Алгебраические байесовские сети: система анализа и синтеза вторичной структуры
|
Введение 5
1. Обзорная часть 7
1.1. Введение 7
1.2. Актуальность работы 7
1.3. Цели и задачи 9
1.4. Средства разработки 10
1.5. Выводы по главе 10
2. Определения и обозначения 11
2.1. Введение 11
2.2. Используемые определения и понятия 11
2.3. Используемые в листингах алгоритмов обозначения ... 12
2.4. Выводы по главе 14
3. Инкрементальные алгоритмы синтеза 15
3.1. Введение 15
3.2. Инкрементальное добавление вершины в третичную структуру 15
3.3. Декрементальное удаление вершины из третичной структуры 19
3.4. Инкрементальное добавление вершины в четвертичную
структуру 24
3.5. Декрементальное удаление вершины из четвертичной структуры 32
3.6. Выводы по главе 36
4. Руководство пользователя 37
4.1. Введение 37
4.2. Описание программной реализации 37
4.3. Примеры визуализации работы алгоритмов 47
4.4. Выводы по главе 52
Заключение
Список литературы
1. Обзорная часть 7
1.1. Введение 7
1.2. Актуальность работы 7
1.3. Цели и задачи 9
1.4. Средства разработки 10
1.5. Выводы по главе 10
2. Определения и обозначения 11
2.1. Введение 11
2.2. Используемые определения и понятия 11
2.3. Используемые в листингах алгоритмов обозначения ... 12
2.4. Выводы по главе 14
3. Инкрементальные алгоритмы синтеза 15
3.1. Введение 15
3.2. Инкрементальное добавление вершины в третичную структуру 15
3.3. Декрементальное удаление вершины из третичной структуры 19
3.4. Инкрементальное добавление вершины в четвертичную
структуру 24
3.5. Декрементальное удаление вершины из четвертичной структуры 32
3.6. Выводы по главе 36
4. Руководство пользователя 37
4.1. Введение 37
4.2. Описание программной реализации 37
4.3. Примеры визуализации работы алгоритмов 47
4.4. Выводы по главе 52
Заключение
Список литературы
Алгебраические байесовские сети (АБС), представляющие собой разновидность графических вероятностных моделей [29, 1], на данный момент активно исследуются с точки зрения автоматического синтеза глобальных структур таких моделей [26].
Среди глобальных структур АБС получили формальное определение и рассматриваются первичная, вторичная, третичная и четвертичная. Проблема синтеза вторичной структуры, представленной в виде минимального графа смежности, по первичной, рассматривается в [26].
Несмотря на то, что в данный момент для операций с алгебраической байесовской сетью используют ее вторичную глобальную структуру, третичная также применяется как для генерации случайного минимального графа смежности, так и для порождения всего множества минимальных графов смежности [20].
В данной работе рассматривается проблема инкрементализации синтеза третичной и четвертичной структур, а именно, исследуется возможность перестроить данные структуры при добавлении новой вершины в первичную, вместо того, чтобы их синтезировать по всему получившемуся набору заново.
Настоящая выпускная квалификационная работа бакалавра является проектной, то есть выполняется совместно с коллегами (Левенцом Даниилом Григорьевичем, Березиным Алексеем Ивановичем), кроме того, тесно связана с ВКР Мальчевской Екатерины Андреевны. Проект представляет собой комплекс программ по синтезу, анализу и визуализации вторичной структуры АБС на платформе .NET с использованием языка C# и свободно распространяемой библиотеки GraphSharp.
Комплекс программ позволяет синтезировать все глобальные структуры алгебраической байесовской сети по набору вершин, добавлять и удалять вершины, изменяя при этом соответствующим образом все структуры, а также генерировать все множество минимальных графов смежности.
Эта работа является частью более широких инициативных проектов, выполняющихся в лаборатории теоретических и междисциплинарных основ информатики СПИ- ИРАН под руководством А.Л. Тулупьева; кроме того, разработки были частично поддержаны грантами РФФИ 15-01-09001-a — «Комбинированный логико-вероятностный графический подход к представлению и обработке систем знаний с неопределенностью: алгебраические байесовские сети и родственные модели», 12-01-00945-а — «Развитие теории алгебраических байесовских сетей и родственных им логико-вероятностных графических моделей систем знаний с неопределенностью», 09-01-00861-а —«Методология построения интеллектуальных систем поддержки принятия решений на основе баз фрагментов знаний с вероятностной неопределенностью», а также проектом по ФЦНТП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники на 2002-2006 годы», 2006-РИ-19.0/001/211, Государственный контракт от «28» февраля 2006 г., № 02.442.11.7289, «Направленные циклы в байесовских сетях доверия: вероятностная семантика и алгоритмы логиковероятностного вывода для программных комплексов с байесовской интеллектуальной компонентой».
