Метод функціонально-статистичних випробувань

5.1 Основні принципи, концептуальні положення та

визначення методу

МФСВ – інформаційно-екстремальний метод аналізу та синтезу здатної навчатися (самонавчатися) СПР, що ґрунтується на прямій оцінці інформаційної спроможності системи і гіпотезі нечіткої компактності реалізацій образу, яка допускає в загальному випадку перетин класів розпізнавання. Метод орієнтовано на використання сучасних обчислювальних комплексів і призначено для розв’язання практичних задач контролю та керування слабо формалізованими процесами шляхом автоматичної класифікації їх функціональних станів за умови апріорної невизначеності.

Крім відомих принципів системного підходу і розпізнавання образів [1, 5] та об’єктно-орієнтованого проектування складних систем МФСВ ґрунтується на таких основних принципах.

Принцип максимізації інформації, який обґрунтовується екстремальністю сенсорного сприйняття образу. Цей принцип реалізується шляхом введення додаткових обмежень з метою збільшення різноманітності образів.

Принцип дуальності, який було сформульовано О.А. Фельдбаумом в теорії оптимального керування. За цим принципом в МФСВ процес навчання розглядається як цілеспрямоване уточнення на кожному кроці навчання вирішального правила з метою наближення його до безпомилкового за навчальною вибіркою.

Розширений принцип редукції, який полягає у цілеспрямованому зменшенні потужності простору ознак розпізнавання та спрощенні гіпотетично “найкращої” роздільної функції складного вигляду у роздільну функцію більш простого вигляду, реалізація якої не викликає значних обчислювальних витрат. Це дозволяє побудувати оптимальну в інформаційному розумінні але відносно просту за геометричною формою роздільну функцію, яка за умови одночасної цілеспрямованої трансформації параметрів розподілу реалізацій образу може забезпечити перетворення в процесі навчання апріорного нечіткого розбиття простору ознак на класи розпізнавання у чітке розбиття, що є необхідною умовою побудови безпомилкового за навчальною матрицею класифікатора.

Принцип квантовості процесу засвоювання знань. Цей принцип, обґрунтований І.Б. Сіроджою [14], у МФСВ реалізується шляхом покрокового накопичення знань у процесі навчання. При цьому за МФСВ кількісно квант знань, одержаний на кожному кроці навчання, оцінюється за прирощенням відповідної інформаційної міри.