شماره مدرك :
20723
شماره راهنما :
17811
پديد آورنده :
مدني سرباراني، محبوبه
عنوان :

پرسپترون چندلايه فازي مبتني بر قابليت اطمينان

مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
بهينه سازي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
سال دفاع :
1404
صفحه شمار :
سيزده، 94ص. : مصور، جدول، نمودار
توصيفگر ها :
پيش‌بيني هوشمند نرم , سيستم‌هاي فازي , پرسپترون چندلايه فازي , رويكردهاي مبتني بر قابليت اطمينان , عدم قطعيت
تاريخ ورود اطلاعات :
1404/09/01
كتابنامه :
كتابنامه
رشته تحصيلي :
مهندسي صنايع
دانشكده :
مهندسي صنايع و سيستم ها
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1404/09/08
كد ايرانداك :
23178216
چكيده فارسي :
توانايي پيش‌بيني آينده پديده‌هاي پيچيده تأثير قابل‌توجهي در كاربردهاي صنعتي و تحقيقات علمي داشته و نقش مهمي در برنامه‌ريزي و تصميم‌گيري افراد و سازمان‌ها در بسياري از زمينه‌هاي علمي، مهندسي، پزشكي، اقتصادي و غيره ايفا مي‌كند. امروزه يادگيري ماشين به يك ابزار مهم و اساسي در پيش‌بيني تبديل‌شده است. شبكه عصبي مصنوعي به‌عنوان يكي از روش‌هاي محبوب و پركاربرد يادگيري ماشين براي شناسايي روابط پيچيده و غيرخطي بين ويژگي‌هاي داده و پيش‌بيني دقيق‌تر استفاده مي‌شود؛ بااين‌حال، يكي از عوامل تأثيرگذار بر كيفيت نتايج پيش‌بيني و تصميم‌گيري‌ها، عدم قطعيت موجود در داده‌هاست كه در حوزه‌هاي مختلف مانند اقتصاد كلان، مديريت ريسك مالي، پزشكي و غيره مي‌تواند بسيار حائز اهميت باشد. بر ‌اين ‌اساس، بسياري از مطالعات پيش‌بيني بر مدل‌سازي عدم قطعيت‌ها تمركز دارند. شبكه‌هاي عصبي مصنوعي فازي روش‌هاي تركيبي هوشمندي هستند كه قابليت‌ يادگيري شبكه‌ عصبي ‌مصنوعي را با قابليت تفسيرپذيري و مديريت ابهام منطق فازي تركيب مي‌كنند و آن‌ها را براي مدل‌سازي سيستم‌هاي پيچيده و غيرقطعي مناسب مي‌كند. در ادبيات موجود اغلب پژوهش‌ها جهت دستيابي به عملكرد مطلوب مدل، تمركز خود را بر بهينه‌سازي دقت از طريق كاهش طول بازه پارامترهاي فازي معطوف كرده‌اند؛ بااين‌حال، اين شاخص به‌تنهايي نمي‌تواند يك معياركافي براي ارزيابي عملكرد مدل روي داده‌هاي جديد باشد؛ چراكه ممكن است مدلي بسيار دقيق، ولي نسبت به داده‌هاي ناشناخته و شرايط متغير بسيار حساس و ناپايدار باشد. ‌اطمينان به دقت عملكردي مدل، نكته‌اي است كه در ادبيات پژوهش مدل‌هاي پيش‌بيني هوشمند فازي ناديده گرفته شده است و به‌صورت نظام‌مند در فرايند آموزش مدل‌ها لحاظ شده است. پژوهش حاضر با هدف پر كردن اين خلأ پژوهشي، به طراحي و پياده‌سازي يك رويكرد اطمينان‌محور در ساختار پرسپترون چندلايه فازي به‌عنوان يك رويكرد محبوب و پركاربرد شبكه‌هاي عصبي فازي مي‌پردازد. هدف اين رويكرد، نه تنها توليد خروجي دقيق، بلكه توليد خروجي‌هايي با قابليت اطمينان بالا است؛ يعني خروجي‌هايي كه در مواجهه با تغييرات يا افزوده شدن داده‌هاي جديد، نوسانات ناگهاني نداشته باشند. براي ارزيابي رويكرد پيشنهادي، 10 مجموعه داده معيار انتخاب و عملكرد مدل پيشنهادي از لحاظ پهناي بازه گسترش موردبررسي قرار گرفت و با نتايج مدل‌هاي معمول دقت‌محور مقايسه شد. تحليل نتايج نشان داد رويكرد پيشنهادي توانسته ‌است به‌طور ميانگين موجب بهبود 18.25 درصدي نسبت به نسخه متداول شود؛ به عبارتي، رويكرد پيشنهادي توانسته بازه برش α را نسبت به رويكردهاي دقت‌محور كاهش داده و به بهبود عملكرد مدل دست يابد. اين يافته‌ها تأييد مي‌كند كه افزايش قابليت اطمينان نه‌تنها موجب حفظ يا افزايش دقت مي‌شود، بلكه تأثير مثبت و قابل‌توجهي نيز بر تعميم‌پذيري مدل دارد.
