Методы классификации при анализе свойств сложных систем

В сложных, организационно-технических и информационных системах часто невозможно точно сформулировать свойства, критерии и показатели, а также задать эталонные или целевые значения в числовой форме.

Примером таких систем может служить системы электронной коммерции, электронного здравоохранения, электронного транспорта и т.д., которые получают, обрабатывают и анализируют большие объемы данных. Системотехника моделирования в таких системах имеет свои особенности. Этап декомпозиции включает не только структурно-функциональную декомпозицию объекта исследования, но также декомпозицию характеристик информационных потоков с целью создания групп, обладающих сходством, то есть разбиения всего исследуемого множества объектов на классы, элементы которых имеют некоторые схожие свойства, отличающие их от элементов других классов.

Анализ свойств в таких группах может потребовать предварительного этапа для «распознавания» и представления существенных свойств в виде вектора для каждой группы, оценочные модели которых будут формироваться относительно элементов соответствующих групп. И, таким образом, задачей распознавания является отнесение рассматриваемых объектов или явлений по их описанию к нужным классам, которая решается методами классификации без учителя.

Другой проблемой является оценивание и диагностика системы по множеству разнородных свойств или гетерогенных показателей в условиях

отсутствия целевых или эталонных моделей. Такие задачи решаются довольно часто, например, при медицинской и технической диагностике, в криминалистике, в информационной безопасности, в задаче информационного поиска похожих объектов, для оценки и ранжирования, в системах доступа, для выявления аномальных объектов. Для их решения привлекаются экспертные знания о возможном конечном множестве классов, которым может соответствовать диагностируемая система. Это создает возможности для применения методов классификации на различные диагностические классы.

Рассмотрим постановку задачи классификации свойств с точки зрения системотехники.

Классификация — это задача отнесения исходного объекта 5*к некоторому классу свойств (например, аномальности или типу поведения).

1. При этом возможные классы С могут быть заданы или не заданы:

1. При этом доступно (или не доступно) множество других экземпляров Sобъектов:

2. При этом известны (или не известны) существенные признаки F, характеризующих эти объекты:

Общая постановка задачи классификации свойств определяется в виде:

• Дано множество объектов Sв виде набора свойств ( или атрибутов). Множество объектов может быть представлено подмножествами похожих объектов, которые называются классами C.

• Имеется или извлекается: информация о классах C,информация об исходном объекте s*,принадлежность которого к определенному классу неизвестна.

• Требуется по описанию объекта s*построить алгоритм mдля определения принадлежности s*к некоторому классу c*.

Формальная постановка задачи классификации с неизвестными свойствами Fбез предварительного извлечения информации о свойствах.

Формальная постановка задачи классификации с неизвестными свойствами F, которые требуется предварительно извлечь.

Например, алгоритм т может быть представлен в следующем виде:

5.2.