WWW.PDF.KNIGI-X.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Разные материалы
 

«УДК 681.327:003 ПРЕДСТАВЛЕНИЕ КОГНИТИВНЫХ КАРТ В ТРЕХМЕРНОМ ПРОСТРАНСТВЕ Е.В. Феррейра Опасо Волгоградский государственный технический университет Россия, 400005, Волгоград, пр. ...»

6149

УДК 681.327:003

ПРЕДСТАВЛЕНИЕ КОГНИТИВНЫХ

КАРТ В ТРЕХМЕРНОМ ПРОСТРАНСТВЕ

Е.В. Феррейра Опасо

Волгоградский государственный технический университет

Россия, 400005, Волгоград, пр. им. Ленина, 28

E-mail: ferreira8@mail.ru

П.В. Терелянский

Волгоградский государственный технический университет

Россия, 400005, Волгоград, пр. им. Ленина, 28

E-mail: tereliansky@mail.ru

Ключевые слова: когнитивная карта, чтение когнитивных карт, визуализация когнитивных карт, структура когнитивной карты, трехмерное пространство, «когнитивное облако»

Аннотация: В статье выявлены особенности визуального представления когнитивных карт на плоскости. Обосновывается возможность их расположения в трехмерном пространстве. Предлагается модель «когнитивное облако», позволяющая визуально представить когнитивные карты в трехмерном пространстве.

Необходимость и важность исследований социально-экономических систем приводит к расширению области применения когнитивного моделирования. Использование когнитивного подхода позволяет относительно легко представить структуру экономической системы, причинные связи между элементами системы, а также моделировать возможные прогнозы развития данной системы.

Предпосылкой развития когнитивного подхода послужила неприменимость точных моделей для анализа и моделирования проблемных ситуаций, возникающих в процессе развития социальных и экономических систем, из-за необходимости учета большого числа факторов, многие из которых оказались трудно формализуемыми [7, с. 28]. Г.



Саймон назвал такие задачи слабоструктурированными, подразумевая под этим их качественный характер, трудность формализации и наличие неопределенности [11].

Когнитивное моделирование осуществляет представление проблемной ситуации системы, позволяя перейти от вербальной или символьной информации к наглядному визуальному образу – когнитивной карте.

Существуют следующие формы визуального представления структуры когнитивных карт:

в виде знакового графа, где вершинам сопоставлены факторы, а дугам – знаки (+ или –);

в виде ориентированного взвешенного графа, где вершины соответствуют факторам ситуации, а помимо знака влияния на дугах определяется также вес как действительное число, отражающее силу причинной связи [2, с. 45].

Однако, существуют определенные недостатки при представлении когнитивных карт на плоскости. Зачастую, в когнитивных картах необходимо учитывать множество факторов, отражающих многообразные аспекты деятельности сложных социальноэкономических систем. В анализируемых работах В.А. Камаева, В.И. Максимова, А.А.

XII ВСЕРОССИЙСКОЕ СОВЕЩАН

–  –  –

Кулинича, В.Б. Силова, Ф.С. Робертса [3, 5, 6, 8-10] для моделирования проблемных ситуаций используется обычно от 25 до 100 факторов. С увеличением числа факторов и связей между ними в когнитивных моделях теряется наглядность, а соответственно падает эффективность и значимость их анализа. Кроме того, для представления большого количества факторов на когнитивной карте приходится повторять некоторые из них в разных местах когнитивного поля, чтобы избежать нагромождения стрелочек-связей.

Часто когнитивная карта разбивается на отдельные фрагменты, так как множество факторов, включенных в модель, невозможно отразить полностью на экране монитора или странице в книге. В результате теряется осознание некой «общей картины» ситуации.



Основной составляющей при работе экспертов и аналитиков с когнитивными картами является чтение, то есть понимание когнитивных карт [1, с. 134]. Адекватное понимание когнитивной карты непосредственно связано с обратным переводом когнитивной математической модели в вербальную форму.

С.В. Коврига ввела понятие когнитивной ясности тех или иных сведений, сообщений, описаний [4, с. 44]. Оно характеризует легкость интуитивного понимания: недостаток когнитивной ясности проявляется, например, в том, что человек испытывает затруднения, задумывается, пытаясь понять сказанное или увиденное. Это может выражаться в наблюдаемом замедлении процесса понимания. Негативным последствием также может быть упущение значимой информации, которая остается незамеченной [1, с. 136].

На рис. 1 показано традиционное представление когнитивной карты сложной системы на примере демонстрационной модели комплексной оценки деятельности предприятия. Рис. 1 построен в системе когнитивного анализа и управления сложными социально-экономическими объектами «Стратег», разработанной М.А. Заболотским, И.А.