Среди глобальных структур АБС получили формальное определение и рассматриваются первичная, вторичная, третичная и четвертичная. Проблема синтеза вторичной структуры, представленной в виде минимального графа смежности, по первичной, рассматривается в [26].
Несмотря на то, что в данный момент для операций с алгебраической байесовской сетью используют ее вторичную глобальную структуру, третичная также применяется как для генерации случайного минимального графа смежности, так и для порождения всего множества минимальных графов смежности [20].
В данной работе рассматривается проблема инкрементализации синтеза третичной и четвертичной структур, а именно, исследуется возможность перестроить данные структуры при добавлении новой вершины в первичную, вместо того, чтобы их синтезировать по всему получившемуся набору заново.
Настоящая выпускная квалификационная работа бакалавра является проектной, то есть выполняется совместно с коллегами (Левенцом Даниилом Григорьевичем, Березиным Алексеем Ивановичем), кроме того, тесно связана с ВКР Мальчевской Екатерины Андреевны. Проект представляет собой комплекс программ по синтезу, анализу и визуализации вторичной структуры АБС на платформе .NET с использованием языка C# и свободно распространяемой библиотеки GraphSharp.
Комплекс программ позволяет синтезировать все глобальные структуры алгебраической байесовской сети по набору вершин, добавлять и удалять вершины, изменяя при этом соответствующим образом все структуры, а также генерировать все множество минимальных графов смежности.
Эта работа является частью более широких инициативных проектов, выполняющихся в лаборатории теоретических и междисциплинарных основ информатики СПИ- ИРАН под руководством А.Л. Тулупьева; кроме того, разработки были частично поддержаны грантами РФФИ 15-01-09001-a — «Комбинированный логико-вероятностный графический подход к представлению и обработке систем знаний с неопределенностью: алгебраические байесовские сети и родственные модели», 12-01-00945-а — «Развитие теории алгебраических байесовских сетей и родственных им логико-вероятностных графических моделей систем знаний с неопределенностью», 09-01-00861-а —«Методология построения интеллектуальных систем поддержки принятия решений на основе баз фрагментов знаний с вероятностной неопределенностью», а также проектом по ФЦНТП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники на 2002-2006 годы», 2006-РИ-19.0/001/211, Государственный контракт от «28» февраля 2006 г., № 02.442.11.7289, «Направленные циклы в байесовских сетях доверия: вероятностная семантика и алгоритмы логиковероятностного вывода для программных комплексов с байесовской интеллектуальной компонентой».
Возникли сложности?
Нужна помощь преподавателя?
Помощь студентам в написании работ!
![](https://disshelp.ru/blog/wp-content/uploads/2019/01/workspay.png)
Поставленная цель работы — инкрементализация третичной и четвертичной структур алгебраических байесовских сетей — была достигнута. В ходе выполнения выпускной квалификационной работы бакалавра были разработаны 4 алгоритма — добавления и удаления вершин в третичную и четвертичную структуры АБС. Каждый из алгоритмов был протестирован и реализован в рамках библиотеки, интегрированной в комплекс программ по синтезу и анализу вторичной структуры алгебраических байесовских сетей. Кроме того, были доказаны 4 теоремы о корректности вышеупомянутых алгоритмов.
По теме работы была принята к публикации статья на конференцию IITI’16 (список SCOPUS), кроме того часть исследований была представлена на СПИСОК’16.
По теме работы была принята к публикации статья на конференцию IITI’16 (список SCOPUS), кроме того часть исследований была представлена на СПИСОК’16.
[1] Городецкий В.И. Алгебраические байесовские сети — новая парадигма экспертных систем // Юбилейный сборник трудов институтов Отделения информатики, вычислительной техники и автоматизации РАН. Т. 2.— 1993. — С. 120-141.
[2] Левенец Д.Г., Зотов М.А., Тулупьев А.Л. Инкрементальный алгоритм синтеза минимального графа смежности // Компьютерные инструменты в образовании. — 2015. — №6. — С. 3-18.
[3] Николенко С.И., Тулупьев А.Л. Вероятностная семантика байесовских сетей в случае линейной цепочки фрагментов знаний // Труды СПИИРАН. - 2005. - № 2. - С. 53-57.
