TIP: Přetáhni ikonu na hlavní panel pro připnutí webu
V dnešním článku se podíváme na další metody analýzy a optimalizace procesů. Popíšeme nové vlastnosti systému Opthan, jehož upgradovaná demo verze je nyní k dispozici, a ukážeme si použití jeho nových funkcí na jednoduchých příkladech.
Nová demo verze systému Opthan
Na stránce http://optiintelligent.cz si můžete stáhnout novou demo verzi systému Opthan s těmito úpravami:
- Jako vstupní data čte číselné položky s desetinnou tečkou i čárkou
- Je přidáno vyhledání parametrů exponenciální funkce
- Je přidána funkce výpočet s ukázkou použití
Formát čísel v souborech
Na různých počítačích jsou různě nastaveny oddělovače desetinných míst. Proto byla demo verze upravena tak, že čte čísla jak s desetinnou tečkou tak i desetinnou čárkou. Nejsou pouze povoleny oddělovače mezi skupinami tří cifer.
Povolené formáty jsou například 1234.56 i 1234,56 ale není povolen formát 1,234.56.
Exponenciální funkce
Předchozí verze vyhledávala v datových souborech nejjednodušší funkční vztah polynom. Možnost nalezení složitějšího funkčního vztahu ukazuje funkce Exponenciála.
Máme nalézt v souboru data_exp.txt parametry a,b,c exponenciální funkce y = e(a.x + b) + c.
Postup řešení:
- Čtení adresář data data_exp.txt
- Síť Exponenciála
- Zaklikněte x v hlavičce, sloupec se obarví zeleně
- Učení
- Zobrazí se výsledek na 2 desetinná místa
- Tlačítko OK v panelu Výsledek
- Označte Body, stiskněte Zobrazení. Křivka prokládá body přesně
- Tlačítko OK
Výpočet
Jakmile se systém naučí, dokáže nejen zobrazit závislosti mezi proměnnými a nalézt jejich optimální kombinaci pro splnění určitého cíle, například dosažení jakosti, ale také dokáže odhadnout pravděpodobnou hodnotu sledované veličiny, pokud známe hodnotu parametrů, na kterých závisí. K tomu slouží funkce Výpočet.
Postup
Naučte systém exponenciální funkci podle předchozího příkladu a stiskněte tlačítko Výpočet. Objeví se tabulka pro zadání hodnot.
Označte v horní tabulce libovolný řádek v levé liště tabulky, řádek se obarví žlutě. Stiskněte tlačítko Převezmi v tabulce výpočtu a pak tlačítko Vypočti. Srovnejte vypočtenou hodnotu s hodnotou funkce v horní tabulce zvoleného řádku. Zjistíte, že čísla souhlasí.
Označte znovu žlutý řádek v horní tabulce, řádek nyní není zbarven. V tabulce výpočtu napište do sloupce označeného x číslo, které není v tabulce a stiskněte Výpočet. Objeví se vám hodnota funkce s naučenými parametry pro tuto hodnotu x.
Poznámky
- První případ, kdy jsme přebírali řádek z tabulky, slouží k ověření přesnosti výpočtu. Můžete si ověřit, že pomocí polynomu nebo sigmoidální sítě získáte podobnou křivku, výsledky však nebudou tak přesné. Zde je vidět rozdíl mezi úplně neznámým a částečně popsaným procesem.
- Větší význam má druhý případ. Účelem inteligentního systému je data analyzovat a vytvořit obecný popis procesu, to znamená že systém musí být schopen správně reagovat na data, která nemá ve vstupním souboru. Pokud bychom totiž požadovali jen takové informace, které jsme systému již zadali, stačila by nám databáze s vhodným vyhledávačem a nepotřebujeme inteligentní systém
Ukázka využití výpočtu
Následující příklad ukazuje využití nejjednodušší lineární neuronové sítě k analýze vlivu jednotlivých dílčích faktorů na konečný výsledek.
Příklad
Zaměstnanci pracují na společném úkolu vždy po skupinách a jeden z nich jim to kazí. Nikdy nepracuje žádný z nich samostatně a nepracují všichni dohromady. Příklad záznamu o výsledcích je v souboru skupina.txt. U jednotlivých zaměstnanců jsou zapsány jejich podíly na celkové činnosti v rozsahu <0, 1), součet musí být 1 (celá práce). Hodnocení je v rozsahu <0, 1>, přitom 1 znamená zcela kvalitní výrobek a 0 úplně nekvalitní. Máme za úkol najít toho, kdo jim výsledky kazí.
Řešení
- Čtení adresář data skupina.txt
- Síť lineární
- Učení, výsledek není v tuto chvíli podstatný
- Výpočet
- Přidělíme celou práci Tondovi, tj. hodnotu 1 do políčka nadepsaného Tonda, všude jinde 0
- Tlačítko Vypočti
- Vidíme, že hodnocení je 1, Tonda pracuje perfektně
- Přidělíme celou práci Honzovi, tj. 1 do Honza, u ostatních včetně Tondy zapíšeme 0.
- Tlačítko Vypočti
- Vidíme, že Honza má hodnocení 0, Honza jim to kazí
- Výpočty ukončíme tlačítkem Konec
Závěr
Ukázkové příklady jsou jednoduché a data byla vytvořena v Excelu pomocí generátoru náhodných čísel a výpočtů zvolených funkcí. Mají pouze ukázat názorně použití jednotlivých funkcí tohoto systému.
Úlohy v praxi jsou nepoměrně složitější, obsahují desítky neznámých parametrů složitých technologických rovnic, které jsou závislé na konkrétním výrobním procesu, lze je teoreticky pouze odhadnout a jejichž přesné nastavení může přinášet značné ekonomické úspory.