Поляковой. Построенная модель включает 46 факторов, отражающих функциональные области деятельности предприятия, а также внешние влияющие факторы. При чтении данной когнитивной карты невозможно непосредственно визуально выделить наиболее значимые факторы в данной системе и каким-либо образом определить структуру на таком многофакторном поле.

В связи с этим, можно отметить существование проблемы когнитивной ясности при визуализации когнитивных карт. При моделировании сложных социальноэкономических систем используется большое количество параметров и для эффективного анализа и повышения наглядности необходимо их представление в максимально компактной и легко воспринимаемой форме. В зависимости от выбора средства визуализации может повыситься степень ясности структуры когнитивной карты, а, следовательно, произойдет более корректное понимание процессов в сложных системах.

Авторами предлагается модель «когнитивное облако», позволяющая представить сложную социально-экономическую систему в виде когнитивной карты в пространстве.

Выдвигается гипотеза о том, что визуальное представление структуры карты в трехмерном пространстве, в большей степени будет удовлетворять критерию когнитивной ясности и облегчит понимание когнитивной модели при ее чтении.

Отметим основные понятия для описания принципов построения «когнитивного облака».

Ядро – фактор (структурно-значимая вершина), вокруг которого концентрируются связи. Степень концентрации ядра можно оценить по количеству входящих и выходящих стрелок-связей (ребер, дуг когнитивного графа). Наиболее значимые ядра имеют большее число связей с другими факторами. В когнитивной карте может быть различное количество ядер. Ядром могут называться факторы, имеющие две и более стрелоксвязей с другими факторами. Можно определять ядра, задавая для них минимальное пороговое число связей с другими факторами (например, n=5).

–  –  –

Рис. 1. Графовое представление когнитивной модели комплексной оценки деятельности Дочерние факторы – факторы непосредственно связанные с ядром. Дочерние факторы сами могут являться ядрами для других факторов.

Скопление факторов – совокупность ядра и сгруппированных (сконцентрированных) вокруг него дочерних факторов, расположенных на расстоянии единичного радиуса R.

Принцип представления факторов когнитивной карты в пространстве вокруг ядра показан на рис. 2, где построена сфера S, с центром в начале декартовых координат. В центре данной сферы располагается ядро, а на расстоянии единичного радиуса R на поверхности сферы находятся дочерние факторы. Ядра и дочерние факторы визуально представляют собой шары. Ядро определяется шаром с большим диаметром d, чем дочерние факторы.

–  –  –

Рис. 2. Принцип пространственного расположения факторов когнитивной карты.

Построенная по данному принципу модель комплексного анализа деятельности предприятия представлена на рис. 3. Для визуализации данной модели использовалась программа 3ds Max Design 2014.

Рис. 3. Пространственное представление когнитивной модели в виде «когнитивного облака».

<

–  –  –

Для построения модели на рис. 3 использовались факторы, представленные в таблице 1. В данной таблице специально произведено разделение факторов, сконцентрированных вокруг двух образовавшихся ядер: А1 - «Совокупные издержки» и А2 Внедрение новых технологий в производство». Именно эти факторы визуально выявились в качестве ядер, так как степень концентрации для данной модели была задана равной более шести связей (n6).

Таблица 1. Факторы, используемые при построении когнитивной карты комплексной оценки деятельности предприятия.

–  –  –

Модель, представленная на рис. 3, значительно облегчает воспринимаемость отображаемой информации. Модель позволяет:

визуализировать взаимоотношение факторов, с одной стороны, охватывая целое, а с другой стороны - наглядно представляя структуру локальных взаимоотношений элементов модели, то есть скопления факторов вокруг некоторых «концентрирующих», ключевых ядер;

просматривать цепочки причинно-следственных связей, эффективно выявляя циклы обратных связей;

обратить особое внимание ЛПР на факторы-ядра, импульсные воздействия на которые окажут наибольшее влияние на систему в целом при моделировании прогнозирования развития системы.

XII ВСЕРОССИЙСКОЕ СОВЕЩАНИЕ ПО ПРОБЛЕМАМ УПРАВЛЕНИЯ

ВСПУ-2014 Москва 16-19 июня 2014 г.

Список литературы

1. Абрамова Н.А. Применение идей когнитивной графики для повышения достоверности решения задач на основе когнитивных карт // Труды Международной конференции «Когнитивный анализ и управление развитием ситуаций» CASC '2009. М.: ИПУ РАН, 2009. С. 133-142.

2. Авдеева З.К., Коврига С.В., Макаренко Д.И. Когнитивное моделирование для решения задач управления слабоструктурированными системами (ситуациями) // Труды Международной конференции «Когнитивный анализ и управление развитием ситуаций» CASC '2006. М.: ИПУ РАН, 2006. С. 41-54.

