Моделирование иерархических структур обработки информации - Системная теория информации и семантическая информационная модель

Рассмотрим иерархическую структуру информации на примере использования психологического теста для оценки психологических качеств сотрудников и влияния этих качеств на эффективность работы фирмы.

В нейронной сети иерархическим уровням обработки информации соответствуют слои, поэтому далее будем использовать термины "слой нейронной сети" и "иерархический уровень обработки информации" как синонимы. Рецепторы дают информацию по ответам сотрудника на опросник, нейроны 1-го слоя дают оценку психологических качеств и сигнал с их аксонов является входным для нейронов 2-го слоя, дающих оценку качества работы фирмы.

В семантической информационной модели существует три варианта моделирования подобных иерархических структур обработки информации:

1. Заменить все слои одним слоем и выявлять зависимости непосредственно между исходными данными с первичных рецепторов и интересующими итоговыми оценками, например, ответами сотрудников на вопросы и результатами работы фирмы.

Этот подход эффективен с прагматической точки зрения, но дает мало информации для теоретических обобщений.

2. Каждый слой моделируется отдельной семантической информационной моделью, включающей свои классификационные и описательные шкалы и градации, обучающую выборку, матрицы абсолютных частот и информативностей.

Вся система иерархической обработки информации моделируется системой этих моделей, взаимосвязанных друг с другом по входу-выходу: результаты классификации объектов обучающей выборки 1-й моделью рассматриваются как свойства этих объектов во 2-й модели, в которой они используются для классификации 2-го уровня.

Например, психологические качества сотрудников, установленные в результате психологического тестирования, рассматриваются как свойства сотрудников, влияющие на эффективность работы фирмы. Данный подход эффективен и с прагматической, и с теоретической точек зрения, но является громоздким в программной реализации.

3. Моделирование каждого слоя соответствующими подматрицами матриц абсолютных частот и информативностей (таблица 22).

Таблица - ЛОГИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ СТРУКТУРЫ ДАННЫХ СЕМАНТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ МОДЕЛИ, СООТВЕТСТВУЮЩАЯ ТРЕХСЛОЙНОЙ НЕЛОКАЛЬНОЙ НЕЙРОННОЙ СЕТИ

Рецепторы - факторы,

Влияющие на поведение

Объекта управления

Нейроны - будущие состояния объекта управления

Дифференцирующая способность входного сигнала

Нейроны

1-го слоя:

Психологические

Качества

Сотрудников

Нейроны

2-го слоя:

Успешность деятельности

Сотрудника

Нейроны

3-го слоя:

Успешность

деятельности

Фирмы

Рецепторы 1-го слоя:

Ответы сотрудников

На вопросы анкеты

Весовые

Коэффициенты

1-го слоя

- - -

- - -

Рецепторы 2-го слоя:

Психологические

Качества сотрудников

- - -

Весовые

Коэффициенты

2-го слоя

- - -

Рецепторы 3-го слоя:

Успешность деятельности сотрудника

- - -

- - -

Весовые

Коэффициенты

3-го слоя

Степень

Обученности

Нейрона

Степень обученности нейронной сети

Этот вариант обладает преимуществами первых двух и преодолевает их недостатки. В нем применяется следующий итерационный алгоритм послойного расчета, где n={1, 2, ..., N}, N - количество слоев нейронной сети:

Шаг n: расчет весовых коэффициентов n-го слоя, идентификация объектов обучающей выборки в нейронах n-го слоя, если слой (n+1) существует, то занесение в обучающую выборку в качестве свойств объектов (n+1)-го слоя результатов их идентификации в нейронах n-го слоя.

Примечание: в таблице 22 представлена именно Логическая структура данных, т. е. в реальных базах данных нет записей, содержащих информацию о влиянии рецепторов n-го слоя на нейроны слоев, номера которых не равны n.

Похожие статьи




Моделирование иерархических структур обработки информации - Системная теория информации и семантическая информационная модель

Предыдущая | Следующая