曖昧認知マップ
ロッド・テイバーズのFCMはアメリカの医薬品市場の11の要素を描いている

ファジー認知マップ（FCM）とは、「メンタル・ランドスケープ」を構成する要素（概念、出来事、プロジェクト資源など）間の関係性を用いて、これらの要素の「影響の強さ」を計算できる認知マップである。ファジー認知マップはバート・コスコによって提唱された。[1] [2] ロバート・アクセルロッドは、社会科学的知識を表現し、社会・政治システムにおける意思決定をモデル化する正式な方法として認知マップを導入し、その後、計算論的手法を導入した。[3]

詳細

ファジー認知マップは、符号付きファジー 有向グラフです。スプレッドシートや表を使用して、FCM をマトリックスにマッピングし、さらに計算を行います。FCM は因果知識の獲得と表現に使用される手法で、因果知識の推論プロセスをサポートし、意思決定問題の解決、複雑なシステムのモデリングとシミュレーションを目的としたニューロファジーシステムに属します。[4]学習アルゴリズムは、主に人工ニューラルネットワーク の分野からのアイデアに基づいて、FCM の重みをトレーニングおよび更新するために提案されています。[5]適応および学習方法論は、FCM モデルを適応させてその重みを調整するために使用されます。Kosko と Dickerson (Dickerson & Kosko、1994) は、FCM をトレーニングするために微分ヘブ学習 (DHL) を提案しました。 [ 6 ]初期ヘブアルゴリズムに基づくアルゴリズムが提案されています。[ 7 ] [9]学習アルゴリズムは、従来のFCMの欠点を克服するために使用されています。つまり、自動化されたFCM候補の提案によって人間の介入を減らすこと、実行ごとに最も関連性の高い概念のみをアクティブにすること、モデルをより透明かつ動的にすることです。[10]

ファジー認知マップ（FCM）は、構造化された知識を表現し、さまざまな分野で複雑なシステムをモデル化する能力があるため、研究の関心を集めています。 この関心の高まりから、実際の状況をより適切に表現できる、強化とより信頼性の高いモデルの作成が必要になりました。 FCM の最初の単純な応用は、アフガニスタンとイラクの戦争を分析した William R. Taylor の書籍[11]に記載されています。 Bart Koskoの書籍Fuzzy Thinking [12]では、いくつかのハッセ図で FCM の使用法が示されています。 例として、Rod Taber [13]から引用されたある FCM では、米国のコカイン市場の 11 の要素とこれらの要素間の関係が説明されています。 計算に関して、Taylor は 5 価論理（{-1、-0.5、0、+0.5、+1} から選択されるスカラー値）を使用していますまた、関連論文ではマップ融合のダイナミクスを示し、組み合わせの収束に関する定理を示している。[14]

FCMは社会科学[11] [12] [13] [15]の応用によって一般に公開されましたが、より広範囲の応用で使用されており、いずれも不確実性や複雑なプロセスやシステムのモデル[16]の作成と使用を伴います。例：

  • ビジネスにおいてFCMは製品計画[17]や意思決定支援に活用できる。[18]
  • 経済学では、FCMはより複雑な設定でのゲーム理論の使用をサポートします。[19]
  • 教育においては、学習管理システムの重要な成功要因をモデル化します。[20]
  • 医療分野では、システムをモデル化し、診断を提供し、[21]意思決定支援システムを開発し[22] [23]、医療評価を行う。[24]
  • 複雑系[26]および信頼性工学[27]のモデリングと制御[25 ]のための工学において
  • プロジェクト計画において、FCM はプロジェクト リソース間の相互依存関係を分析するのに役立ちます。
  • ロボット工学[12] [28]では、FCMは機械が環境のあいまいモデルを開発し、そのモデルを使用して明確な決定を下すことをサポートします。
  • コンピュータ支援学習では、FCMによってコンピュータが生徒が授業を理解しているかどうかを確認できる。[29]
  • エキスパートシステム[13]では、少数または多数のFCMを1つのFCMに集約して、知識のある人の推定を処理することができる。[30]
  • ITプロジェクト管理において、FCMベースの方法論は成功モデル化、[31]、リスク分析と評価、[32] [33]、ITシナリオ[34]に役立ちます。

FCMappersは、ファジー認知マップの分析と可視化のための国際的なオンラインコミュニティです。[35] FCMappersは、FCMの導入をサポートし、 FCMの確認と分析が可能なMicrosoft Excelベースのツールも提供しています。出力はPajekファイルとして保存され、Pajek、Visoneなどのサードパーティ製ソフトウェアで可視化できます。また、特定の研究ニーズに合わせてソフトウェアをカスタマイズすることも可能です。

メンタルモデラー[36] [37]などの追加のFCMソフトウェアツールは、社会科学研究、共同意思決定、天然資源計画で使用するための意思決定支援ツールとして最近開発されました。

参照

参考文献

  1. ^ バート・コスコ(1986). 「ファジー認知マップ」(PDF) .国際マンマシン研究ジャーナル. 24 : 65–75 . doi :10.1016/S0020-7373(86)80040-2.
  2. ^ Dickerson, Julie A.; Kosko, Bart (1994). 「Virtual Worlds as Fuzzy Cognitive Maps」（PDF） . sipi.usc.edu . 2006年9月2日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。 2022年1月13日閲覧。
  3. ^ アクセルロッド、ロバート（1976年）『意思決定の構造：政治エリートの認知地図』プリンストン大学出版局、ISBN 978-0-691-10050-0。
  4. ^ Salmeron, Jose L. (2012). 「人工感情予測のためのファジー認知マップ」.応用ソフトコンピューティング. 12 (2): 3704– 3710. doi :10.1016/j.asoc.2012.01.015.
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