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Computación perceptiva

La computación perceptiva es una aplicación de la teoría de la computación con palabras de Zadeh en el campo de ayudar a las personas a realizar juicios subjetivos.

Computadora perceptiva

La computadora perceptiva ( Per-C ), una instancia de computación perceptiva, tiene la arquitectura que se muestra en la Figura 1 [2]–[6]. Consta de tres componentes: codificador, motor CWW y decodificador. Las percepciones (palabras) activan la Per-C y son la salida de la Per-C (junto con los datos); por lo tanto, es posible que un humano interactúe con la Per-C utilizando solo un vocabulario.

Figura 1. Arquitectura para la computadora perceptiva.

Un vocabulario depende de la aplicación (contexto) y debe ser lo suficientemente grande como para permitir que el usuario final interactúe con el Per-C de una manera fácil de usar. El codificador transforma las palabras en conjuntos difusos (FS) y genera un libro de códigos : palabras con sus modelos FS asociados. Las salidas del codificador activan un motor de Computing With Words [1] (CWW), cuya salida es uno o más FS diferentes, que luego son mapeados por el decodificador en una recomendación (juicio subjetivo) con datos de respaldo. La recomendación puede tener la forma de una palabra, un grupo de palabras similares, un rango o una clase.

Aunque se necesitan muchos detalles para implementar los tres componentes de Per-C (codificador, decodificador y motor CWW) y se tratan en [5], es cuando se aplica Per-C a aplicaciones específicas que el enfoque de la metodología se hace evidente. Dejando de lado esos detalles, la metodología de la computación perceptual es:

  1. Centrarse en una aplicación ( A ).
  2. Establecer un vocabulario (o vocabularios) para A .
  3. Recopilar datos del punto final del intervalo de un grupo de sujetos (representativo de los sujetos que utilizarán el Per-C) para todas las palabras del vocabulario.
  4. Asigne los datos de palabras recopilados a palabras-FOU utilizando el enfoque de intervalo [1], [5, cap. 3]. El resultado de hacer esto es el libro de códigos (o libros de códigos) para A y completa el diseño del codificador del Per-C.
  5. Elija un motor CWW apropiado para A. Este asignará los FS IT2 a uno o más FS IT2. Algunos ejemplos de motores CWW son: reglas IF-THEN [5, Cap. 6] y promedios ponderados lingüísticos [6], [5, Cap. 5].
  6. Si hay un motor CWW existente disponible para A , entonces use sus matemáticas disponibles para calcular sus resultados. De lo contrario, desarrolle dichas matemáticas para el nuevo tipo de motor CWW. El nuevo motor CWW debe estar restringido [2] de modo que sus resultados se asemejen a los FOU en el libro de códigos para A .
  7. Asigne las salidas IT2 FS del motor CWW a una recomendación en la salida del decodificador. Si la recomendación es una palabra, un rango o una clase, utilice las matemáticas existentes para lograr esta asignación [5, Cap. 4]. De lo contrario, desarrolle dichas matemáticas para el nuevo tipo de decodificador.

Aplicaciones del Per-C

Hasta la fecha, se ha implementado un Per-C para las siguientes cuatro aplicaciones: (1) toma de decisiones de inversión, (2) toma de decisiones sociales, (3) toma de decisiones distribuida y (4) toma de decisiones jerárquica y distribuida. Un ejemplo específico de la cuarta aplicación es el llamado Journal Publication Judgment Advisor [5, Cap. 10] en el que, por primera vez, solo se utilizan palabras en cada nivel del siguiente proceso de toma de decisiones jerárquico y distribuido:

Los revisores deben proporcionar una recomendación subjetiva sobre un artículo de revista que les ha enviado el Editor Asociado, quien luego tiene que agregar las recomendaciones independientes en una recomendación final que se envía al Editor en Jefe de la revista. Debido a que es muy problemático pedir a los revisores que proporcionen puntuaciones numéricas para las subcategorías de evaluación del artículo (las dos categorías principales son Mérito Técnico y Presentación ), como importancia, contenido, profundidad, estilo, organización, claridad, referencias, etc., a cada revisor solo se le pedirá que proporcione una puntuación lingüística para cada una de estas categorías. No se les pedirá una recomendación general sobre el artículo porque en el pasado es bastante común que los revisores que proporcionan las mismas puntuaciones numéricas para tales categorías den recomendaciones de publicación muy diferentes. Al dejar una recomendación específica al editor asociado, se puede esperar eliminar tales inconsistencias.

La forma en que se pueden agregar palabras para reflejar la recomendación de cada revisor, así como la experiencia de cada revisor sobre el tema del artículo, se realiza utilizando un promedio ponderado lingüístico. Aunque el asesor de juicio de publicación de la revista utiliza revisores y un editor asociado, la palabra "revisor" podría reemplazarse por juez, experto, gerente de bajo nivel, comandante, árbitro, etc., y el término "editor asociado" podría reemplazarse por centro de control, centro de comando, gerente de nivel superior, etc. Por lo tanto, esta aplicación tiene un potencial amplio de aplicabilidad para muchas otras aplicaciones.

Recientemente, se desarrolló una nueva metodología de análisis de modos de falla y efectos (FMEA) basada en Per-C , y se informó su aplicación al cultivo de nidos de aves comestibles en Borneo . [3]

Una metodología de análisis de modos de fallo y efectos basada en computación perceptual

Además, se ha informado sobre la aplicación del método basado en Per-C a la evaluación educativa, para el aprendizaje cooperativo de los estudiantes. [4]

En resumen, el Per-C (cuyo desarrollo ha llevado más de una década) es la primera implementación completa del paradigma CWW de Zadeh, aplicado para ayudar a las personas a realizar juicios subjetivos.

Véase también

Notas al pie

  1. ^ Lotfi Zadeh [7], el padre de la lógica difusa, acuñó la frase computación con palabras y afirmó: “La CWW es una metodología en la que los objetos de computación son palabras y proposiciones extraídas de un lenguaje natural. [Está] inspirada en la notable capacidad humana de realizar una amplia variedad de tareas físicas y mentales sin ninguna medición ni cálculo. La CWW puede tener una influencia importante en cómo los humanos… toman decisiones racionales basadas en la percepción en un entorno de imprecisión, incertidumbre y verdad parcial”. No quiso decir que las computadoras realmente calcularían usando palabras (palabras individuales o frases) en lugar de números. Quiso decir que las computadoras se activarían con palabras, que se convertirían en una representación matemática usando conjuntos difusos (FS), y que estos FS serían mapeados por un motor CWW en algún otro FS, después de lo cual este último se convertiría nuevamente en una palabra. La definición de CWW de Zadeh es muy general y no se refiere a un campo específico en el que se usaría la CWW. La computación perceptiva se centra en la CWW para hacer juicios subjetivos.
  2. ^ Esta (nueva) restricción es la principal diferencia entre la computación perceptiva y las aplicaciones de aproximación de funciones de sistemas y FS.
  3. ^ Chai KC; Tay KM; Lim CP (2016). "Un método basado en computación perceptual para priorizar los modos de falla en el análisis de modos de falla y efectos y su aplicación a la cría de nidos de aves comestibles" (PDF) . Applied Soft Computing . 49 : 734–747. doi :10.1016/j.asoc.2016.08.043.
  4. ^ Chai KC; Tay KM; Lim CP (2015). "Una nueva metodología de evaluación por pares difusa para el aprendizaje cooperativo de los estudiantes". Applied Soft Computing . 32 : 468–480. doi :10.1016/j.asoc.2015.03.056.

Fuentes

Enlaces externos