1

TEHNICI DE DECIZIE SI DIAGNOZA

Titular disciplina: prof. Ioana MIHU

laborator: as. Cristian Vasile

2

Obiectiv: Sisteme de Asistare a Deciziei (DSS); aplicatii medicina

de ce decizie si diagnoza?- diagnoza proces decizional

de ce medicina? domeniu nestructurat cunostinte si date incomplete, vagi, incerte rationament incert – intuitia

de ce asistare? – decizia finala este luata de decidentul uman

3

Exemplul 1 - licitatie

Variante/

criterii

F1 F2 F3

C1 - cost

(lei)

v11 v12 v13

C2 - nr. linii v21 v22 v23

C3- capac. trafic (erlang)

v31 v32 v33

decizie multicriteriu

? V(Fi)=f(c1 ,c2 ,c3, preferintele decidentului)

? criteriul de alegere a deciziei optime

4

Exemplul 2 – lansarea unui nou produs pe piata

strategie/stari

succes insucces

A1-regulator

900.000 -100.000

A2-traductor

300.000 -10.000

A3-niciunul

0 0

-decizie monocriteriu-mediu decizional

incert-starile posibile ale

mediului-mai multe rezultate

posibile

? evaluarea alternativelor in

conditii de incertitudine asupra

realizarii starilor posibile ale mediului

? masura incertitudinii

5

Exemplul 3- diagnosticare

stari/ decizii

APP APC NAP

APP 20 1 0.73

APC 30 0.5 0.0

NAP 500 20 0

diagnosticare: d.p.d.v decizional starile mediului ↔

variante decizionale? criteriul de

evaluarea: probleme de etica si morala? incertitudinea cu

privire la starile mediului: obiectiva si/sau subiectiva

6

Decizie Proces decizional

decizia: alegerea unei solutii, cai de actiune, din mai multe posibile in scopul satisfacerii unui/mai multor obiective propuse; reprezinta o etapa a unui proces complex denumit:

proces decizional: presupune parcurgerea mai multor etape de definire, analiza, evaluare, comparare si luare a deciziei

7

Caracteristicile proceselor decizionale complexe Incertitudine: evenimente care nu pot fi controlate

(starile mediului)

Neclaritate: cunostinte incomplete

Obiective multiple

Resurse limitate

Consecinte importante

8

Etapele principale ale procesului decizional

definirea problemei pentru care trebuie gasita solutie si a obiectivelor ce urmeaza a fi satisfacute in legatura cu problema respectiva;

obiective: fundamnetale obiective secundare

determinarea variantelor decizionale, criteriilor si consecintelor

Observatie: -in conditii de certitudine: o varianta →o consecinta -in conditii de incertitudine: o varianta →mai multe consecinte posibile

-trebuie facuta diferenta intre rezultat si consecinta:

rezultat: ceea ce se obtine in urma relizarii unui eveniment incert consecinta: ceea ce s-ar obtine in urma luarii unei decizii raportat la obiectivul propus

analiza si evaluarea variantelor decizionale

in conditii de certitudine in conditii de incertitudine: problema achizitiei de informatie asupra starilor mediului

alegerea celei mai favorabile (optime) variante: “momentul alegerii”

implementarea

9

Elementele principale ale procesului decizional

decidentul; A={a1, .., an}: multimea variantelor decizionale (cailor

de actiune); C={c1, …, cp}: multimea criteriilor (proprietati,

caracteristici, performante ale variantelor decizionale);

V={v1,.., vr): multimea consecintelor posibile (rezultatelor posibile ale variantelor);

Θ={θ1,. . ., θm}: multimea starilor posibile ale mediului

10

clasificarea proceselor decizionale

dupa numarul decidentilor: individuala, de grup, organizatie

efectul asupra mediului decizional: pasive: exemplu diagnosticarea active: interventie chirurgicala

gradul de cunoastere a mediului: in conditii de certitudine in conditii de ignoranta totala in conditie de incertitudine

11

Metode decizionale

metoda decizionala stabileste un model al procesului decizional, inclusiv definirea problemei, stabilirea obiectivelor si a cailor de actiune

in conditii de certitudine: tehnici care ofera modele analitice

in conditii de ignoranta totala: teoria jocurilor in conditii de incertitudine deosbim doua

categorii de abordari: normative si descriptive

12

Abordari Normative

disciplinele principale: Teoria Deciziilor furnizeaza un set de principii si reguli pentru

inferenta rationala si luarea deciziei in conditii de incertitudine si Analiza Deciziilor furnizeaza tehnici pentru punerea in

aplicare a principiilor si regulilor TD

decizia: act de alegere rational bazate pe formalism matematic fundamentat

teoretic: Teoria probabilitatilor si Teoria Utilitatilor

13

Etapele analizei si modelarii procesului decizional

14

Abordari Descriptive

studiaza procesul cognitiv care duce la decizie, modul in care informatia este prelucrata in acest proces

procesul decizional este mai putin structurat si nu este complet rational

s-au concentrat mai mult asupra modelarii problemei, a modelarii incertitudinilor si a rationamentului in procesul de evaluare a variantelor decizionale si mai putin asupra modelarii preferintelor si a “momentului alegerii”

