BC/NW 2007, №1, (10) :5.2

 

ПРИМЕНЕНИЕ КОГНИТИВНОЙ ГРАФИКИ ДЛЯ

ВИЗУАЛЬНОГО РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

 

Ю.В. Новоселов В.Н. Вагин,

 

(Москва, Московский энергетический институт (технический университет), Россия)

 

В области энергопотребления одной из важнейших задач является выявление объектов, расходующих тепловую энергию в больших объёмах, чем им необходимо. Для точного определения превышена ли объектом норма потребления тепловой энергии необходимо знать, некоторые свойства объекта, которые иногда не так просто определить, например,  площадь, занимаемую объектом. В качестве объектов в поставленной задаче были выбраны ВУЗы страны. Так как площади всех ВУЗов различны, то единой нормы энергопотребления не существует. В связи с этим возникла задача выявления ВУЗов, которые расходуют тепловую энергию в больших объёмах, чем им необходимо, без использования нормы энергопотребления ВУЗом. То есть используются самые простые для поиска данные об объекте.

 Возможное решение поставленной задачи основывается на обратно пропорциональной зависимости объемов потребления тепловой энергии средним температурам отопительных периодов и их продолжительности. Это выражено соотношениями: t1<t4<t2<t3, V1>V4>V2>V3 (*), где ti, – средняя температура в i-м квартале, Vi – средний объем тепловой энергии, потребляемый ВУЗом в i-м квартале, i=1..4.

Решение задачи  осуществлено тремя различными подходами: методом когнитивной графики, методом, использующим мультиагентную технологию [1], и с помощью аппарата нечеткой логики.

Остановим свое внимание на первом из методов - методе когнитивной графики. Необходимо сказать, что существует различие в работе полушарий мозга человека. Обработка символьной информации производится левым полушарием мозга человека. Правое полушарие мозга отвечает за обработку образной информации и интуицию человека [2]. Поэтому, если удачно представить входные данные какой-либо задачи в виде рисунка, когнитивного образа, то при анализе этой информации правым полушарием мозга будет включен интуитивный механизм мышления и ответ может быть найден без сложных вычислений с помощью  интуиции человека.

 Для того, чтобы представить условия задачи в графическом виде подойдет не всякий графический образ, а только такой, в котором можно удачно сопоставить каждое из условий задачи отдельной части изображения. Выбранный графический образ должен позволять лицу, принимающему решение (ЛПР), использовать свойства выбранного абстрактного изображения для визуального решения поставленной задачи. Именно такой графический образ, с помощью которого можно решить задачу, и называется когнитивной графикой. Одним из примеров когнитивной графики являются лица Чернова. Входные данные решаемой задачи представляются в виде фрагментов человеческого лица. С изменением параметров  задачи элементы лица изменяются в пределах допустимых граничных положений. На основании  линий симметрии естественного лица человека сразу заметно, какая часть лица изменилась.  Тем самым можно определить, в какую сторону изменилось состояние объекта, которому соответствовала изменившаяся часть лица. С помощью этого когнитивного образа лицо, принимающее решение (ЛПР),  без труда может оценить ситуацию в терминах хорошо-плохо, опасно-безопасно, сбалансировано-дисбаланс.

В заключении хотелось бы отметить, что когнитивная графика очень часто применяется в задачах с большим объемом анализируемой информации. Она позволяет представить анализируемую информацию в более понятном для лица, принимающего решение (ЛПР), виде, что существенно сокращает время ее обработки.

Литература

1. [Тарасов, 2002] Тарасов В.Б. От многоагентных систем к интеллектуальным организациям:   философия, психология, информатика. М.: Эдиториал УРСС, 2002. – 352 с.

2. [Башмаков, 2005] Башмаков А.И., Башмаков И.А. Интеллектуальные информационные технологии   М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2005. – 304 с.