decision support & artificial intelligence brainpower for your business chapter 4

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DECISION SUPPORT & ARTIFICIAL INTELLIGENCE

DECISION SUPPORT & ARTIFICIAL INTELLIGENCE

Brainpower for Your Business

Chapter

4

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STUDENT LEARNING OUTCOMES

1. Define decision support system, list its components, and identify the type of application it’s suited to.

2. Define geographic information systems and state how they differ from other decision support systems.

McGraw-Hill © 2007 The McGraw-Hill Companies, Inc. All rights reserved.

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3. Define artificial intelligence and list the different types that are used in businesses.

4. Define expert systems and describe the types of problems to which they are applicable.


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5. Define neural networks and fuzzy logic and the uses of these AI tools.

6. Define genetic algorithms and list the concepts on which they are based and the types of problems they solve.


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7. Define artificial agents and list the different types that are used in businesses.

8. Define agent-based modeling and swarm intelligence.


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Decision Support System – The Resident Opinion

Cleveland Clinic uses automated DSSs when diagnosing patient illnesses

All hospital databases are tied together, making it possible for doctors to compare each new illness and patient with all relevant previous cases


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By being able to compare data on illnesses as well as other data such as demographics, the clinic can better pinpoint the best treatment

The computer-aided decision support that the Cleveland Clinic uses includes data-mining and neural network techniques


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Class poll…What IT concepts can you identify for the Cleveland

Clinic?Do you foresee a health care system where you’d do

most of the diagnosis and arrange the treatments yourself with/through IT?

Is there a downside to predicting which patients are more likely to fall victim to specific diseases? (Hint: You might think about what you learned in you statistics courses.)


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INTRODUCTION

Computer-aided decision support


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DECISIONS, DECISIONS, DECISIONS

Phases of decision making1. Intelligence – find or recognize a problem, need, or

opportunity

2. Design – consider possible ways of solving the problem

3. Choice – weigh the merits of each solution

4. Implementation – carry out the solution


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Four Phases of Decision Making


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Types of Decisions You Face

Structured decision – processing a certain information in a specified way so that you will always get the right answer

Nonstructured decision – one for which there may be several “right” answers, without a sure way to get the right answer


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What Job Do I Take?


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Types of Decisions You Face

Recurring decision – one that happens repeatedlyNonrecurring (ad hoc) decision – one you make

infrequently


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DECISION SUPPORT SYSTEMS

Decision support system (DSS) – a highly flexible and interactive system that is designed to support decision making when the problem is not structured

Decision support systems help you analyze, but you must know how to solve the problem, and how to use the results of the analysis


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Alliance between You and a DSS


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Components of a DSS

Model management component – consists of both the DSS models and the model management system

Data management component – stores and maintains the information that you want your DSS to use

User interface management component – allows you to communicate with the DSS


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Components of a DSS


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GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEMS

Geographic information system (GIS) – DSS designed specifically to analyze spatial information

Spatial information is any information in map formBusinesses use GIS software to analyze information,

generate business intelligence, and make decisions


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San Diego in GIS Software


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ARTIFICIAL INTELLIGENCE

Artificial intelligence (AI) – the science of making machines imitate human thinking and behavior

Robot – a mechanical device equipped with simulated human senses and the ability to take action on its own


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ARTIFICIAL INTELLIGENCE

Types of AI systems used in business1. Expert systems

2. Neural networks

3. Genetic algorithms

4. Intelligent agents AI systems deliver the conclusion (rather than

helping you analyze the options)


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EXPERT SYSTEMS

Expert (knowledge-based) system – an artificial intelligence system that applies reasoning capabilities to reach a conclusion

Used for Diagnostic problems (what’s wrong?)Prescriptive problems (what to do?)


