Abstract

In the article the more effective than analogues method of synthesis of a stable multi-connected cognitive map of a complex system on the basis of a basic stable cognitive map of a smaller order is considered. The peculiarity of this method is that the higher-order cognitive map is designed with a pseudo-triangular adjacency matrix, which is more interconnected than the adjacency matrices used in other similar methods. Such a pseudo-triangular contiguity matrix is designed taking into account the following rules: 1) all elements of the basic cognitive map are elements of the higher order cognitive map, i.e. the contiguity matrix for this higher order cognitive map is built "around" the adjacent cognitive maps were part of the diagonal elements of the higher order cognitive map; 2) the elements of the adjacency matrix of the cognitive map "around" the base cognitive map above or below the main diagonal should be 0, i.e. have the form of a triangular matrix (if you ignore the elements of the base cognitive map, so for such a matrix or rearranging columns and rows. The paper proves that cognitive maps with pseudo-triangular adjacency matrices that satisfy the above rules will be guaranteed to be stable. The proof is made by using the rules of calculating the determinant of the matrix as the sum of algebraic complements of any column or row and taking into account that the weight of cognitive maps does not exceed 1, by definition. To prove the efficiency of the proposed method of synthesis of a stable multi-connected cognitive map, the example of successively located sections of the river on the example of the Southern Bug near Vinnytsia was considered. In this example, the peaks of the cognitive map are the concentration of biochemical oxygen consumption in each section of the river, which is a characteristic of the concentration of organic matter in water, and the target peak is the concentration of dissolved oxygen in the closing section of the river affected by pollution. To automate calculations, the Python program was developed as a public laptop based on the famous Kaggle platform. Studies and computer experiments have shown the effectiveness and efficiency of the proposed method.

Highlights

  • Доведено, що когнітивні карти з псевдотрикутними матрицями суміжності, що задовольняють вищезгаданим правилам, будуть гарантовано стійкі

  • Доведення здійснено за рахунок використання правил обчислення визначника матриці як суми алгебраїчних доповнень будь-якого стовпця чи рядка

  • якою може бути й будь-яка з них—. Однією з головних проблем побудови когнітивних карт (КК) є забезпечення їх стійкості

Read more

Summary

1Вінницький національний технічний університет

Розглянуто ефективніший за аналоги метод синтезу стійкої багатозв’язної когнітивної карти складної системи на основі базової стійкої когнітивної карти меншого порядку. Особливість цього методу полягає в тому, що когнітивна карта вищого порядку проєктується з псевдотрикутною матрицею суміжності, яка є більш багатозв’язною у порівнянні з матрицями суміжності, що використовуються в інших аналогічних методах. Для доведення працездатності запропонованого методу синтезу стійкої багатозв’язної когнітивної карти розглянуто приклад послідовно розташованих ділянок річки вздовж р. У роботі [6] одного із співавторів цієї статті запропоновано новий метод синтезу повністю стійких КК n-го порядку певного виду на основі базової стійкої КК меншого порядку, побудованої експертним шляхом. Сутність методу полягає в тому, що спочатку експертним шляхом будується повністю стійка КК, наприклад, з n = 2 вершин, тобто — другого порядку (позначимо її як КК(2)) з матрицею суміжності A(2). Метою статті є підвищення ефективності методів синтезу когнітивних карт складних систем шляхом розроблення методу синтезу стійких багатозв’язних когнітивних карт таких систем на основі базової стійкої карти меншого порядку

Основні поняття та формалізація постановки задачі
Приклад побудови когнітивної карти та когнітивного моделювання
Дослідження на стійкість показано
1Vinnytsia National Technical University
1Винницкий национальный технический университет

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call

Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.