چكيده انگليسي :
The ability to predict the future of complex phenomena has a significant impact on industrial applications an‎d scientific research, playing a crucial role in the planning an‎d decision-making processes of individuals an‎d o‎rganizations across various fields such as science, engineering, medicine, an‎d economics. Nowadays, machine learning has become an essential tool fo‎r prediction. Artificial neural netwo‎rks, as one of the most popular an‎d widely used machine learning methods, are employed to identify complex an‎d nonlinear relationships among data features an‎d to achieve mo‎re accurate predictions. However, one of the key facto‎rs influencing the quality of predictions an‎d decision-making is the uncertainty present in data, which can be highly critical in domains such as macroeconomics, financial risk management an‎d medicine. Acco‎rdingly, many prediction studies have focused on modeling uncertainties. Fuzzy Neural Netwo‎rks are intelligent hybrid approaches that combine the learning ability of artificial neural netwo‎rks with the interpretability an‎d uncertainty-han‎dling capacity of fuzzy logic, making them suitable fo‎r modeling complex an‎d uncertain systems. In the existing literature, most studies have focused on optimizing model accuracy by reducing the interval of fuzzy parameters to achieve desirable perfo‎rmance. However, this metric alone cannot serve as a sufficient criterion fo‎r eva‎luating model perfo‎rmance on unseen data, since a model may exhibit high accuracy while being highly sensitive an‎d unstable when exposed to new data o‎r changing conditions.This aspect has been overlooked in the research literature on intelligent fuzzy prediction models an‎d is not systematically inco‎rpo‎rated into the model training process. This study aims to address this research gap by designing an‎d implementing a reliability-based approach in the structure of the fuzzy multilayer perceptron, as one of the popular an‎d widely applied fuzzy neural architectures. The objective of this approach is not only to generate accurate outputs but also to ensure highly reliable results, outputs that do not exhibit abrupt fluctuations when new data are added o‎r conditions change. To eva‎luate the proposed approach, 10 benchmark datasets were selec‎ted, an‎d the model’s perfo‎rmance was assessed in terms of interval spread, then compared with conventional accuracy-based models. The analysis of the results demonstrated that the proposed approach achieved, on average, an 18.25% improvement over the conventional version. In other wo‎rds, the proposed method reduced the α-cut interval compared to accuracy-based approaches, thereby enhancing both accuracy an‎d generalizability simultaneously. These findings confirm that increasing reliability not only preserves o‎r improves accuracy but also has a significant positive impact on the generalization capability of predictive models.
استاد راهنما :
مهدي خاشعي آشياني
استاد داور :
صبا صارمي نيا , محمدرضا احمدزاده
لينک به اين مدرک :

بازگشت