odluka o odabiru digitalnog foto-aparata pomoću …dinos/web/doctus/dsepac_seminar.pdf · posebno...

Sveučilište u Zagrebu Fakultet elektrotehnike i računarstva Menadžersko odlučivanje Predavači: mr.sc. Domagoj Hruška prof.dr.sc. Zoltan Baračkaj

Odluka o odabiru digitalnog foto-aparata pomoću ekspertnog sustava Doctus

(seminarski rad)

Zagreb, svibanj 2007.

Dino Šepac 0036411917

3. godina Automatika

Nivo aspiracije: izvrstan (5)

Dino Šepac Seminarski rad: Odluka o odabiru digitalnog foto-aparata

2

1. Uvod

1.1. Odlučivanje Odluku možemo definirati kao konačni ishod specifičnog mentalno-kognitivnog procesa pojedinca ili grupe, nazvanog odlučivanje. Odluka je mišljenje ili akcija svjesno odabrana između poznatog skupa alternativa. Donošenje odluka sastavni je dio svakodnevnog života i taj se proces nalazi praktički u svakoj domeni ljudske djelatnosti. Ovisno o donositelju odluke i situaciji, donošenje odluke je proces argumentiranja koji može uključivati racionalne i iracionalne argumente, te biti utemeljen na eksplicitnim ili podsvjesnim pretpostavkama stečenim primjerice iskustvom (tzv. tacitno znanje). Posebno zanimljivo područje interesa i istraživanja predstavlja poslovno odlučivanje. Prema istraživanjima, u nejasnim situacijama s većim pritiscima ili rizicima, eksperti su u stanju strukturirano razmatranje zamjeniti inutivnim zaključivanjem temeljenim na iskustvu. S druge strane, za donošenje odluka u poslovnim slučajevima razvijene su različite metode i njihove brojne varijacije, a budući da donošenju odluka najčešće doprinosi veliki broj čimbenika, razvijeni su računalni programi koji olakšavaju donositelju odluke da sagleda implikacije pojedine korištene metode. U osnovi, načinom svojeg funkcioniranja takvi sustavi nastoje oponašati ljudski tok misli pri donošenju odluke. Softversku potporu odlučivanju čine i ekspertni sustavi, koji integriraju postojeća saznanja s analitičkim vještinama stručnjaka vezanim uz predmet donošenja odluke. Uobičajena forma ekspertnog sustava temelji se na skupu pravila koja opisuju problem, matematičko-logičkom podsustavu koji analizira dostupne podatke, te konačno preporučuje prihvatljivu odluku. Nedostaci korištenja sustava za potporu odlučivanju su svakako izostanak ljudskog „osjećaja“ za situaciju, kreativnosti donositelja odluke te fleksibilnosti, no takvi sustavi omogućuju znatno ubrzanje donošenja rutinskih odluka, smanjuju rizik od „ljudske pogreške“, te omogućuju jasni pregled relevantnih čimbenika pri donošenju odluke.

1.2. Doctus ekspertni sustav Jedan od dostupnih ekspertnih sustava je Doctus. Taj sustav omogućuje stvaranje baze znanja (knowledge base), učenje iz postojećih slučajeva (redukciju modela zaključivanja), kao i dva načina donošenja odluke opisana u nastavku.

1.2.1. Originalna odluka Originalna odluka, neprogramirano odlučivanje ili deduktivno zaključivanje termini su koji označavaju donošenje inovativnih odluka, odnosno odluka koje se donose prvi put, te za koje ne postoje dovoljna prethodna iskustva. Takvo se odlučivanje zasniva se skupu pravila koja opisuju odnose među vrijednostima pojedinog aspekta odluke. Kako bi se znanje eksperta formaliziralo, te Doctusom dobiveni rezultati pravilno interpretirali, potrebno je posredovanje moderatora znanja. Ishodi dobiveni na ovaj način trebaju u potpunosti odgovarati rezultatima koje dobivaju eksperti rješavajući isti problem, no prednosti ovog pristupa su transparentnost odluke, te mogućnost formalizacije tacitnog znanja eksperta. Primjer takve odluke je odabir najpovoljnije ponude.

