फ़ज़ी इंडक्शन विधि और मॉडलिंग ज्ञान और सूचना प्रणाली के लिए इसका अनुप्रयोग

यह आलेख फ़ज़ी गणित के प्रावधानों और फ्रैक्टल्स के सिद्धांत के संयोजन के रूप में लेखक द्वारा विकसित फ़ज़ी इंडक्शन की विधि का प्रस्ताव करता है, फ़ज़ी सेट की पुनरावृत्ति की डिग्री की अवधारणा का परिचय देता है, और अपूर्ण पुनरावृत्ति का विवरण प्रस्तुत करता है। विषय क्षेत्र के मॉडलिंग के लिए इसके भिन्नात्मक आयाम के रूप में सेट करें। प्रस्तावित विधि के अनुप्रयोग का दायरा और इसके आधार पर फ़ज़ी सेट के रूप में बनाए गए ज्ञान मॉडल को सूचना प्रणालियों के जीवन चक्र का प्रबंधन माना जाता है, जिसमें सॉफ़्टवेयर का उपयोग और परीक्षण करने के लिए परिदृश्यों का विकास भी शामिल है।

असली

सूचना प्रणालियों के डिजाइन और विकास, कार्यान्वयन और संचालन की प्रक्रिया में, बाहर से एकत्र किए गए या सॉफ़्टवेयर जीवन चक्र के प्रत्येक चरण में उत्पन्न होने वाले डेटा, सूचना और जानकारी को संग्रहीत और व्यवस्थित करना आवश्यक है। यह डिज़ाइन कार्य और निर्णय लेने के लिए आवश्यक जानकारी और पद्धतिगत समर्थन के रूप में कार्य करता है और विशेष रूप से उच्च अनिश्चितता की स्थितियों और कमजोर संरचित वातावरण में प्रासंगिक है। ऐसे संसाधनों के संचय और व्यवस्थितकरण के परिणामस्वरूप गठित ज्ञान का आधार न केवल सूचना प्रणाली के निर्माण के दौरान परियोजना टीम द्वारा प्राप्त उपयोगी अनुभव का स्रोत होना चाहिए, बल्कि नए दृष्टिकोण, विधियों और मॉडलिंग का सबसे सरल संभव साधन भी होना चाहिए। परियोजना कार्यों को लागू करने के लिए एल्गोरिदम। दूसरे शब्दों में, ऐसा ज्ञान आधार बौद्धिक पूंजी का भंडार है और साथ ही, एक ज्ञान प्रबंधन उपकरण [3, 10] है।

एक उपकरण के रूप में ज्ञान आधार की दक्षता, उपयोगिता और गुणवत्ता इसके रखरखाव की संसाधन तीव्रता और ज्ञान निष्कर्षण की प्रभावशीलता से संबंधित होती है। डेटाबेस में ज्ञान का संग्रह और रिकॉर्डिंग जितनी सरल और तेज होगी और इसमें प्रश्नों के परिणाम जितने अधिक सुसंगत होंगे, उपकरण उतना ही बेहतर और अधिक विश्वसनीय होगा [1, 2]। हालाँकि, अलग-अलग तरीके और संरचना उपकरण जो डेटाबेस प्रबंधन प्रणालियों पर लागू होते हैं, जिसमें रिलेशनल डेटाबेस में संबंधों का सामान्यीकरण भी शामिल है, सिमेंटिक घटकों, व्याख्याओं, अंतराल और निरंतर सिमेंटिक सेटों का वर्णन या मॉडलिंग करने की अनुमति नहीं देते हैं [4, 7, 10]। इसके लिए एक पद्धतिगत दृष्टिकोण की आवश्यकता होती है जो परिमित ऑन्कोलॉजी के विशेष मामलों को सामान्यीकृत करता है और ज्ञान मॉडल को सूचना प्रणाली के विषय क्षेत्र के विवरण की निरंतरता के करीब लाता है।

