Fuzzy Operator Trees for Modeling Utility Functions

In dieser Arbeit stellen wir eine Methode vor, um Bewertungsfunktionen zu modellieren, die auf einem neuartigen Konzept der Fuzzy Operator Bäume (kurz FOT) basieren. Wie der Name andeutet, nutzt diese Methode die Techniken aus Fuzzy Set Theorie und implementiert eine Fuzzy Bewertungsfunktion, nämlich eine Funktion, die das Einheitsinterval abbildet, wobei 0 der niedrigsten und 1 der höchsten Bewertung entsprecht. Obwohl die erste Motivation von Qualitätsbewertung aus dem Bereich der Produktsteuerung kommt, ist unser Modell völlig generell und deshalb überall einsetzbar. Unsere Methode macht es möglich, dass ein menschlicher Experte ein Model in Form eines FOT in einem sehr intuitiven und attraktiven Weg spezifiziert. Schließlich braucht er nur ein Hauptkriterium in mehrere Unterkriterien rekursiv zu zerlegen, und entscheidet, in welche Art und Weise die Unterkriterien zu kombinieren sind: Konjunktion, Disjunktion oder im Sinne eines Durchschnitt-Operators. Das Resultat ist die qualitative Struktur des FOT Models. In einem zweiten Schnitt wird dann das Model parametrisiert. Um den menschlichen Experten dabei zu unterstützen, oder ihn sogar abkömmlich zu machen, haben wir eine Methode zur Kalibrierung eines Models entwickelt, die auf exemplarischen Bewertungen basiert, in anderen Worten, rein daten-basiert ist. Diese Methode, die die Optimierungstechnik der Evolutionsstrategie verwendet, bildet den zweiten Hauptbeitrag dieser Arbeit. Der dritte Hauptbeitrag dieser Arbeit ist eine Methode zur Evaluierung eines FOTs unter Berücksichtigung der Evaluierungskosten. Allgemein gesehen ist ein FOT eine Aggregation, die die Evaluierungen mehrerer fundamentaler Kriterien zu einer gesamt Bewertung eines Objektes kombiniert. Die Kosten für dieser gesamt Bewertung ist im Wesentlichen die Summe allen Evaluierungskosten der fundamentalen Kriterien. Aber, eine präzise Bewertung ist nicht immer notwendig, stattdessen, reicht es oft aus, in manchen Situationen sicherzustellen, dass die Bewertung über oder unter einem wichtigen Schwellenwert liegt. Darüber hinaus kann ein Evaluierungsprozess (sequentielle Evaluierung der fundamentalen Kriterien) gestoppt werden, so lange diese Frage eindeutig beantwortet werden kann. Natürlich sind die erwarteten Evaluierungskosten und Anzahl der fundamentalen Kriterien stark abhängig von der Ordnung der Evaluierung, die durch unsere neue Methode auch optimiert wird.