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Traffic Light Expert System


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What Expert Systems Can and Can’t Do

An expert system canReduce errorsImprove customer serviceReduce cost

An expert system can’tUse common senseAutomate all processes


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NEURAL NETWORKS AND FUZZY LOGIC

Neural network (artificial neural network or ANN) – an artificial intelligence system that is capable of finding and differentiating patterns


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Layers of a Neural Network


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Neural Networks Can…

Learn and adjust to new circumstances on their ownTake part in massive parallel processingFunction without complete informationCope with huge volumes of informationAnalyze nonlinear relationships


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Fuzzy Logic

Fuzzy logic – a mathematical method of handling imprecise or subjective information

Used to make ambiguous information such as “short” usable in computer systems

ApplicationsGoogle’s search engineWashing machinesAntilock breaks


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GENETIC ALGORITHMS

Genetic algorithm – an artificial intelligence system that mimics the evolutionary, survival-of-the-fittest process to generate increasingly better solutions to a problem


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Evolutionary Principles of Genetic Algorithms

1. Selection – or survival of the fittest or giving preference to better outcomes

2. Crossover – combining portions of good outcomes to create even better outcomes

3. Mutation – randomly trying combinations and evaluating the success of each


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Genetic Algorithms Can…

Take thousands or even millions of possible solutions and combine and recombine them until it finds the optimal solution

Work in environments where no model of how to find the right solution exists


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INTELLIGENT AGENTS

Intelligent agent – software that assists you, or acts on your behalf, in performing repetitive computer-related tasks

TypesInformation agentsMonitoring-and-surveillance or predictive agentsData-mining agents User or personal agents


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Information Agents

Information Agents – intelligent agents that search for information of some kind and bring it back

Ex: Buyer agent or shopping bot – an intelligent agent on a Web site that helps you, the customer, find products and services you want


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Monitoring-and-Surveillance Agents

Monitoring-and-surveillance (predictive) agents – intelligent agents that constantly observe and report on some entity of interest, a network, or manufacturing equipment, for example


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Data-Mining Agents

Data-mining agent – operates in a data warehouse discovering information


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User Agents

User or personal agent – intelligent agent that takes action on your behalf

Examples:Prioritize e-mailAct as gaming partnerAssemble customized news reportsFill out forms for you “Discuss” topics with you


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MULTI-AGENT SYSTEMS AND AGENT-BASED MODELING

Biomimicry – learning from ecosystems and adapting their characteristics to human and organizational situations

Used to1. Learn how people-based systems behave

2. Predict how they will behave under certain circumstances

3. Improve human systems to make them more efficient and effective


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Agent-Based Modeling

Agent-based modeling – a way of simulating human organizations using multiple intelligent agents, each of which follows a set of simple rules and can adapt to changing conditions

Multi-agent system – groups of intelligent agents have the ability to work independently and to interact with each other


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Business Applications

Southwest Airlines – cargo routingP&G – supply network optimizationAir Liquide America – reduce production and

distribution costsMerck – distributing anti-AIDS drugs in AfricaFord – balance production costs & consumer

demandsEdison Chouest – deploy service and supply vessels


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Swarm Intelligence

Swarm (collective) intelligence – the collective behavior of groups of simple agents that are capable of devising solutions to problems as they arise, eventually learning to coherent global patterns


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Characteristics of Swarm Intelligence

Flexibility – adaptable to changeRobustness – tasks are completed even if some

individuals are removedDecentralization – each individual has a simple job to

do


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Ants A and B Leave the Same Point to Search for Food and Leave Trails


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Ant A Finds a Food Source First and Returns to the Nest Leaving a Trail


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Other Ants Follow Ant A’s Trail and Ant B’s Trail Evaporates


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CAN YOU…

1. Define decision support system, list its components, and identify the type of application it’s suited to.

2. Define geographic information systems and state how they differ from other decision support systems.

3. Define artificial intelligence and list the different types that are used in businesses.


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CAN YOU…

4. Define expert systems and describe the types of problems to which they are applicable.

5. Define neural networks and fuzzy logic and the uses of these AI tools.

6. Define genetic algorithms and list the concepts on which they are based and the types of problems they solve.


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CAN YOU…

7. Define artificial agents and list the different types that are used in businesses.

8. Define agent-based modeling and swarm intelligence.


decision support & artificial intelligence brainpower for your business chapter 4

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