Uskomusverkkojen käsittelyohjelma BelNet

Research output: Book/ReportReport

Abstract

Viime aikoina on tutkittu laajasti tilastollisten mallien riippuvuussuhteiden esittämistä graafisesti uskomusverkkoina. Tuloksena on saatu uusia, tehokkaita menetelmiä evidenssin ja muuttuneiden uskomusten kokonaisvaikutuksen laskemiseksi. Käytännön laskentatyön kannalta bayesilaisen teorian piirissä kehitetyt menetelmät ovat vielä toistaiseksi selvästi käyttökelpoisimpia. Uusien menetelmien lähtökohtana on ollut, että inhimillinen ajattelu ei jäsennä epävarmaa tietoa yhteisjakaumataulukkoina, vaan oleellisia ovat yksinkertaisten propositioyhdistelmien marginaaliset ja ehdolliset todennäköisyydet. Uskomusten päivityksen tulisi säilyttää inhimillisen päättelyn rakenne siten, että kussakin laskennan vaiheessa tarvittaisiin tietoa vain muutamista toisiinsa läheisesti liittyvistä muuttujista ja niiden riippuvuussuhteista. VTT:n Ydinvoimatekniikan laboratoriossa on kehitetty Lisp-kielinen tietokoneohjelma, jossa on toteutettu kolme bayesilaista diskreettien muuttujien uskomusverkkojen laskenta-algoritmia. Kaksi näistä algoritmeista soveltuu ainoastaan yhdesti yhtenäisiin verkkoihin, mutta ne ovat tehokkaita ja tuottavat tarkkoja tuloksia. Kolmas algoritmi perustuu stokastiseen simulointiin, joten sen avulla saadaan vain likimäärin oikeita uskomusarvoja. Viimeksi mainittua algoritmia voidaan kuitenkin soveltaa hyvin monimutkaisiinkin malleihin, joiden uskomusverkko on vahvasti yhtenäinen ja joissa analyyttinen laskenta kävisi kohtuuttoman hankalaksi. Ohjelman avulla voidaan helposti rakentaa ja muutella uskomusverkkoja algoritmien prosessointia varten. Lisäksi ohjelma tarjoaa mahdollisuuden määritellä muuttujien välisiä ehdollisia todennäköisyyksiä funktioiden avulla. Ohjelman tärkeimpiä toimintoja suorittavia rutiineja voidaan haluttaessa myös kutsua suoraan sovellutusohjelmista.
Original languageFinnish
Place of PublicationEspoo
PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages60
ISBN (Print)951-38-3349-6
Publication statusPublished - 1989
MoE publication typeNot Eligible

Publication series

SeriesValtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita
Number946
ISSN0358-5085

