Выпуск 30. Введение в нечеткую логику

В сегодняшнем выпуске мы продолжаем публикацию материала, так или иначе связанного с прогнозированием. Все зависит от кругозора, опыта и знаний читателя.

Сердечно благодарю всех, кто мне пишет. В последнее время писем становится больше. Наверное это как-то связано с наступлением теплых дней. Напоминаю, что сейчас продолжается работа над наполнением нового сайта www.artint.com.ua. Те вопросы, которые Вы задаете, если иное не указано в письме, я буду размещать на нем.

Настоящий выпуск рассылки построен по такому плану. Сначала авторская аннотация главы из книги, потом наше обсуждение материала. Выводы за Вами.

Нечеткая логика (Fuzzy Logic) в настоящее время является стремительно развивающейся технологией. Несмотря на огромное количество публикаций посвященных нечетким системам материала обзорного характера по указанной тематике явно недостаточно. Приведенный на сайте www.uskov.by.ru материал представляет собой обзорное изложение основ нечеткой логики. Данного теоретического материала вполне достаточно, чтобы вооружившись пакетом моделирования нечетких систем (например, Fuzzy Logic Toolbox из системы MATLAB) начать практическое применение нечетких систем. Предлагаемый материал может служить основой обзорной главы кандидатской диссертации или дипломного проекта. При использовании материала, пожалуйста, не забудьте сделать ссылку на книгу. Более подробную информацию можно найти на сайте www.uskov.by.ru. Свои замечания и пожелания можно отправить по адресу asdf169@mail.ru.

А.У. Я уже несколько лет занимаюсь вопросами теории управления и построения моделей сложных объектов. Хочется заметить, что Вы явно не равнодушны к нейронным сетям и генетическим алгоритмам (и/или МГУА).

Однако такой эффективный метод как локальная аппроксимация даже не упоминаете.

Нечеткую логику вы хоть и упоминаете, но фактически тоже игнорируете.

По нечеткой логике мной написана небольшая книжка, с ее содержанием можно познакомится на сайте www.uskov.by.ru .

Если Вас заинтересует, могу прислать главу, посвященную нечеткой логике для размещения на сайте.

Автор (А). Напишите мне о нем, о том как его можно применить этот материал для прогнозирования, дайте ссылки и я обязательно напишу о нем или дам Ваш материал с Вашим авторством.

Пришлите мне книжку, я ее с удовольствием прочитаю и дам в рассылке на 4000 человек и на сайтах и www.artint.com.ua ее и Вашу рекламу с Вашим текстом.

В начале про метод локальной аппроксимации (МЛА).

МЛА был изобретен в 60-е годы. Монография на русском языке по МЛА появилась в середине 80-х. Однако недостаточное развитие вычислительной техники не способствовало его распространению, и он остался не замеченным, за исключением узкого круга математиков. Через десять лет данный метод был переоткрыт и существенно модернизирован профессором В.В.Кругловым. В 2000 вышла монография в издательстве «Наука» с подробным анализом МЛА. В том же году М.И.Дли защитил докторскую диссертацию по применению МЛА для прогнозирования экономических процессов. За прошедшие три года под руководством М.И.Дли защищено несколько кандидатских диссертаций по МЛА. Существуют различные мнения о МЛА. Некоторые считают его не содержащим новых идей, некоторые наоборот относят его к принципиально новым методам. В любом случае, по моему мнению, с МЛА следует познакомить всех желающих.

Я собираюсь написать небольшое введение 1-2 стр. и в виде pdf-файла приложить выдержки из оригинальных работ. Только перед этим мне нужно переговорить с профессорами В.В.Кругловым и М.И.Дли.

Теперь о нечеткой логике. Высылаю Вам главу 3 книги

Усков А.А., Круглов В.В. Интеллектуальные системы управления на основе методов нечеткой логики. Смоленск: Смоленская городская типография, 2003.

В данной главе описаны основные положения технологии нечеткой логики. Содержится список большинства книг на русском языке по рассматриваемой тематике.