[4] Новиков Ф.А. Диксретная математика: учебник для вузов. 2-е изд. Стандарт третьего поколения. — СПб.: Питер, 2013. — С. 432.
[5] Опарин В.В., Тулупьев А.Л. Синтез графа смежности с минимальным числом ребер: формализация алгоритма и анализ его корректности // Труды СПИИРАН. - 2009. - № 11. - С. 142-157.
[6] Синтез вторичной структуры алгебраических байесовских сетей: инкрементальный алгоритм и статистическая оценка его сложности / Зотов М.А., Левенец Д.Г., Тулупьев А.Л., Золотин А.А. // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. — 2016. — № 1. — С. 122-132.
[7] Сироткин А.В. Модели, алгоритмы и вычислительная сложность синтеза согласованных оценок истинности в алгебраических байесовских сетях // Информационно-измерительные и управляющие системы. — 2009. — № 11. — С. 32-37.
[8] Тулупьев А.Л., Николенко С.И., Сироткин А.В. Байесовские сети доверия: логико-вероятностный подход. -- СПб.: Наука, 2006. -С. 607.
[9] Тулупьев А.Л., Сироткин А.В., Николенко С.И. Байесовские сети доверия: логико-вероятностный вывод в ациклических направленных графах. — СПб.: Издательство С.-Петербургского университета, 2009. — С. 400.
[10] Тулупьев А.Л. Алгебраические байесовские сети. Логиковероятностный подход к моделированию баз знаний с неопределенностью.— СПб.: СПИИРАН, 2000.— С. 292.
[11] Тулупьев А.Л. Байесовские сети: логико-вероятностный вывод в циклах.— СПб.: Изд-во С.-Петербургского ун-та, 2008.— С. 140.
[12] Тулупьев А.Л. Задача локального автоматического обучения в алгебраических байесовских сетях: логико-вероятностный подход // Труды СПИИРАН. - 2008. - № 7. - С. 11-25.
[13] Тулупьев А.Л. Непротиворечивость оценок вероятностей в алгебраических байесовских сетях // Вестник СПбГУ. — 2009. — № 3. — С. 144-151.
[14] Тулупьев А.Л. Обработка дополнительной нечисловой информации в локальном обучении алгебраических байесовских сетей по выборкам с пропусками // Международная конференция по мягким вычислениям и измерениям. Сборник докладов. — 2009. — № 1. — С. 139-142.
[15] Тулупьев А.Л. Согласованность данных и оценка вероятности альтернатив в цикле стохастических предпочтений // Известия высших учебных заведений: Приборостроение. — 2009. — № 7. — С. 3-8...
[2] Левенец Д.Г., Зотов М.А., Тулупьев А.Л. Инкрементальный алгоритм синтеза минимального графа смежности // Компьютерные инструменты в образовании. — 2015. — №6. — С. 3-18.
[3] Николенко С.И., Тулупьев А.Л. Вероятностная семантика байесовских сетей в случае линейной цепочки фрагментов знаний // Труды СПИИРАН. - 2005. - № 2. - С. 53-57.
[4] Новиков Ф.А. Диксретная математика: учебник для вузов. 2-е изд. Стандарт третьего поколения. — СПб.: Питер, 2013. — С. 432.
[5] Опарин В.В., Тулупьев А.Л. Синтез графа смежности с минимальным числом ребер: формализация алгоритма и анализ его корректности // Труды СПИИРАН. - 2009. - № 11. - С. 142-157.
[6] Синтез вторичной структуры алгебраических байесовских сетей: инкрементальный алгоритм и статистическая оценка его сложности / Зотов М.А., Левенец Д.Г., Тулупьев А.Л., Золотин А.А. // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. — 2016. — № 1. — С. 122-132.
[7] Сироткин А.В. Модели, алгоритмы и вычислительная сложность синтеза согласованных оценок истинности в алгебраических байесовских сетях // Информационно-измерительные и управляющие системы. — 2009. — № 11. — С. 32-37.
[8] Тулупьев А.Л., Николенко С.И., Сироткин А.В. Байесовские сети доверия: логико-вероятностный подход. -- СПб.: Наука, 2006. -С. 607.
[9] Тулупьев А.Л., Сироткин А.В., Николенко С.И. Байесовские сети доверия: логико-вероятностный вывод в ациклических направленных графах. — СПб.: Издательство С.-Петербургского университета, 2009. — С. 400.