ऐसा दृष्टिकोण फ़ज़ी गणित के सिद्धांत के प्रावधानों और फ्रैक्टल आयाम की अवधारणा का संयोजन हो सकता है [3, 6]। गोडेल की अपूर्णता के सिद्धांत के अनुसार सीमा की शर्तों के तहत निरंतरता की डिग्री (विवरण के विवेकपूर्ण चरण का आकार) की कसौटी के अनुसार ज्ञान के विवरण को अनुकूलित करके (एक सूचना प्रणाली में - तर्क, ज्ञान की मौलिक अपूर्णता इस प्रणाली से इसकी स्थिरता की स्थिति के तहत प्राप्त), अनुक्रमिक फ़ज़िफ़िकेशन (फ़ज़ीनेस में कमी) का प्रदर्शन करते हुए, हम एक औपचारिक विवरण प्राप्त करते हैं जो ज्ञान के एक निश्चित निकाय को यथासंभव पूरी तरह और सुसंगत रूप से दर्शाता है और जिसके साथ किसी भी संचालन को करना संभव है सूचना प्रक्रियाएँ - संग्रह, भंडारण, प्रसंस्करण और प्रसारण [5, 8, 9]।

फ़ज़ी सेट रिकर्सन की परिभाषा

मान लीजिए कि X, मॉडल किए गए सिस्टम की कुछ विशेषताओं के मानों का एक सेट है:

(1)

जहाँ n = [N ≥ 3] - ऐसी विशेषता के मानों की संख्या (प्रारंभिक सेट से अधिक (0; 1) - (गलत; सत्य))।
मान लीजिए कि
फिर फजी सेट , जो विशेषता एक्स का वर्णन करने वाली एक अस्पष्ट (सामान्य मामले में) अवधारणा से मेल खाती है, को इस प्रकार दर्शाया जा सकता है:

(2)

जहां m विवरण विवेकीकरण चरण है, i, N से संबंधित है - चरण बहुलता।
तदनुसार, विवरण की निरंतरता (कोमलता) की कसौटी के अनुसार सूचना प्रणाली के बारे में ज्ञान मॉडल को अनुकूलित करने के लिए, तर्क की अपूर्णता के स्थान की सीमाओं के भीतर रहते हुए, हम परिचय देते हैं फ़ज़ी सेट की पुनरावृत्ति की डिग्री और हमें इसके प्रतिनिधित्व का निम्नलिखित संस्करण मिलता है:

(3)

जहां - एक अस्पष्ट अवधारणा के अनुरूप एक सेट, जो सामान्य तौर पर सेट की तुलना में विशेषता एक्स का अधिक पूरी तरह से वर्णन करता है , कोमलता की कसौटी के अनुसार; पुन: विवरण की पुनरावृत्ति की डिग्री।
यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि यदि आवश्यक हो, तो किसी विशेष मामले में (स्पष्ट सेट तक कम किया जा सकता है)।

भिन्नात्मक आयाम का परिचय

जब पुनः = 1 सेट दूसरी डिग्री का एक सामान्य फ़ज़ी सेट है, जिसमें तत्वों के रूप में फ़ज़ी सेट (या उनकी स्पष्ट मैपिंग) शामिल हैं जो विशेषता एक्स के सभी मूल्यों का वर्णन करते हैं [2, 1]:

(4)

हालाँकि, यह एक पतित मामला है, और सबसे पूर्ण प्रतिनिधित्व में, कुछ तत्व हैं सेट हो सकते हैं, जबकि बाकी तुच्छ (अत्यंत सरल) वस्तुएं हो सकती हैं। इसलिए, ऐसे सेट को परिभाषित करने के लिए इसका परिचय देना आवश्यक है आंशिक प्रत्यावर्तन - अंतरिक्ष के भिन्नात्मक आयाम का एक एनालॉग (इस संदर्भ में, एक निश्चित विषय क्षेत्र का ऑन्कोलॉजी स्थान) [3, 9]।

जब Re भिन्नात्मक होता है, तो हमें निम्नलिखित प्रविष्टि प्राप्त होती है :

(5)

जहां - मान X1 के लिए फ़ज़ी सेट, - मान X2, आदि के लिए फ़ज़ी सेट।

इस मामले में, पुनरावृत्ति अनिवार्य रूप से भग्न हो जाती है, और विवरणों के सेट स्व-समान हो जाते हैं।

एक मॉड्यूल की बहुत सारी कार्यक्षमता को परिभाषित करना

एक खुली सूचना प्रणाली की वास्तुकला मॉड्यूलरिटी के सिद्धांत को मानती है, जो सिस्टम की स्केलिंग, प्रतिकृति, अनुकूलनशीलता और उद्भव की संभावना सुनिश्चित करती है। मॉड्यूलर निर्माण सूचना प्रक्रियाओं के तकनीकी कार्यान्वयन को वास्तविक दुनिया में उनके प्राकृतिक उद्देश्य अवतार के जितना संभव हो उतना करीब लाना, उनके कार्यात्मक गुणों के संदर्भ में सबसे सुविधाजनक उपकरण विकसित करना संभव बनाता है, जो लोगों को प्रतिस्थापित करने के लिए नहीं, बल्कि प्रभावी ढंग से मदद करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। उन्हें ज्ञान प्रबंधन में.