Если сочтете возможным опубликовать, то обязательно не забудьте сделать ссылку на книгу.

Хотел бы узнать ваше мнение о полученном материале.

Я послал Вам большое письмо с 3-й главой своей книжкой по нечеткой логике. Если материал будет опубликован, то лучше в рассылке (по частям), а не на сайте.

А. Я хотел бы, чтобы Вы внесли ясность в то, как изложенный материал может быть применен для прогнозирования. Может это в тексте и есть, но, на первый взгляд, не очевидно. И, возможно, есть примеры. А быть может и алгоритмы. И, соответственно, проблемы. И предложения по их устранению и т.п. Если не дать ответ на эти вопросы, то публикация в рассылке не имеет смысла.

А.У.У Вас на сайте люди задают вопросы о нечеткой логике, я и предлагаю рассказать. Я лично знаком с основными специалистами в этой области, работающими в России. Сам опубликовал несколько статей в ведущих журналах. Рассказ получится фактически из первых рук.

С прогнозированием все очень просто. Вы сами рассматривали нейронные сети (многослойные персептроны, RB-сети и т.п.), однако у всего этого аппарата есть один недостаток. Обычные нейронные сети всю информацию получают в процессе обучения. Априори известную информацию о прогнозируемом процессе зашить в сеть очень сложно. Для этого и изобретены нечеткие нейронные сети (диссертацию по ним защитил R.Jang в 1992 г.). Использование экспертной информации позволяет значительно повысить точность моделей. Есть и еще одно применение. Допустим, у нас есть обученная многослойная нейронная сеть. Попробуйте объяснить, как она сделала прогноз. Применение нечетких нейронных сетей позволяет представить процесс принятия решения в виде правил «если–то».

Теперь о присланной 3-й главе книги Усков А.А., Круглов В.В. Интеллектуальные системы управления на основе методов нечеткой логики. (В.В.Круглов – автор популярной книги о нечеткой логике и нейронных сетях, которую хвалят у Вас на сайте.)

В параграфе 3.1 изложены основные положения теории нечеткой логики. Разновидности нечеткого логического вывода настолько подробно не описаны ни в одной книге на русском языке. Про нечеткий регулятор в конце можно выбросить.

В параграфе 3.2 кратко, но ёмко рассказано про нечеткие нейронные сети.

Параграфы 3.3 и 3.4 к прогнозированию не имеют отношения.

Да, я не раскрываю все секреты, но для первого знакомства и применения этой теории достаточно.

Например:

А.У. Хорошо зарекомендовал себя гибридный алгоритм, в котором часть параметров настраиваются градиентным методом, а часть – с помощью вычисления псевдообратной матрицы.

А. Откуда это? Почему нет ссылки?

А.У. Известны также гибридные нечеткие нейронные сети, представляющие собой последовательное соединение системы нечеткого логического вывода и обычной нейронной сети, например, многослойного персептрона.

А. То же самое.

А.У. Нечеткие нейронные сети могут использоваться во многих структурах нейросетевых систем управления, рассмотренных в параграфе 2.2.

А. У меня нет 2.2, но я думаю, что обо всем можно писать и везде можно применять НС.

А.У. Для указанного случая рядом авторов предложены адаптивные нечеткие системы, корректирующие в процессе работы набор продукционных правил.

А. Где?

А.У. В литературе описано небольшое количество идей, позволяющих строить адаптивные (самоорганизующиеся) нечеткие нейронные сети, при этом одна из наиболее распространенных базируется на аналогии между обобщенно-регрессионными нейронными сетями и нечеткими сетями Ванга-Менделя, состоящей в том, что нелинейные функции, реализуемые GRNN и сетями Ванга-Менделя, при принятии одинаковых обозначений, совпадают (см. параграф 2.2).

