An improved consensus-based group decision making model with heterogeneous information

In group decision making (GDM) problems, it is natural for decision makers (DMs) to provide different preferences and evaluations owing to varying domain knowledge and cultural values. When the number of DMs is large, a higher degree of heterogeneity is expected, and it is difficult to translate heterogeneous information into one unified preference without loss of context. In this aspect, the current GDM models face two main challenges, i.e., handling the complexity pertaining to the unification of heterogeneous information from a large number of DMs, and providing optimal solutions based on unification methods. This paper presents a new consensus-based GDM model to manage heterogeneous information. In the new GDM model, an aggregation of individual priority (AIP)-based aggregation mechanism, which is able to employ flexible methods for deriving each DM's individual priority and to avoid information loss caused by unifying heterogeneous information, is utilized to aggregate the individual preferences. To reach a consensus more efficiently, different revision schemes are employed to reward/penalize the cooperative/non-cooperative DMs, respectively. The temporary collective opinion used to guide the revision process is derived by aggregating only those non-conflicting opinions at each round of revision. In order to measure the consensus in a robust manner, a position-based dissimilarity measure is developed. Compared with the existing GDM models, the proposed GDM model is more effective and flexible in processing heterogeneous information. It can be used to handle different types of information with different degrees of granularity. Six types of information are exemplified in this paper, i.e., ordinal, interval, fuzzy number, linguistic, intuitionistic fuzzy set, and real number. The results indicate that the position-based consensus measure is able to overcome possible distortions of the results in large-scale GDM problems.

Estimativa da área impermeável dentro da bacia hidrográfica do Arroio Diluvio (porto Alegre/RS) através de técnicas de sensoriamento remoto e geoprocessamento

Neste trabalho foram realizadas classificações utilizando-se as bandas 1 a 5 e 7 dos sensores Landsat 5 TM (1987) e Landsat 7 ETM+ (2000). A caracterização espectral dos materiais foi realizada em laboratório utilizando um espectrorradiômetro, e através das bandas 1 a 5 e 7 dos sensores Landsat 5 TM (1987) e Landsat 7 ETM+ (2000). A transformação dos dados multiespectrais de imagens de sensoriamento remoto é uma maneira de reduzir o volume de dados através da identificação de classes de interesse numa imagem digital. No intuito de verificar condições de melhoramento na classificação de alvos urbanos em imagens digitais, identificados por procedimentos já conhecidos, como a classificação pela Máxima Verossimilhança, escolheu-se um classificador baseado na lógica fuzzy. O classificador utilizado foi o Fuzzy Set Membership classification - Fuzclass, que faz parte de um conjunto de classificadores não-rígidos disponíveis no programa Idrisi 32. Uma vez que informações sobre o desempenho de produtos deste classificador em áreas urbanas são escassas, foram conduzidos ensaios de comparação de resultados obtidos por este classificador com a verdade terrestre, representada por uma imagem de alta resolução espacial do satélite QuickBird. As áreas teste selecionadas desta imagem atendem ao critério de inalterância das condições de ocupação para o intervalo temporal considerado A comparação feita, permite concluir que o classificador apresenta limitações na classificação de áreas urbanas devido ao comportamento espectral semelhante dos materiais que fazem parte dessa cobertura. A utilização de uma classe única para identificar áreas impermeáveis foi a solução adotada para contornar este óbice. O emprego de áreas teste possibilitou acertar a escolha do grau de possibilidade de presença da classe no pixel (PPCP). Uma comparação entre os resultados apresentados na classificação de áreas impermeáveis, com base nos classificadores Máxima Verossimilhança e Fuzclass, demonstrou um desempenho melhor do classificador fuzzy, em função do nível de PPCP ajustado durante a análise comparativa Landsat e Quickbird nas áreas teste. Um procedimento alternativo de estimativa de áreas impermeáveis em bacias urbanas é apresentado no final.

