[26]
2-23
表 2-14 事故成本生命價值 (元/天)
2.6 演化式支持向量機推論模式
傳統上營建管理決策的缺點主要分為(1)依賴人員專業知識(2)主觀 認定上的誤差(3)試誤法。在依賴人員專業知識方面:營建管理領域的 問題具有複雜、不確定與隨環境變動的特性,因此,在解決相關問題 時多依賴該領域專家經驗與知識進行決策。然而這些屬於專家的經驗 與知識會隨著專家記憶淡忘與離職或退休而失去,因此如何傳遞有用 的專業知識非常困難(Ko, C. H.,1999)。在主觀認定上的誤差方面:解決 營建管理問題多是依賴專家決策,然而專家主要依賴直覺與主觀上的 判斷,將影響決策的有效性(Fukahori, K.等 2000)。試誤法方面:營建 管理者以試誤方法學習決策過程中的經驗,但是在營建工程領域,太 多模擬兩可的變數以及決策錯誤的花費太大。也因為在決策資訊收集 的困難和決策必須快速下達的原因造成決策上的困難。
為了改善上述傳統營建管理決策之缺點,相關文獻中以人工智慧 模擬人類決策行為來解決營建管理問題的方法陸續被提出。學者吳育 偉等(2007)提出一最佳化決策模式「演化式支持向量機推論模式」
(ESIM) [32],此模式透過過去案例與經驗學習,歸納出專家決策過程與 分析邏輯,輔助決策者進行決策,以提昇營建管理決策的有效性。支 持向量機(Support Vector Machine,SVM)為結合統計學 VC 維度理論
(Vapnik – Chervonenks Dimension)與結構風險最小化原理(Structure Risk Minimization Theory)所發展之一種機械學習演算法,SVM 在 Vapnik 等人提出後發展迅速,目前已成功的應用在決策輔助及預測 中。然而此模式必須先決定其參數的數值,才能使模式的結果最佳化。
但目前很少研究針對如何將 SVM 的參數最佳化的議題進行研究。故 此 研 究 目 的 在 於 提 出 一 新 的 模 式- 演 化 式 支 持 向 量 機 推 論 模 式 (ESIM),此模式融合 SVM 與快速混雜基因演算法(Fast Messy GA),
模式中SVM 用於歸納輸入變數與輸出變數間複雜的關係;而快速混雜 基因演算法搜尋 SVM 所需的最佳參數(C 與 γ),藉此提高 SVM 的 預測準確度。以下將就ESIM 與相關理論作進一步介紹。
2.6.1 演 化 式 支 持 向 量 機 推 論 模 式 (Evolutionary Support Vector Machine Inference Model-ESIM)
學者吳育偉等為了提高支持向量機的預測準確度,針對模式中參
SVM training model
Average accuracy (fitness function)
fmGA parameters search Training data set
Termination
1.Default C, gamma:C與gamma值可能依案例與問題特性而有不同設 定,根據Thorsten Joachims建議其預設值C與gamma可分別設定為1及 1/M,其中M為變數個數。
2.Training data set:首先在預測模式之前,必須先尋找影響因素,並且 建立影響因子集合(influence patternsTraining data set)作為預測的輸 入變數。
3.SVM training model:在此步驟中,使用者預先收集營建管理課題之 歷史案例,並以案例影響因子作為輸入因子,案例決策作為輸出。將 此輸入與輸出數值作為訓練案例,輸入SVM中進行模式的初始訓 練,SVM將以預設之C與gamma值作為模式中第一次訓練設定值。
4.Average accuracy:此步驟將根據目標函數之倒數作為適應函式,其 值越大表示此模式架構越佳。
5.Termination criteria:此流程將持續運作,直到符合某些條件,如達到 符合的適存度或數世代演算中適存度無明顯增加(表示已達收斂)。
6.fmGA parameters search:此步驟中,快速混雜基因演算法將尋找下一 世代中較適合之參數值。
7.Optimized parameters:根據上述最佳化演算,可留下最佳之基因組 合。將基因解碼為支持向量機模式之C與gamma值,即可求得最佳之 推論模式。
2.6.2 ESIM應用
ESIM 應用程序為本計畫之 ESIM 應用程序,以下針對 ESIM 推論 系統建構程序作進一步說明,如圖2.4。