А. А может большее количество идей!Я бы поместил Ваш материал в рассылку, но ничего информативного, кроме того, что есть нечеткие нейронные сети, я в нем не вижу. Если бы Вы написали по сл. схеме:1. Определение ННС.2. Их автор, ссылки на оригинал.3. Архитектура.4. Принцип функционирования.5. Алгоритм функционирования (типа программы, возможно укрупненно).6. Область применения.7. Конкретные примеры,ТО я бы с удовольствием поместил бы Ваш материал. А так материал декларативен и поскольку он без конструктива, то вызывает раздражение.

А.У. Книги В.В.Круглова по нечеткой логике и нечетким нейронным сетям выходят тысячными тиражами, успешно продаются и уже стали классическими. (Если не верите, можете набрать в любом поисковике «Круглов Владимир Васильевич».) Мы не можем передавать Вам бесплатно материалы, на которых зарабатываются деньги.Если мы не приводим где-то ссылок, значит, этот результат или является общепризнанным среди специалистов или принадлежит авторам. Так, например, что касается нечетких нейронных сетей с самоорганизующейся структурой, то, между нами говоря, большинство известных результатов принадлежат лично мне. Разработанный мной алгоритм растиражирован лучшими научными журналами, имеющими аккредитацию ВАК России см., например, «Вестник МЭИ». 2002. N 5.«Программные продукты и системы» (международное приложение к журналу «Проблемы теории и практики управления»). 2002. N 4.«Интеллектуальные технологии» 2003. N 3.В этом году должна появится статья в ж/л «Известия ВУЗОВ. Приборостроение».Вы мне предлагаете на самого себя ссылаться и самого себя цитировать.Мне казалось, что читателям будет интересно пообщаться и задать вопросы ведущим ученым. При этом мы, конечно, будем рассказывать только столько, сколько захотим.Теперь, что касается Ваших собственных материалов. Сделано, конечно, добротно и аккуратно. Но, насколько я мог убедиться, ни одной современной технологией Вы не владеете. Все материалы 10-ти и более летней давности. Вам нужен «свежий ветер». Если дружить с головой, то мы больше нужны Вам, чем Вы нам.Я не говорил, что присланную Вам гл. 3 нужно печать слово в слово. Ее, конечно же, нужно адаптировать для рассылки. Вот и давайте это обсуждать. Что касается содержания, я сказал все, что можно было сказать, не нанося ущерб бизнесу. И большего Вам ни кто не скажет. (Можно конечно просто украсть текст из книги, например, В.В.Круглова, но вряд ли Вас за это будут уважать.)Пишите. Вместе мы сделаем современный и интересный электронный журнал.

А.Я уже думал не отвечать, поскольку и Вы как крупный ученый на большинство моих вопросов не отвечаете, а моей целью есть ведение не схоластичной рассылки, а изложение почти полного руководства ( по методам и алгоритмам) к анализу данных и прогнозированию. И я думаю, что подписчики именно поэтому ее и читают. Кроме того, я никакой коммерческой выгоды из нее не имею и, соответственно, имею право излагать свое видение того, или иного метода со ссылкой на первоисточник, в т.ч. в перспективе и на В.В. Круглова. Хотя я пока не понимаю, какое отношение он имеет к нашей с Вами переписке. Кроме того, Вы употребляете идиоматические выражения, к которым я отношусь с юмором, как-то "дружить с головой", что-то пишите о владении мною современными технологиями. Вы, наверное, обиделись на то, что я написал об отсутствии конструктива в главе. Но так оно и есть. Я думаю, что Вы догадываетесь уже о невозможности нашей с Вами совместной работы, поскольку она просто обязана была бы строится на отношении взаимоуважения и конструктивизма. Но все-таки хочу сделать Вам предложение, даже два. Первое об открытии своей собственной рассылки и второе: как Вы смотрите на то, что я в сл. выпуске без купюр, только со ссылками на литературу, на Вас, Ваш сайт дам материал 3.2, а внизу выложу нашу с Вами дискуссию в форме диалога, как это уже было с Г.А. Ивахненко.