模糊认知图(Fuzzy Cognitive Map,FCM)是 Kosko 结合 Zadeh 的模糊集理论与 Axelrod 的认知图理论提出的 。FCM 的概念值和弧的权值都能够为模糊值,它是一种软测算,是模糊逻辑和神经网络融合的产物,其知识表明和推理能力很强 。
文章插图
FCM 理论在政治、经济、医学、军事、社会关系和信息系统、网络管理、故障分析、多 Agent 系统、工业控制、虚拟现实等领域中得到了广泛运用 。
简述模糊认知图(Fuzzy Cognitive Maps,FCMs)是 Kosko 在 Axelord 认知图前提下,将概念间的三值关系{1,0,1)拓展变成区间[-1,1]上的模糊关系发展而来的,这使得模糊认知图包含的信息更丰富 。模糊认知图是一种软计算方式,这是模糊逻辑和网络结合的产物 。
【粉尘螨是什么 fcm是什么意思】模糊认知图是知识的一种图解表明,它是一个将模糊反馈动力装置里的因果事情、参加值、目标与趋势等通过各概念问的弧线相互连接的图结构,节点是概念、实体等,弧表明概念或实体间的因果关系,结构类型能够看作是面向对象的单面带反馈的神经网络 。与神经网络不同的是,模糊认知图的每个节点与弧都有极强的词义,从而使整个图都展现极强的词义 。它支持专家先验知识及因果关系的表示与推理,这都蕴含在概念节点及概念节点间的关系中,并且可以根据概念间的关系来表示模糊推理,由整个图上各概念节点的相互作用来模拟系统的动态行为,是一种无监督模型(unsupervised model) 。其概念可以是系统事件、目标、爱情及趋势等;概念值为模糊值,还可以是二值,体现该节点对某概念以某种意义发生或表明概念情况是关还是开 。概念节点的输出与概念节点本身状态水准和外部因果联系强度相关 。模糊认知图的有限输入状态可在网站空间中开拓一条通路,简易模糊认知图的通路可能停止于支撑点或极限环,但对于具备反馈的繁杂模糊认知图可能停止于“杂乱”的奇特吸引子 。
构造模糊认知图是个有向图,这将模糊反馈动力装置里的概念及概念间的关系根据弧线相互连接,强调“构造便是含义” 。在模糊认知图中,连接是储存知识的基本单元,即知识存储在概念节点及概念节点间的关系中,连接在设备运行中的功效即是知识的应用过程 。概念间的连接叙述了概念之间的思路关系,并且也沟通与展现了概念之间的相互影响 。因为连接表达的关系是一种逻辑知识,而逻辑知识的应用过程就是一种推理过程,因此概念间的相互影响的过程就可以看作是根据连接关系开展推理的过程,连接的作用是表明关系与执行推理 。
一个具有 n 个节点的模糊认知图,每个节点表明系统中的一个概念,这个概念可以是系统事件、任务和趋势等,每个概念根据状态值来描绘它特性 。概念间的因果影响关系用有向弧表明,因果影响程度大小用权值 wij 来反映 。
当:
wij >0,也表示 Ci 的提高将导致 Cj 的提高,Ci 与 Cj 之间有正因果关系;
wij<0,也表示 Ci 的提高将导致 Cj 的减小,Ci 与 Cj 之间有负因果关系;
wij=0,则称 Ci 与 Cj 之间不会有因果关系 。
因果影响程度可用[O,1]模糊值表明,还可用自然语言描述,如:弱、很弱、中等、强、较强 。
一个具有 n 个概念节点的模糊认知图,可以用一个 nxn 阶矩阵 W=(wij)nxn 唯一确定 。
特点模糊认知图作为一种智能工具,其行为能够反映其智能特点,表现如下:
1)由数据驱动智能行为,符合人工智能发展方位;
2)模糊认知图的建设便捷,表现难题直观,能和权威人物大脑里的知识构造产生很好的投射关系,因此,在许多问题行业经常直接由专家建立系统的模糊认知图模型;
3)选用数值推理,有关事实能够以其直接连接的节点中推论出去,而不必遍历整个知识库;
4)针对随意数量知识源能够各自结构自己的模糊认知图,并经解决可得到一个协同的知识遍布;
5)模糊认知图不但可以表明语义网络,而且还能解决遍布知识;
6)因为模糊认知图是神经网络与模糊逻辑的融合,所以很容易引进学习机制,这为提升系统的智能化奠定了基础 。此外,在因果关系的描写上引进了模糊度量,使得它能够更自然、更直接地表述人们习惯应用的思路含义,特别适合用以直接地或高层的知识表述;
7)具备信息反馈,使其能够为繁杂动态系统建模,而树结构、贝叶斯网络和 Markov 模型都难以表明具备反馈的动态因果系统 。
归类动态模糊认知图动态模糊认知图(Dynamic Fuzzy Cognitive Maps)是基于随机神经网网络模型(random neural network model) 。
几率模糊认知图几率模糊认知图(Probabilistic Fuzzy Cognitive Map,PFCM)由骆祥峰等首次提出 。PFCM 在概念节点间的因果关系中引进标准概率测度,该模型不但能表明概念节点间的定性及模糊因果关系,而且能表明概念节点间的条件概率因果关系,并能衰退为模糊认知图 。
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