3. Камаев В.А. Когнитивное моделирование социально-экономических систем: учебное пособие. Волгоград: ИУНЛ ВолгГТУ, 2012. 136 с.

4. Коврига С.В. Некоторые критерии достоверности моделей на основе когнитивных карт // Труды Международной конференции «Когнитивный анализ и управление развитием ситуаций» CASC '2007. М.: ИПУ РАН, 2007. С. 42-49.

5. Коврига С.В., Максимов В.И. Технология когнитивного моделирования целенаправленного развития регионов РФ. Труды ИПУ РАН. Т. XI. М.: Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН, 2000. С. 91-103.

6. Кулинич А.А. Система когнитивного моделирования «КАНВА».

http://www.raai.org/about/persons/kulinich/pages/kanva2003.html

7. Макаренко Д.И., Хрусталев Е.Ю. Концептуальное моделирование военной безопасности государства: Монография. М.: Наука, 2008. 303 с.

8. Максимов В.И., Корноушенко Е.К., Качаев С.В. Когнитивные технологии для поддержки принятия управленческих решений. http://www.iis.ru/events/19981130/maximov.ru.html

9. Робертс Ф.С. Дискретные математические модели с приложением к социальным, биологическим и экологическим задачам. М.: Наука, 1986. 496 с.

10. Силов В.Б. Принятие стратегических решений в нечеткой обстановке. М.: ИНПРО – РЕС, 1995. 228 с.

11. Технологии информационного общества в действии: применение когнитивных методов в управлении бизнесом. http://www.rfbr.ru/default.asp?doc_id=5222




Похожие работы:

«ЗАКОН УКРАИНЫ О статусе народного депутата Украины (Ведомости Верховной Рады Украины (ВВР Украины), 1993, № 3, ст. 17) {Вводится в действие Постановлением ВР Украины № 2810-XII от 21.11.92, ВВР Украины, 1993, № 3, ст. 18} {С изменениями, внесенными в соотве...»

«Номер проекта: 44068-012 Техническое содействие исследования и развития (RDTA) mарт 2016 года RDTA-8119 REG: Экономика изменения климата в Центральной и Западной Азии (Финансируется Азиатским фондом чистой энергии в рамках Механизма партнерского финансиро...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ ФГБОУ ВПО «УЛЬЯНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» УПРАВЛЕНИЕ ДОВУЗОВСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ ОДАРЕННЫЕ ДЕТИ: победители и призеры олимпиад 2013–201...»

«ШИЛИН АЛЕКСАНДР АНАТОЛЬЕВИЧ МЕТОДЫ, АЛГОРИТМЫ И ЭЛЕМЕНТЫ РЕЛЕЙНОГО УПРАВЛЕНИЯ СИСТЕМАМИ ТЕПЛОПОТРЕБЛЕНИЯ С ЗАПАЗДЫВАНИЕМ 05.13.05 – Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук Научный консульта...»

«НА ДМИТРОВСКОМ ШОССЕ СОДЕРЖАНИЕ Преимущества проекта 05 Генеральный план 06 Окружение поселка 09 Загородный комплекс HONKA CLUB – это первый совместный проект Проекты домов 11 компаний HONKA и Laplandia House. Ajaton...»

«1 Цель дисциплины Формирование знаний по агрометеорологии, оросительной мелиорации, эксплуатации мелиоративных систем, эрозии почв и агролесомелиорации и использование их в профессиональной дея...»

«проект Программа форума молодых предпринимателей Поволжья «Делай свое дело в ПФО» 15 августа 2015 года РЕГИСТРАЦИЯ УЧАСТНИКОВ. УТРЕННИЙ КОФЕ 9.00-10.00 (Место проведения: многофункциональный зал Чувашского государственного театра оперы и балета, г. Чебоксары,...»

«ДОР 2009 – 3 ИС № 29 т.: 5 – 1 УПРАВЛЕНИЕ персоналом организации. Обзор текущей литературы. Проблема управления персоналом выходит на первое место, т.к. в условиях формирования новых механизмов хозяйствования, ориентированных на рыночную экономику, перед учреждением встает необходимость работать по-новому, считаясь с законами и требов...»

«Методические указания к выполнению лабораторных и контрольных работ по дисциплине «Техническая эксплуатация силовых агрегатов и трансмиссий автомобилей и тракторов» Содержание 1. Устройство, принцип работы и особенности эксплуатации вариаторной коробки передач HONDA FIT 3 2. Устройство, принцип работы и особенност...»







 
2017 www.pdf.knigi-x.ru - «Бесплатная электронная библиотека - разные матриалы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.