Введение к работе
Актуальность исследования. Важной задачей в области экономического анализа и управления предприятием является построение моделей поведения предприятия в условиях неполных данных на краткосрочный период прогнозирования. При этом возникают сложности с оценкой состояния окружающей среды и нахождении необходимых для описания и прогноза поведения ключевых и сопутствующих данных. Для построения моделей поведения перспективными являются нейро-сетевые технологии и нечеткая логика. Интеграция и предобработка данных осуществляется с помощыо технологий: хранилищ данных, OLAP и Data - mining. Объединение этих технологий происходит в рамках Business Intelligence систем (далее BI - система).
Анализ существующих BI - систем выявил необходимость реализации автоматического развертывания данных и создания единой платформы для реализации блока поддержки принятия решений, состоящего из модулей: построения зависимостей, прогноза изменения факторов, выбора действий и прогноза развития. Создание BI - системы позволяет получить доступное средство для оперативного анализа и управления деятельности предприятия.
Целью диссертационной работы является разработка нейро-нечеткой архитектуры в топологии с подкреплением для прогнозирования и принятия решений; создание адаптивной поисковой системы и реализация их в составе разработанной BI - системы предприятия.
Задачи исследования:
- исследовать существующие методы построения систем прогнозирования и принятия решений на основе обучения с подкреплением;
провести сравнительный анализ методов построения BI -систем;
разработать нейро - нечеткую топологию с использованием обучения с подкреплением;
разработать метод обучения нейросети в топологии с подкреплением;
применить разработанную топологию для реализации основных блоков BI - системы;
разработать и реализовать адаптивную поисковую систему в сети Internet и интегрировать ее в состав BI - системы;
разработать и реализовать архитектуру BI - системы предприятия;
провести экспериментальные исследования прогнозирования с помощью различных методов;
провести экспериментальные исследования модуля принятия решений BI - системы.
Методы исследования. Задачи исследования решены с использованием методов теории искусственных нейронных сетей, системного анализа, математической статистики, нечеткой логики и искусственного интеллекта.
Научная новизна исследования заключается в следующих результатах:
разработана нейро - нечеткая архитектура в топологии с подкреплением и метод ее обучения;
разработана архитектура BI - системы предприятия с использованием нейро - нечеткой топологии, реализующей блок поддержки принятия решений;
разработана модель адаптивного поиска в сети Internet.
Практическая ценность работы заключается в разработке и апробации метода создания нейро - нечетких моделей с использованием принципов обучения с подкреплением, разработке системы Predictor класса Business Intelligence предназначенной для анализа и управления предприятием, исследовании и применении нейросетевых имитационных моделей.
Реализация и внедрение результатов работы. Разработанная система Predictor внедрена в департаменте сельского хозяйства и перерабатывающей промышленности Краснодарского края.
Основные положения, выносимые на защиту:
метод создания нейро - нечеткой модели;
система Predictor класса Business Intelligence;
система принятия решений на основе нейро - нечеткой топологии;
результаты сравнительного анализа прогнозирования ценовых показателей созданных тремя способами: линейная регрессионная модель, нелинейная регрессионная модель, нейросетевая модель;
- результаты работы системы принятия решений на базе
нейро - нечеткой системы.
Публикации. Результаты исследования опубликованы в 5 печатных работах соискателя (в том числе 3 в рецензируемой печати).
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы и приложений. Объем диссертации составляет 141 страницу, содержащую 13 таблиц и 69 рисунков.