Субботін С.О., Олійник А.О., Олійник О.О. Неітеративні, еволюційні та мультиагентні методи синтезу нечіткологічних і нейромережних моделей

Монографія. — Під заг. ред. С. О. Субботіна. — Запоріжжя: ЗНТУ, 2009. — 375 с. — ISBN 978–966–7809–96–6.Книга містить систематизований виклад результатів дослідження неітеративних,
еволюційних та мультиагентних методів синтезу моделей залежностей на основі штучних нейронних та нейро-нечітких мереж. Значну увагу приділено аналізу та класифікації еволюційних методів, а також мультиагентних методів Swarm Intelligence (колективного інтелекту). Запропоновано широкий арсенал нових методів для побудови моделей в задачах діагностики, оцінювання, прогнозування. Наведено приклади вирішення практичних завдань на основі досліджених методів.
Видання призначене для наукових працівників, аспірантів, практичних фахівців у галузі комп’ютерних наук, а також студентів комп’ютерних спеціальностей вищих навчальних закладів.Вступ.
Неітеративні методи синтезу нейро-нечітких та нейромережних моделей.
Синтез розпізнавальних моделей.
Апріорна інформація про навчальну вибірку.
Редукція кількості нечітких термів.
Об’єднання суміжних термів по ознаках.
Метод донавчання нейро-нечітких мереж.
Виділення нечітких термів на основі інтервалів значень ознак, що перетинаються для різних класів.
Синтез тришарових розпізнавальних нейро-нечітких моделей.
Метод синтезу класифікувальних нейро-нечітких мереж з урахуванням значимості термів ознак.
Синтез чотиришарових розпізнавальних нейро-нечітких моделей з урахуванням інформативності ознак.
Ідентифікація нечітких, нейро-нечітких і нейромережних моделей за прецедентами для вирішення задач розпізнавання образів.
Синтез нейро-нечітких мереж з групуванням ознак.
Методи синтезу нейромережних і нейро-нечітких розпізнавальних моделей з лінеаризацією, факторним групуванням та згорткою ознак.
Синтез ієрархічних логічно прозорих нейро-нечітких мереж.
Метод синтезу ієрархічних логічно прозорих нейро-нечітких мереж.
Модель ієрархічної логічно прозорої нейро-нечіткої мережі.
Модифікації ієрархічної логічно прозорої нейро-нечіткої мережі.
Синтез нейро-нечіких апроксиматорів.
Об’єднання нечітких термів у кластери.
Нейро-нечітка кластер-регресійна апроксимація.
Метод нейро-нечіткої класифікації за узагальненою віссю.
Нейро-нечітка кластер-регресійна апроксимація за узагальненою віссю.
Еволюційні методи синтезу нейромережних моделей.
Генетичні методи.
Генетичний пошук як метод оптимізації.
Аналогія генетичних методів з поняттями генетики.
Узагальнена схема роботи генетичних методів.
Класифікація методів еволюційного пошуку.
Моделі генетичного пошуку.
Ініціалізація та запуск генетичного пошуку.
Генетичні оператори.
Теоретичний аналіз генетичного пошуку.
Програмні засоби генетичної оптимізації.
Еволюційні стратегії. генетичне та еволюційне програмування.
Еволюційні стратегії.
Генетичне програмування.
Еволюційне програмування.
Керування параметрами еволюційного пошуку.
Неадаптивні методи керування параметрами.
Адаптивні методи.
Полімодальна еволюційна оптимізація.
Методи ухилення від передчасної збіжності.
Методи відновлення.
Багатокритеріальний еволюційний пошук з обмеженнями.
Постановка задачі та класифікація методів багатокритеріальної оптимізації.
Апріорні методи багатокритеріальної оптимізації.
Популяційний підхід.
Багатокритеріальний еволюційний пошук, заснований на підході Парето.
Критерії оптимальності.
Підтримка обмежень.
Еволюційний синтез нейромережних моделей.
Загальна постановка задачі синтезу нейромережних моделей.
Еволюційний відбір інформативних ознак.
Параметричний синтез нейромереж.
Структурний синтез нейронних мереж.
Структурно-параметричний синтез.
Адаптація навчальних правил.
Оптимізація структури нейромоделей.
Критерії й методика порівняння еволюційних методів синтезу нейронних мереж.
Автоматизована система еволюційного синтезу й оптимізації нейромережних моделей.
Інтелектуальні методи мультиагентної оптимізації (Swarm Intelligence).
Основи swarm intelligence.
Мультиагентні системи.
Основні принципи колективного інтелекту.
Метод мурашиних колоній.
Біологічні основи.
Метод мурашиних колоній.
Різновиди методу мурашиних колоній.
Використання методу мурашиних колоній до вирішення задачі відбору інформативних ознак.
Кластер-аналіз на основі методу мурашиних колоній.
Переваги й недоліки методу мурашиних колоній.
Метод бджолиної колонії.
Біологічні основи методу бджолиної колонії.
Формалізація поведінки бджіл у процесі фуражування.
Методи на основі моделювання бджолиної колонії для вирішення задач дискретної оптимізації.
Багатовимірна оптимізація на основі методу бджолиної колонії.
Відбір інформативних ознак на основі методу бджолиної колонії.
Особливості методу бджолиної колонії.
PSO–метод.
Фундаментальні принципи PSO-методу.
Підхід gbest PSO.
Підхід lbest PSO.
Компоненти швидкості частки в PSO-методі.
Ініціалізація та закінчення PSO-методу.
Вибір параметрів PSO-методу.
Багатокритеріальний PSO-метод.
PSO-метод з керуванням зміною швидкості часток.
Порівняння різновидів PSO-методів.
Напрями використання PSO-методу.
Метод оптимізації на основі моделювання переміщення бактерій.
Біологічні основи.
Метод оптимізації на основі моделювання переміщення бактерій (Bacterial Foraging Optimization, BFO).
Метод оптимізації на основі моделювання переміщення бактерій з групуванням за рахунок зв’язку між клітинами.
Метод оптимізації на основі моделювання переміщення бактерій з групування за рахунок використання PSO-оператору.
Області застосування й відповідні модифікації методу оптимізації на основі моделювання переміщення бактерій.
Метод оптимізації на основі моделювання переміщення бактерій для відбору інформативних ознак.
Переваги та недоліки BFO.
Висновки.До кожної частини наведено список літератури.