[10] Тулупьев А.Л. Алгебраические байесовские сети. Логиковероятностный подход к моделированию баз знаний с неопределенностью.— СПб.: СПИИРАН, 2000.— С. 292.
[11] Тулупьев А.Л. Байесовские сети: логико-вероятностный вывод в циклах.— СПб.: Изд-во С.-Петербургского ун-та, 2008.— С. 140.
[12] Тулупьев А.Л. Задача локального автоматического обучения в алгебраических байесовских сетях: логико-вероятностный подход // Труды СПИИРАН. - 2008. - № 7. - С. 11-25.
[13] Тулупьев А.Л. Непротиворечивость оценок вероятностей в алгебраических байесовских сетях // Вестник СПбГУ. — 2009. — № 3. — С. 144-151.
[14] Тулупьев А.Л. Обработка дополнительной нечисловой информации в локальном обучении алгебраических байесовских сетей по выборкам с пропусками // Международная конференция по мягким вычислениям и измерениям. Сборник докладов. — 2009. — № 1. — С. 139-142.
[15] Тулупьев А.Л. Согласованность данных и оценка вероятности альтернатив в цикле стохастических предпочтений // Известия высших учебных заведений: Приборостроение. — 2009. — № 7. — С. 3-8...
Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.
Подобные работы
- АЛГЕБРАИЧЕСКИЕ БАЙЕСОВСКИЕ СЕТИ:
СИСТЕМА АНАЛИЗА И СИНТЕЗА
ВТОРИЧНОЙ СТРУКТУРЫ
Бакалаврская работа, информатика. Язык работы: Русский. Цена: 3800 р. Год сдачи: 2016 - АЛГЕБРАИЧЕСКИЕ БАЙЕСОВСКИЕ СЕТИ: СИСТЕМА АНАЛИЗА И СИНТЕЗА ВТОРИЧНОЙ СТРУКТУРЫ
Бакалаврская работа, информатика. Язык работы: Русский. Цена: 4550 р. Год сдачи: 2016 - АЛГЕБРАИЧЕСКИЕ БАЙЕСОВСКИЕ СЕТИ:
СИСТЕМА АНАЛИЗА И СИНТЕЗА ВТОРИЧНОЙ СТРУКТУРЫ
Бакалаврская работа, информатика. Язык работы: Русский. Цена: 4750 р. Год сдачи: 2016 - АЛГЕБРАИЧЕСКИЕ БАЙЕСОВСКИЕ СЕТИ:
СИСТЕМА АНАЛИЗА И СИНТЕЗА ВТОРИЧНОЙ СТРУКТУРЫ
Бакалаврская работа, информатика. Язык работы: Русский. Цена: 4750 р. Год сдачи: 2016 - Алгебраические байесовские сети: система анализа и синтеза вторичной структуры
Бакалаврская работа, информатика. Язык работы: Русский. Цена: 4340 р. Год сдачи: 2016 - Алгебраические байесовские сети: системаанализа и синтеза вторичной структуры
Алгебраические байесовские сети: системаанализа и синтеза вторичной структуры
Бакалаврская работа, информатика. Язык работы: Русский. Цена: 4700 р. Год сдачи: 2016
Заказать работу
Заявка на оценку стоимости
Это краткая форма заказа. После ее заполнения вы перейдете на полную форму заказа работы
Каталог работ (131312)
- Бакалаврская работа (31672)
- Диссертация (960)
- Магистерская диссертация (18563)
- Дипломные работы, ВКР (53439)
- Главы к дипломным работам (2110)
- Курсовые работы (9693)
- Контрольные работы (6189)
- Отчеты по практике (1308)
- Рефераты (1451)
- Задачи, тесты, ПТК (616)
- Ответы на вопросы (154)
- Статьи, Эссе, Сочинения (916)
- Бизнес-планы (49)
- Презентации (101)
- РГР (84)
- Авторефераты (РГБ) (1691)
- Диссертации (РГБ) (1879)
- Прочее (437)
Новости
06.01.2018
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
![Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров](files/newsanons/logo300-300.png)
Помощь в выполнении учебных и научных работ на заказ ОФОРМИТЬ ЗАКАЗ
дальше»» Все новости
Статьи
- Где лучше заказывать диссертации и дипломные?
- Выполнение научных статей
- Подготовка диссертаций
- Подводные камни при написании магистерской работы
- Помощь в выполнении дипломных работ
»» Все статьи
Заказать работу
Заявка на оценку стоимости
Это краткая форма заказа. После ее заполнения вы перейдете на полную форму заказа работы