15

metode normative vs metode descriptive

raspund la intrbarea: “cum ar trebui o persoana rationala sa ia o decizie?”

metode cantitative: formalizarea procesului decizional

actul decizional este un act rational (in sensul maximizarii unei functii)

metode fundamentate teoretic: teoria jocurilor, Teoria deciziilor, Analiza deciziilor, s.a.

raspund la intrebarea: “cum iau oamenii, in realitate, decizii?”

metode calitative, care incerca sa modeleze aspectul calitativ al deciziei umane: experienta, intuitia, judecata, si expertiza

metode euristice, nefundamentate teoretic

discipline: IA, stiintele cognitive, stiintele sociale.

16

Tendinta actuala: abordare unitara

Intrebarea la care se tinde sa se raspunda:

dindu-se ce ar trebui sa stim despre modul in care se poate lua o decizie rationala si comportamentul uman in luarea deciziei, cum am putea sa ajutam decidentii in procesul luarii deciziei (decision making)?

Rezultatul: dezvoltarea unor tehnici care integreaza intr-un cadru formal expertiza umana

17

Sistem de asistare a deciziei: definitii

Distinctie intre: Sisteme de decizie automata si Sisteme de Asistare (Suport) a Deciziei

“DSS means helping you to make good decisions by understanding the effects of all the alternatives. It allows you to answer the question, ‘What will happen if...?’, for a whole range of scenarios.”

“DSS is utilizing computer-based systems that facilitate the use of data, models, and structured decision processes in decision making. Some key words associated with DSS are such as: Decision Theory, Decision Analysis, Operations Research, Management Science, and Artificial Intelligence. Or maybe this will help: Neural Networks, Expert Systems.”

18

Sistem de asistare a deciziei

definitie: sisteme informatice interactive care asista decidentul in utilizarea datelor, cunostintelor si construirea, sau identificarea modelelor in scopul rezolvarii problemelor si luarii deciziilor;

aplicatii: in domenii care presupun situatii decizionale complexe (afaceri, medicina, militare, etc.);

19

Sisteme de asistare a deciziei

caracteristici: contin atit date cit si modele proiectate sa asiste decidentul in medii

nestructurate si semistructurate scopul: sa creasca eficacitatea si eficienta

deciziilor

20

Clasificare:

in functie de relatia cu utilizatorul: pasive active cooperative

in functie de metodele utilizate in modelare sisteme bazate pe metode normative sisteme bazate pe metode descriptive - Sistem Expert sisteme hibride – Sisteme de asistare a deciziei bazate pe

cunostinte

21

Clasificare:

in functie de elementul care face obiectul suportului: orientate pe date orientate pe model orientate pe comunicatii orientate pe documente orientate pe cunostinte

in functie de metodele utilizate in modelare sisteme bazate pe metode normative sisteme bazate pe metode descriptive - Sistem Expert sisteme hibride – Sisteme de asistare a deciziei bazate pe

cunostinte

22

DSS arhitectura

BD: baza de date BM: baza de modele BK: baza de

cunostinte MD: modul

decizional – motor inferenta

BDE: baza de date externa

BD BM

BK

MD

Expert

Decident

Interfata

BDE

Utilizator

23

Scurt istoric(Sisteme de asistare a deciziei bazate pe

cunostinte) sisteme expert bazate pe modelul probabilistic clasic (’60)

ipoteze simplificatoare (ignoranta) netransparenta lipsa unei interfete “prietenoase” explicarea rationamentului efortul de calcul

sisteme expert bazate pe cunostinte (’70):sisteme bazate pe reguli manipularea unor concepte simbolice posibilitatea comunicarii cu utilizatorul: interfata interactiva posibilitatea explicarii rationamentului exemplu: MYCIN modelarea incertitudinilor:

metode numerice: modelul factorilor de certitudine, modelul Dempster Shafer

metode ne-numerice: de ex., rationamnetul nemonoton

sisteme expert normative (’90): retele Bayesiene – exprima cunostinte calitativ – intr-o forma grafica, accesibila si transparenta si cantitativ – rationamentul are la baza teoria probabilitatii

24

Programa cursului Introducere in problematica deciziei si diagnozei.

Etapele procesului decizional, elementele de baza, clasificare, metode decizionale. Diagnosticare, formularea problemei diagnosticarii, rezolvarea.

Modelul pobabilistic bayesian traditional aplicat dignosticarii.

Formularea problemei diagnosticarii in termenii teoriei bayesiene Elemente de teoria probabilitatii (probabilitatea ca masura a increderii). Evaluarea ipotezelor diagnostice Criterii de alegere a probelor diagnostice Elemente de teoria utilitatilor

Tehnici de clasificare - decizie Clasificatorul Bayes “naiv” Arbori de decizie

Retele Bayesiene structura inferenta

Diagrama de decizie