Keywords

  • statistical inference
  • computer programs

Cite this

Lehtilä, A. (1989). Uskomusverkkojen käsittelyohjelma BelNet. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita, No. 946
Lehtilä, Antti. / Uskomusverkkojen käsittelyohjelma BelNet. Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1989. 60 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita; No. 946).
@book{8b23dce906744a65ac5f5c6904cb04b6,
title = "Uskomusverkkojen k{\"a}sittelyohjelma BelNet",
abstract = "Viime aikoina on tutkittu laajasti tilastollisten mallien riippuvuussuhteiden esitt{\"a}mist{\"a} graafisesti uskomusverkkoina. Tuloksena on saatu uusia, tehokkaita menetelmi{\"a} evidenssin ja muuttuneiden uskomusten kokonaisvaikutuksen laskemiseksi. K{\"a}yt{\"a}nn{\"o}n laskentaty{\"o}n kannalta bayesilaisen teorian piiriss{\"a} kehitetyt menetelm{\"a}t ovat viel{\"a} toistaiseksi selv{\"a}sti k{\"a}ytt{\"o}kelpoisimpia. Uusien menetelmien l{\"a}ht{\"o}kohtana on ollut, ett{\"a} inhimillinen ajattelu ei j{\"a}senn{\"a} ep{\"a}varmaa tietoa yhteisjakaumataulukkoina, vaan oleellisia ovat yksinkertaisten propositioyhdistelmien marginaaliset ja ehdolliset todenn{\"a}k{\"o}isyydet. Uskomusten p{\"a}ivityksen tulisi s{\"a}ilytt{\"a}{\"a} inhimillisen p{\"a}{\"a}ttelyn rakenne siten, ett{\"a} kussakin laskennan vaiheessa tarvittaisiin tietoa vain muutamista toisiinsa l{\"a}heisesti liittyvist{\"a} muuttujista ja niiden riippuvuussuhteista. VTT:n Ydinvoimatekniikan laboratoriossa on kehitetty Lisp-kielinen tietokoneohjelma, jossa on toteutettu kolme bayesilaista diskreettien muuttujien uskomusverkkojen laskenta-algoritmia. Kaksi n{\"a}ist{\"a} algoritmeista soveltuu ainoastaan yhdesti yhten{\"a}isiin verkkoihin, mutta ne ovat tehokkaita ja tuottavat tarkkoja tuloksia. Kolmas algoritmi perustuu stokastiseen simulointiin, joten sen avulla saadaan vain likim{\"a}{\"a}rin oikeita uskomusarvoja. Viimeksi mainittua algoritmia voidaan kuitenkin soveltaa hyvin monimutkaisiinkin malleihin, joiden uskomusverkko on vahvasti yhten{\"a}inen ja joissa analyyttinen laskenta k{\"a}visi kohtuuttoman hankalaksi. Ohjelman avulla voidaan helposti rakentaa ja muutella uskomusverkkoja algoritmien prosessointia varten. Lis{\"a}ksi ohjelma tarjoaa mahdollisuuden m{\"a}{\"a}ritell{\"a} muuttujien v{\"a}lisi{\"a} ehdollisia todenn{\"a}k{\"o}isyyksi{\"a} funktioiden avulla. Ohjelman t{\"a}rkeimpi{\"a} toimintoja suorittavia rutiineja voidaan haluttaessa my{\"o}s kutsua suoraan sovellutusohjelmista.",
keywords = "statistical inference, computer programs",
author = "Antti Lehtil{\"a}",
year = "1989",
language = "Finnish",
isbn = "951-38-3349-6",
series = "Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita",
publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
number = "946",
address = "Finland",

}

Lehtilä, A 1989, Uskomusverkkojen käsittelyohjelma BelNet. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita, no. 946, VTT Technical Research Centre of Finland, Espoo.

Uskomusverkkojen käsittelyohjelma BelNet. / Lehtilä, Antti.

Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1989. 60 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita; No. 946).