1.2.2. Rutinska odluka Rutinska odluka, programirano odlučivanje ili induktivno zaključivanje opisuju odluke koje se donose na temelju velikog broja već poznatih rezultata odlučivanja za odgovarajuće kriterije. Umjesto definiranja pravila, promatraju se prethodni slučajevi i njihovi ishodi, te se na temelju toga pronalaze generalizirana pravila koja pojednostavnjuju donošenje daljnjih odluka. Primjer takve odluke je odobrenje putnih troškova.


3

2. Opis problema

2.1. Opis i obrazloženje Za bolje upoznavanje i ilustraciju primjene Doctus-a odlučio sam isti upotrijebiti za donošenje odluke o odabiru modela digitalnog foto-aparata. Premda je taj problem donekle neoriginalan, ocijenio sam da je izuzetno pogodan za obradu, budući da sam dobro upoznat s problematikom, a opisani problem mi je trenutno aktualan.

2.2. Opis atributa Prije samog pristupanja Doctusu, bilo je potrebno izuzetno široku ponudu na tržištu prilagoditi prije svega realnim mogućnostima, a potom i probnoj verziji Doctusa. Uz ograničenje na modele cjenovnog raspona od 1000 kn do 2000 kn, te uzevši u obzir četiri renomirana proizvođača, kriteriji koji su podjednako zastupljeni na svim modelima i ujedno su zadovoljavajući (primjerice svi modeli imaju i više nego zadovoljavajuću rezoluciju fotografija, koriste vrlo slične medije za pohranu snimki i slično) izuzeti su iz daljnje analize, a preostali atributi na kojima će se odluka temeljiti su sljedeći:

q Proizvođač – Premda su u obzir uzeti modeli četiri najpoznatija i najpopularnija proizvođača, temeljem prethodnih iskustava, recenzija i preporuka, moguće je rangirati proizvođače prema povjerenju.

o Canon (najveće povjerenje) o Sony o Olympus o Panasonic (najmanje povjerenje)

q Cijena – Cijena pojedinog modela nalazi se unutar intervala od 200 kn, pri čemu, dakako, niža cijena predstavlja povoljniji izbor.

o 1200- (najpovoljnije, cijena ispod 1200 kn) o 1201-1400 o 1401-1600 o 1601-1800 o 1801+ (najnepovoljnije, cijena preko 1801 kn)

q Baterije – Ovaj atribut je značajan zbog utjecaja na ukupnu masu i dimenzije uređaja, kao i zbog mogućnosti nabave zamjenskih i dodatnih baterija te punjača.

o 2xAA (najbolje rješenje, uređaj radi na dvije punjive baterije tipa AA, što je najpovoljnije zbog široke dostupnosti istih te standardnih punjača)

o >2xAA (najčešće 4xAA baterije, rješenje je lošije zbog većeg i težeg uređaja) o vlastita (najlošije rješenje, usprkos često duljem trajanju, zamjenska baterija i

punjač su najčešće dobavljivi isključivo od originalnog proizvođača) q Video – Svaki foto-aparat omogućuje snimanje video zapisa, no upotrebljivost istih

ovisi o kvaliteti, koja proizlazi iz rezolucije i broja okvira po sekundi (frames per second).

o veliki, 30fps (najbolje, video zapisi rezolucije 640x480 ili veće, pri 30 fps) o veliki, 20fps (640x480, 20 fps) o veliki, 15fps (640x480, 15 fps) o mali, 15 fps (najlošije, neovisno o fps parametru, rezolucija ispod 640x480

načelno je neprihvatljiva)


4

q Slikanje – Značajan kriterij pri odabiru, a koji utječe na komfor i jednostavnost korištenja foto-aparata su mogućnosti automatskog odabira programa slikanja, odnosno automatske prilagodbe motivu i uvjetima osvjetljenja. Dodatna mogućnost je i ručno ugađanje pojedinih opcija.

o puno modova + ručno (najbolje, postoji više od 10 predefiniranih programa, a iskusni korisnik može ručno namještati ekspoziciju, otvor blende i slično)

o puno modova (postoji više od 10 predefiniranih programa) o nekoliko modova (postoji manje ili jednako 10 predefiniranih programa

snimanja) q Mogućnosti – Atribut koji predstavlja opći dojam o mogućnostima pojedinog modela.

o vrhunske o zadovoljavajuće o osrednje o minimalne

2.3. Ishodi odluke Prema gornjim atributima, svakom od foto-aparata u razmatranju pridijelit će se jedna od sljedećih razina prihvatljivosti za kupnju.

q Odluka – Atribut odluke može biti jedna od sljedećih vrijednosti: o Odličan – Predstavlja najbolju investiciju, odnosno renome proizvođača

potkrijepljen s obiljem mogućnosti te opravdanom cijenom. o Dobar – Nešto lošiji odabir, premda i dalje prihvatljiv. o Osrednji – Model koji ne odgovara zahtjevima, no iznimno može biti

prihvatljiv. o Loš – Model koji ni po kojem kriteriju nije zadovoljavajuć.

