробирована методика построения адекватной нейронной сети Кохонена, оптимизации выбора экспертных мнений относительно значений межконцептуальных связей – определены их численные значения. Предложена схема использования вероятностных нейронных сетей (частного случая сетей Байеса) для выбора в режиме реального времени значений влияния одного концепта на другой.

The prospects of the use of fuzzy cognitive cards for scenario management of a combined system of water purifying are analyzed; their functional disadvantages are evaluated. For improving the efficiency of operation of fuzzy cognitive cards optimization of the choice (generalization) of several expert opinions with the use of neural network decisions is proposed; the method and the algorithm of the use of neural networks are developed. The structure of the fuzzy cognitive card of scenario management of combined water purifying units is built; the relations between concepts which are determined by experts are selected. The method of building an adequate neural Kohonen network was tested, optimization of the choice of expert opinions about the values of inter concept relations (their numerical values were determined) was implemented. The pattern of the use of probabilistic neural network (a special case of Bayesian networks) is proposed for choosing in real time the values of the influence of the concepts on each other.