Автоматизация процедур системного анализа на основе нейронных сетей

• Автор: Бучацкая, Виктория Викторовна
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 185 с. : ил.

Содержание
Введение
1 Методические положения системного анализа при исследовании и решении слабоструктурированных задач

1.сновные этапы системного анализа

1.2 Процедуры системного анализа и методы их реализации на основе современных компьютерных технологий.

1.3 Нейронные сети как инструментарий проведения системных исследований

1.4 Характеристика объекта исследования методами теории нейронных сетей.

1.5 Выводы

2 Основы математического аппарата нейронных сетей

2.1 Определение, классификации, виды нейронных сетей

2.2 Алгоритмы обучения нейронных сетей

2.3 Основные нейросстевые архитектуры, применяемы в системных исследованиях.
2.4 Сравнительный анализ нейросстсвых архитектур
2.5 Выводы
3 Алгоритмическое обеспечение решения задач системного анализа с использованием нейронных сетей
3.1 Алгоритм решения задачи системного анализа с применением нейросетевой модели
3.2 Проблемы практического использования искусственных НС при решении задач системного анализа
3.3 Обзор современных программных продуктов для создания нейросетевой модели
3.4 Предпосылки и особенности использования системы визуального моделирования МабаЬ для реализации алгоритма системных исследования,
дополненного нейросетевым блоком.
3.5 Выводы
4 Теоретические основы оценки региональной безопасности с использованием нейронной сети
4.1 Теоретические аспекты системных исследований безопасности
4.2 Характеристика безопасности как объекта системного исследования
4.3 Подсистемы и критерии безопасности
4.4 Методы оценки безопасности
4.5 Моделирование региональной безопасности и ее оценка нейросетевым методами
4.6 Выводы
5 Разработка информационной системы на основе математического и программного аппарата исследования безопасности региона
5.1 Информационные системы и их применение в системных исследованиях
5.2 Структура информационной системы, реализующей алгоритм системного анализа с нейросетевым блоком для оценки региональной безопасности.
5.3 Функционирование информационной системы оценки регионально безопасности
5.4 Результаты работы программы.
5.5 Выводы
Заключение
Список использованных источников


Таким образом, системный анализ есть совокупность средств научного познания и прикладных исследований, используемых для подготовки и обоснования решений но сложным проблемам социально-экономического и технического характера []. Выясняя суть той или иной проблемы, и осуществляя выбор рациональных способов ее преодоления, он основывается на диалектическом подходе к объектам реального мира. Это позволяет расширить и укрепить позиции системности в различных областях деятельности, появляется возможность применения в рамках системного анализа достижений математики, механики, теории управления, обществоведения, экономики для получения искомых результатов. При использовании методов системного анализа необходимо учитывать следующие его особенности [, , , , ]. Довольно часто недооценивается работа, связанная с формулировкой проблем, целей и критериев. В системном анализе акцентируется внимание на трудностях их формулирования, на способах преодоления этих трудностей. Системный анализ объединяет формальные и неформальные подходы. Современный системный анализ является объединением на основе единой идеи философских установок, практических наблюдений с набором математических и технических средств, привлечением знаний из любых предметных наук, имеющих отношение к рассматриваемой проблеме. Системный анализ в его современном понимании реализует ди&тектичсский метод при рассмотрении прикладных задач. В плане математической постановки задачи системный анализ не может быть полностью формализован, поскольку в нем большую и очень важную роль играют этапы, на которых используются неформализованные процедуры. В связи с этим требованием в данном исследовании на основе работ [, , , , , , , , , , 2, 3, 4] сделана попытка определить степень возможности автоматизации процедур системного анализа при проведении исследований сложных систем. С целью построения и исследования процедур системного анализа использована методология функционального моделирования SADT, разработанная Дугласом Россом и получившая дальнейшее развитие в работе []. На ее основе построена известная методология IDEF (Icam DEFinition) [0]. Одно из направлений данной методологии - IDEF0 представляет собой совокупность методов, правил и процедур, предназначенных для построения функциональной модели объекта какой-либо предметной области, которая отображает функциональную структуру объекта. Построение функционально-структурной модели системного анализа реализуется в виде IDEFO-диаграмм, в которых в качестве функций определены этапы (процедуры) системного анализа, в качестве управляющих воздействий - методы их решения, а в качестве исполнителей (механизмов) - лица, участвующие в процессе создания системы и средства автоматизации их труда. Основные этапы системного анализа в виде ШЕРО-диаграммы приведены на рисунке 1. Рисунок 1. Основные этапы системного анализа Определение проблемы включает в себя подэтапы, приведенные на рисунке 1. При формулировании содержательной постановки задачи необходимо определить суть решаемой проблемы. Под проблемой понимается различие в желаемом и действительном положении дел []. Для ее расширения потребуется содержательная модель над- и подсистем относительно проблемосодержащей системы []. Системное исследование всякой проблемы начинается с ее расширения до проблематики, т. Рисунок 1. Формулирование проблематики состоит в описании того, какие изменения и почему хочет внести каждое из заинтересованных лиц. Какова бы ни была природа рассматриваемой системы, ее проблематика включает спектр проблем: от допускающих формализацию до проблем слабоструктурированных, нефор-мализусмых, выражаемых на естественном языке. Наряду с характеристикой проблематики по мере ее структурированности, проблему можно классифицировать по важности, критичности, масштабу, значимости и уникальности [8]. Методика определения проблемы требует введения понятия агрегата, состоящего из качественно различных языков описания системы и обладающего тем свойством, что число этих языков минимально, но необходимо для заданной цели, такой агрегат называют конфигуратором [].