2.4. Slučajevi Poštujući selekciju proizvođača i cjenovni rang, uvidom u trenutnu ponudu na tržištu, izdvojeni su sljedeći modeli digitalnih foto-aparata između kojih je potrebno izvršiti konačni odabir. Osobno bih preferirao model Canon A560, koji je nasljednik do sada korištenog vrhunskog modela A540.

q Canon A550 q Canon A560 q Canon A630 q Olympus FE210 q Olympus FE230 q Olympus FE240 q Olympus mju760 q Sony DSC-S700 q Sony DSC-W35 q Sony DSC-W80 q Panasonic FX12 q Panasonic LZ2EG


5

3. Traženje odluke pomoću Doctus-a Kao što je u Uvodu i Opisu problema detaljnije razrađeno, primjenjuje se deduktivno odlučivanje, kako bi se donijela originalna odluka temeljena na nizu pravila. Rezlučivanje prema pravilima, odnosno rule-based reasoning sastoji se od koraka prikazanih sljedećom slikom:

Attributes è Rule Based Graph è Rules è Cases è Case Based Graph

Drugim riječima, najprije je potrebno definirati i tablično prikazati atribute i njihove vrijednosti, a vrijednosti preporučljivo poredati od lošijih prema boljima. Potom, ustvrđuju se međusobni odnosi pojedinih atributa, te se vrijednosti nadređenih atributa određuju prema definiranim pravilima. Konačno, unose se pojedini slučajevi i njihove karakteristike, temeljem kojih se konačno usustavljuju definirana pravila.


Upisom opisanih atributa u Doctus, dobiva se sljedeći prikaz. Pritom je potrebno označiti atribut Odluka kao atribut odluke.

Slika 1


Potom se, pomoću definiraju odnosi među atributima. Graf se formira drag-and-drop metodom, pri čemu se stvara hijerarhija ovisnosti. Vidljivo je da konačni odabir ovisi o proizvođaču, cijeni i mogućnostima, ali i da mogućnosti ovise o baterijama, videu i slikanju. Preporučeni broj faktora o kojem pojedini atribut ovisi je između 3 i 5, kako bi se zadržala efikasnost Doctusa i preglednost grafa.


6

Slika 2


U sljedećem koraku potrebno je definirati pravila koja određuju odluku prema atributima. U ovom slučaju, to je potrebno definirati posebno za atribut Mogućnosti, te za Odluka. U nastavku je prikaz tih pravila.

Slika 3

Slika 4


7

Zahvaljujući ugrađenom sustavu provjere, Doctus pazi na nelogičnosti prilikom unosa pojedinih ishoda, pri čemu se one dojavljuju pomoću „smajlića“ u odgovarajućem polju. Primjerice, ukoliko se za neku kombinaciju atributa odabere bolji ishod u odnosu na bolju kombinaciju atributa, moguće je taj konflikt odmah uočiti i ispraviti.


Sljedeći korak je unos pojedinačnih slučajeva između kojih je potrebno odlučiti. Potrebno je popuniti polja koja nisu ovisna o drugim atributima.

Slika 5


Konačno, kako bi se dobili konačni rezultati, potrebno je pokrenuti Deductive Reasoning. Na taj način popunjavaju se vrijednosti atributa koji ovise o drugim atributima, a time se rangiraju i pojedini odabiri foto-aparata.

Slika 6


8

Povratkom na Rule Based Graph, i odabirom pregleda slučajeva s ishodima, možemo vidjeti pregled odluke, te zatražiti objašnjenje pojedinog ishoda. To se postiže odabirom opcije Explain, kako je prikazano na sljedećoj slici.

