Análisis de sensibilidad en diagramas Análisis de sensibilidad en diagramas de influencia con incertidumbre de influencia con incertidumbre expresada mediante intervalosexpresada mediante intervalos

Proyecto Fin de Carrera de Ingeniero Informático

Jacinto Ruiz Catalán

Director: Dr. D. Francisco Javier Díez Vegas

Sensitivity analysis in influence diagrams with uncertainty expressed through Sensitivity analysis in influence diagrams with uncertainty expressed through intervalsintervals

Objetivo

• Ampliar Elvira con análisis de sensibilidad en diagramas de influencia

Tareas

• Aprender sobre análisis de sensibilidad• Conocer Elvira• Implementar análisis de sensibilidad en Elvira

Análisis de sensibilidad (AS)

• ¿Qué es un AS?

• Importancia del AS

• Tipos de AS

¿Qué es un AS?

Consiste en estudiar cómo varía la salida de un sistema cuando varían las entradas al mismo

Importancia del AS

• Permite identificar y estructurar el problema

Identificación de puntos fuertes y débiles

• Permite reducir el conjunto de soluciones de interés

Reducción del modelo

Menor espacio de almacenamiento del modelo Menor coste computacional Menor complejidad del modelo

Tipos de AS

• Análisis sobre un parámetro Variación de la salida cuando sólo cambia un parámetro de entrada

• Análisis sobre más de un parámetro Variación de la salida cuando cambia más de un parámetro de entrada

• Diagrama de tornado Comparación de las salidas para

• Diagrama de araña cambios de las entradas en varios

• Tabla de relevancia parámetros

• Otros

{

El programa Elvira

• Creación y manipulación de Modelos Gráficos Probabilistas

• Programado en Java

• Basado en interfaz gráfica

• Modelo de red bien definido

• Párser para procesar modelos de red

Desarrollo del proyecto

1. Modelo de desarrollo 2. Análisis de requisitos3. Modificaciones en el modelo de red de Elvira4. Modificaciones en Elvira5. Diseño6. Implementación7. Pruebas8. Integración9. Objetivos cumplidos y posibles ampliaciones

Modelo de desarrolloModelo de desarrollo

Modelo de desarrollo evolutivo

Análisis de requisitosAnálisis de requisitos Interfaz integrable en Elvira

Tres partesSelección y modificación de rangos de valores

Selección de parámetros para el análisis

Muestra los diferentes análisis

Análisis sobre un parámetro

Diagrama de tornado

Diagrama de araña

Tabla de relevancia

Modificaciones en el modelo de red de Elvira

Antes

Ahora

relation x {

values = table ( p 1-p )}

relation x {values = generalizedTable ( p | range( r1, r2 ) | “desc” # )

}

Cambios compatibles con el modelo anterior

Modificaciones en Elvira

• Modelo de red Modificaciones en el párser

• Nuevo botón en la interfaz

• Extensión de la clase PotentialTable

• Nuevas clases: Range y GeneralizedValues

• Pequeños cambios en otras clases

Diseño

Diseño arquitectónico

Diseño de la interfaz

Diseño de las clases• Diseño del núcleo• Diseño del control• Diseño de la interfaz• Relación entre clases• Casos de uso• Obtención de datos para los análisis

Diagrama de tornado

Medidas de la utilidad para un rango de valores y para cada parámetro

Diagrama de araña

Eje X -> (rmax - rmin) x 100 / v Eje Y -> Utilidad para v

Análisis sobre un parámetro Para cada decisión -> Cambios en las utilidades cuando un parámetro varía en un rango mientras los demás permanecen fijos

Tabla de relevancia Para cada parámetro -> (Umax – Umin) x 100 / U

Implementación

• Java

• JavaCC

• Eclipse

• Estándar de codificación Carmen

Objetivos conseguidos

• Proveer a Elvira de análisis de sensibilidad para diagramas de influencia• Crear un nuevo modelo de red más general y reducido en complejidad y tamaño• Introducir un nuevo tipo de AS nunca antes utilizado:

Tabla de relevancia

Posibles ampliaciones• Análisis de sensibilidad probabilista• Análisis sobre más parámetros• Determinación de umbrales• Etc…