Research output: Book/ReportReport

TY - BOOK

T1 - Uskomusverkkojen käsittelyohjelma BelNet

AU - Lehtilä, Antti

PY - 1989

Y1 - 1989

N2 - Viime aikoina on tutkittu laajasti tilastollisten mallien riippuvuussuhteiden esittämistä graafisesti uskomusverkkoina. Tuloksena on saatu uusia, tehokkaita menetelmiä evidenssin ja muuttuneiden uskomusten kokonaisvaikutuksen laskemiseksi. Käytännön laskentatyön kannalta bayesilaisen teorian piirissä kehitetyt menetelmät ovat vielä toistaiseksi selvästi käyttökelpoisimpia. Uusien menetelmien lähtökohtana on ollut, että inhimillinen ajattelu ei jäsennä epävarmaa tietoa yhteisjakaumataulukkoina, vaan oleellisia ovat yksinkertaisten propositioyhdistelmien marginaaliset ja ehdolliset todennäköisyydet. Uskomusten päivityksen tulisi säilyttää inhimillisen päättelyn rakenne siten, että kussakin laskennan vaiheessa tarvittaisiin tietoa vain muutamista toisiinsa läheisesti liittyvistä muuttujista ja niiden riippuvuussuhteista. VTT:n Ydinvoimatekniikan laboratoriossa on kehitetty Lisp-kielinen tietokoneohjelma, jossa on toteutettu kolme bayesilaista diskreettien muuttujien uskomusverkkojen laskenta-algoritmia. Kaksi näistä algoritmeista soveltuu ainoastaan yhdesti yhtenäisiin verkkoihin, mutta ne ovat tehokkaita ja tuottavat tarkkoja tuloksia. Kolmas algoritmi perustuu stokastiseen simulointiin, joten sen avulla saadaan vain likimäärin oikeita uskomusarvoja. Viimeksi mainittua algoritmia voidaan kuitenkin soveltaa hyvin monimutkaisiinkin malleihin, joiden uskomusverkko on vahvasti yhtenäinen ja joissa analyyttinen laskenta kävisi kohtuuttoman hankalaksi. Ohjelman avulla voidaan helposti rakentaa ja muutella uskomusverkkoja algoritmien prosessointia varten. Lisäksi ohjelma tarjoaa mahdollisuuden määritellä muuttujien välisiä ehdollisia todennäköisyyksiä funktioiden avulla. Ohjelman tärkeimpiä toimintoja suorittavia rutiineja voidaan haluttaessa myös kutsua suoraan sovellutusohjelmista.

AB - Viime aikoina on tutkittu laajasti tilastollisten mallien riippuvuussuhteiden esittämistä graafisesti uskomusverkkoina. Tuloksena on saatu uusia, tehokkaita menetelmiä evidenssin ja muuttuneiden uskomusten kokonaisvaikutuksen laskemiseksi. Käytännön laskentatyön kannalta bayesilaisen teorian piirissä kehitetyt menetelmät ovat vielä toistaiseksi selvästi käyttökelpoisimpia. Uusien menetelmien lähtökohtana on ollut, että inhimillinen ajattelu ei jäsennä epävarmaa tietoa yhteisjakaumataulukkoina, vaan oleellisia ovat yksinkertaisten propositioyhdistelmien marginaaliset ja ehdolliset todennäköisyydet. Uskomusten päivityksen tulisi säilyttää inhimillisen päättelyn rakenne siten, että kussakin laskennan vaiheessa tarvittaisiin tietoa vain muutamista toisiinsa läheisesti liittyvistä muuttujista ja niiden riippuvuussuhteista. VTT:n Ydinvoimatekniikan laboratoriossa on kehitetty Lisp-kielinen tietokoneohjelma, jossa on toteutettu kolme bayesilaista diskreettien muuttujien uskomusverkkojen laskenta-algoritmia. Kaksi näistä algoritmeista soveltuu ainoastaan yhdesti yhtenäisiin verkkoihin, mutta ne ovat tehokkaita ja tuottavat tarkkoja tuloksia. Kolmas algoritmi perustuu stokastiseen simulointiin, joten sen avulla saadaan vain likimäärin oikeita uskomusarvoja. Viimeksi mainittua algoritmia voidaan kuitenkin soveltaa hyvin monimutkaisiinkin malleihin, joiden uskomusverkko on vahvasti yhtenäinen ja joissa analyyttinen laskenta kävisi kohtuuttoman hankalaksi. Ohjelman avulla voidaan helposti rakentaa ja muutella uskomusverkkoja algoritmien prosessointia varten. Lisäksi ohjelma tarjoaa mahdollisuuden määritellä muuttujien välisiä ehdollisia todennäköisyyksiä funktioiden avulla. Ohjelman tärkeimpiä toimintoja suorittavia rutiineja voidaan haluttaessa myös kutsua suoraan sovellutusohjelmista.

KW - statistical inference

KW - computer programs

M3 - Report

SN - 951-38-3349-6

T3 - Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita

BT - Uskomusverkkojen käsittelyohjelma BelNet

PB - VTT Technical Research Centre of Finland

CY - Espoo

ER -

Lehtilä A. Uskomusverkkojen käsittelyohjelma BelNet. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland, 1989. 60 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita; No. 946).