Slika 7

To nas vraća u pravila, gdje je jasno vidljivo zbog čega je pojedini slučaj dobio baš taj ishod, odnosno foto-aparat tu ocjenu.

Slika 8

U ovom trenutku poznati su svi slučajevi i ishodi, što znači da možemo primijeniti načela induktivnog zaključivanja za buduće ovakve odluke. Odabirom opcije Inductive Reasoning, dobiva se Case Based Graph prikazan na sljedećoj slici.


9

Slika 9

Prema tom grafu, ispada da je presudni kriterij pri odlučivanju bio proizvođač, a potom i cijena foto-aparata, što se može dodatno vidjeti odabirom opcije Information prikazuje se izvještaj o informativnosti pojedinog atributa:

Slika 10

Prema tome, može se zaključiti da je za donošenje iste odluke bilo dovoljno poznavati proizvođača foto-aparata i njegovu cijenu. Imajući to na umu, u slučaju da se u budućnosti pojavi potreba za ponovnim donošenjem ovakve odluke, vremenski je isplativo uzeti u obzir samo ta dva ključna kriterija za odluku. To se naziva redukcijom modela, a najlakše se postiže odabirom opcije Extract Rules. Tako se generira novi Doctus dokument, koji sadrži iste slučajeve, samo s reduciranim skupom pravila. Lako se pokaže da sa svega dva atributa dobivamo istu odluku.

Slika 11


10

Doctus pruža vrlo korisnu mogućnost kreiranja jednostavne web-aplikacije koja omogućuje unos slučajeva i dobivanja rezultata pomoću web preglednika. Potrebno je odabrati Export, potom željene opcije, i portabilna aplikacija je spremna za korištenje.

Slika 12


11

4. Zaključak Pomoću Doctusa donesena odluka svodi se na istu koju bih samostalno donio bez programske potpore odluci. To je upravo ono što se od ekspertnog sustava i očekuje – zaključak identičan zaključku ekspertnog tima. Kakogod, primjena Doctusa donosi razne prednosti. Jedna od njih je transparentnost odluke, odnosno mogućnost da se u svakom trenutku vrlo brzo opravda stupanj prihvatljivosti pojedine ponude, odnosno u ovom konkretnom slučaju, u mogućnosti sam trenutno odgovoriti zašto je upravo Canon A560 digitalni foto-aparat koji udovoljava svim mojim zahtjevima. Druga, još značajnija prednost je pojednostavnjenje modela odlučivanja. Pomoću Doctusa broj relevantnih atributa sveden je sa 6 na svega 2, a to je značajno poboljšanje imajući na umu da se, u konkretnom slučaju, odluka može donijeti u drastično kraćem vremenskom periodu, budući da su proizvođač i cijena dostupni u svakom cjeniku, dok pregledavanje i uspoređivanje pojedinih karakteristika zahtijeva uvid u kataloge, tehničke specifikacije proizvoda i slično.


12

5. Literatura 1. Nikola Vlahović, DoctuS – tutorial, Zagreb , Ekonomski fakultet, 2003. 2. Doctus sustav pomoći 3. http://en.wikipedia.org/wiki/Decision 4. http://en.wikipedia.org/wiki/Decision_making 5. http://en.wikipedia.org/wiki/Tacit_assumptions

6. Sadržaj 1. Uvod ..................................................................................................................................2

1.1. Odlučivanje .................................................................................................................2 1.2. Doctus ekspertni sustav................................................................................................2

1.2.1. Originalna odluka .................................................................................................2 1.2.2. Rutinska odluka ....................................................................................................2

2. Opis problema ....................................................................................................................3 2.1. Opis i obrazloženje ......................................................................................................3 2.2. Opis atributa ................................................................................................................3 2.3. Ishodi odluke ...............................................................................................................4 2.4. Slučajevi......................................................................................................................4

3. Traženje odluke pomoću Doctus-a......................................................................................5 4. Zaključak .........................................................................................................................11 5. Literatura..........................................................................................................................12 6. Sadržaj .............................................................................................................................12

http://en.wikipedia.org/wiki/Decision

http://en.wikipedia.org/wiki/Decision_making

http://en.wikipedia.org/wiki/Tacit_assumptions

odluka o odabiru digitalnog foto-aparata pomoću …dinos/web/doctus/dsepac_seminar.pdf · posebno...

Documents