एक मॉड्यूल एक सूचना प्रणाली की एक अलग इकाई है, जो सिस्टम के अस्तित्व के उद्देश्यों के लिए अनिवार्य या वैकल्पिक हो सकता है, लेकिन किसी भी मामले में सिस्टम की सीमाओं के भीतर कार्यों का एक अनूठा सेट प्रदान करता है।

मॉड्यूल कार्यक्षमता की संपूर्ण विविधता को तीन प्रकार के ऑपरेशनों द्वारा वर्णित किया जा सकता है: निर्माण (नया डेटा रिकॉर्ड करना), संपादन (पहले से रिकॉर्ड किए गए डेटा को बदलना), हटाना (पहले से रिकॉर्ड किए गए डेटा को मिटाना)।

मान लीजिए कि X ऐसी कार्यक्षमता की एक निश्चित विशेषता है, तो संबंधित सेट X को इस प्रकार दर्शाया जा सकता है:

(6)

जहां X1 - निर्माण, X2 - संपादन, X3 - विलोपन,

(7)

इसके अलावा, किसी भी मॉड्यूल की कार्यक्षमता ऐसी होती है कि डेटा निर्माण स्वयं-समान नहीं होता है (पुनरावृत्ति के बिना कार्यान्वित किया जाता है - निर्माण फ़ंक्शन स्वयं को दोहराता नहीं है), और सामान्य मामले में संपादन और विलोपन में तत्व-दर-तत्व कार्यान्वयन (प्रदर्शन) दोनों शामिल हो सकते हैं डेटा सेट के चयनित तत्वों पर एक ऑपरेशन) और स्वयं के समान ऑपरेशन शामिल हैं।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि यदि कार्यक्षमता एक्स के लिए कोई ऑपरेशन किसी दिए गए मॉड्यूल में नहीं किया जाता है (सिस्टम में लागू नहीं किया गया है), तो ऐसे ऑपरेशन के अनुरूप सेट को खाली माना जाता है।

इस प्रकार, फ़ज़ी अवधारणा (कथन) का वर्णन करने के लिए "एक मॉड्यूल आपको सूचना प्रणाली के प्रयोजनों के लिए डेटा के संबंधित सेट के साथ एक ऑपरेशन करने की अनुमति देता है," एक फ़ज़ी सेट सरलतम स्थिति में इसे इस प्रकार दर्शाया जा सकता है:

(8)

सामान्य स्थिति में, ऐसे सेट की पुनरावृत्ति डिग्री 1,6(6) के बराबर होती है और एक ही समय में भग्न और अस्पष्ट होती है।

मॉड्यूल के उपयोग और परीक्षण के लिए परिदृश्य तैयार करना

सूचना प्रणाली के विकास और संचालन के चरणों में, विशेष परिदृश्यों की आवश्यकता होती है जो उनके कार्यात्मक उद्देश्य (उपयोग-मामले परिदृश्य) के अनुसार मॉड्यूल का उपयोग करने के लिए संचालन के क्रम और सामग्री का वर्णन करते हैं, साथ ही अपेक्षित के अनुपालन की जांच करते हैं और मॉड्यूल के वास्तविक परिणाम (परीक्षण परिदृश्य)। .टेस्ट-केस)।

ऊपर उल्लिखित विचारों को ध्यान में रखते हुए, ऐसे परिदृश्यों पर काम करने की प्रक्रिया को निम्नानुसार वर्णित किया जा सकता है।

मॉड्यूल के लिए एक फ़ज़ी सेट बनाया गया है :

(9)

जहां
- कार्यक्षमता एक्स के अनुसार डेटा बनाने के संचालन के लिए फ़ज़ी सेट;
- कार्यक्षमता एक्स के अनुसार संपादन डेटा के संचालन के लिए एक अस्पष्ट सेट, जबकि रिकर्सन की डिग्री (फ़ंक्शन एम्बेडिंग) एक प्राकृतिक संख्या है और तुच्छ मामले में 1 के बराबर है;
- कार्यक्षमता एक्स के अनुसार डेटा हटाने के संचालन के लिए एक अस्पष्ट सेट, जबकि रिकर्सन बी (फ़ंक्शन एम्बेडिंग) की डिग्री एक प्राकृतिक संख्या है और तुच्छ मामले में 1 के बराबर है।

ऐसी भीड़ का वर्णन है वास्तव में क्या (कौन से डेटा ऑब्जेक्ट) बनाए, संपादित और/या हटाए गए हैं मॉड्यूल के किसी भी उपयोग के लिए.

फिर प्रश्न में मॉड्यूल के लिए कार्यक्षमता एक्स के लिए यूएक्स का उपयोग करने के लिए परिदृश्यों का एक सेट संकलित किया गया है, जिनमें से प्रत्येक का वर्णन किया गया है क्यों (किस व्यावसायिक कार्य के लिए) सेट द्वारा वर्णित डेटा ऑब्जेक्ट बनाए, संपादित और/या हटाए गए हैं? , और किस क्रम में:

(10)

जहां n, X के लिए उपयोग के मामलों की संख्या है।

इसके बाद, प्रश्न में मॉड्यूल के प्रत्येक उपयोग के मामले के लिए कार्यक्षमता एक्स के लिए टीएक्स परीक्षण परिदृश्यों का एक सेट संकलित किया गया है। परीक्षण स्क्रिप्ट वर्णन करती है, उपयोग के मामले को निष्पादित करते समय किस डेटा मान का उपयोग किया जाता है और किस क्रम में किया जाता है, और क्या परिणाम प्राप्त किया जाना चाहिए:

(11)

जहां [डी] परीक्षण डेटा की एक सरणी है, एन एक्स के लिए परीक्षण परिदृश्यों की संख्या है।
वर्णित दृष्टिकोण में, परीक्षण परिदृश्यों की संख्या संबंधित उपयोग के मामलों की संख्या के बराबर है, जो सिस्टम के विकसित होने पर उनके विवरण और अद्यतन पर काम को सरल बनाता है। इसके अलावा, ऐसे एल्गोरिदम का उपयोग किसी सूचना प्रणाली के सॉफ़्टवेयर मॉड्यूल के परीक्षण को स्वचालित करने के लिए किया जा सकता है।

निष्कर्ष

फ़ज़ी इंडक्शन की प्रस्तुत विधि को किसी भी मॉड्यूलर सूचना प्रणाली के जीवन चक्र के विभिन्न चरणों में लागू किया जा सकता है, दोनों ज्ञान आधार के एक वर्णनात्मक हिस्से को जमा करने के उद्देश्य से, और मॉड्यूल का उपयोग और परीक्षण करने के लिए परिदृश्यों पर काम करने के लिए।

इसके अलावा, फ़ज़ी इंडक्शन एक "संज्ञानात्मक बहुरूपदर्शक" की तरह, प्राप्त फ़ज़ी विवरणों के आधार पर ज्ञान को संश्लेषित करने में मदद करता है, जिसमें कुछ तत्व स्पष्ट और स्पष्ट रहते हैं, जबकि अन्य, स्व-समानता नियम के अनुसार, निर्दिष्ट संख्या में लागू होते हैं। ज्ञात डेटा के प्रत्येक सेट के लिए पुनरावृत्ति की डिग्री। कुल मिलाकर, परिणामी फ़ज़ी सेट एक मॉडल बनाते हैं जिसका उपयोग सूचना प्रणाली के उद्देश्यों और सामान्य रूप से नए ज्ञान की खोज के हित में किया जा सकता है।

इस तरह की कार्यप्रणाली को "कृत्रिम बुद्धिमत्ता" के एक अनूठे रूप के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है, इस तथ्य को ध्यान में रखते हुए कि संश्लेषित सेटों को अपूर्ण तर्क के सिद्धांत का खंडन नहीं करना चाहिए और मानव बुद्धि की मदद करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, न कि इसे प्रतिस्थापित करने के लिए।

सन्दर्भ

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स्रोत: www.habr.com