Multi Objective Evolutionary Algorithm Applied to the Optimal Power Flow Problem

This work presents the application of a multiobjective evolutionary algorithm (MOEA) for optimal power flow (OPF) solution. The OPF is modeled as a constrained nonlinear optimization problem, non-convex of large-scale, with continuous and discrete variables. The violated inequality constraints are treated as objective function of the problem. This strategy allows attending the physical and operational restrictions without compromise the quality of the found solutions. The developed MOEA is based on the theory of Pareto and employs a diversity-preserving mechanism to overcome the premature convergence of algorithm and local optimal solutions. Fuzzy set theory is employed to extract the best compromises of the Pareto set. Results for the IEEE-30, RTS-96 and IEEE-354 test systems are presents to validate the efficiency of proposed model and solution technique.

On turbulent, erratic and other dynamical properties of Zadeh's extensions

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Relação entre modelos de programação não-linear com incerteza no conjunto de restrições

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Hardware implementation of type-2 programmable fuzzifier

The design of full programmable type-2 membership function circuit is presented in this paper. This circuit is used to implement the fuzzifier block of Type-2 Fuzzy Logic Controller chip. In this paper the type-2 fuzzy set was obtained by blurring the width of the type-1 fuzzy set. This circuit allows programming the height and the shape of the membership function. It operates in current mode, with supply voltage of 3.3V. The simulation results of interval type-2 membership function circuit have been done in CMOS 0.35μm technology using Mentor Graphics software. © 2011 IEEE.

Uma abordagem nebulosa de raciocínio baseado em casos para recomendação de sistemas marítimos de produção de petróleo

Pós-graduação em Ciência da Computação - IBILCE

Aplicação de redes NeuroFuzzy ao processamento de peças automotivas por meio de injeção de polímeros

The injection molding of automotive parts is a complex process due to the many non-linear and multivariable phenomena that occur simultaneously. Commercial software applications exist for modeling the parameters of polymer injection but can be prohibitively expensive. It is possible to identify these parameters analytically, but applying classical theories of transport phenomena requires accurate information about the injection machine, product geometry, and process parameters. However, neurofuzzy networks, which achieve a synergy by combining the learning capabilities of an artificial neural network with a fuzzy set's inference mechanism, have shown success in this field. The purpose of this paper was to use a multilayer perceptron artificial neural network and a radial basis function artificial neural network combined with fuzzy sets to produce an inference mechanism that could predict injection mold cycle times. The results confirmed neurofuzzy networks as an effective alternative to solving such problems.

Institutions and coalitions in policy processes: a cross-sectoral comparison

Actors with joint beliefs in a decision-making process form coalitions in order to translate their goals into policy. Yet, coalitions are not formed in an institutional void, but rather institutions confer opportunities and constraints to actors. This paper studies the institutional conditions under which either coalition structures with a dominant coalition or with competing coalitions emerge. It takes into account three conditions, i.e. the degree of federalism of a project, its degree of Europeanisation and the openness of the pre-parliamentary phase of the decision-making process. The cross-sectoral comparison includes the 11 most important decision-making processes in Switzerland between 2001 and 2006 with a fuzzy-set Qualitative Comparative Analysis. Results suggest that Europeanisation or an open pre-parliamentary phase lead to a dominant coalition, whereas only a specific combination of all three conditions is able to explain a structure with competing coalitions.

In search of the "why" behind campaign professionalisation: explaining the degree and profile of campaign professionalisation by an empirical analysis of 23 Swiss cantonal election campaigns

Die Organisation und die strategische Kommunikation von Wahlkämpfen haben sich in den letzten Jahrzehnten in den meisten westeuropäischen Staaten gewandelt, so auch in der Schweiz. Die Kommunikationswissenschaft hat dafür den Begriff der „Professionalisierung“ geprägt und Eigenschaften zusammengetragen, die zu einem „professionalisierten“ Wahlkampf gehören – wie z.B. die Beauftragung von externen Expertinnen und Experten oder die direkte Ansprache von Wählerinnen und Wählern („narrowcasting“). Welche Hintergründe diese Professionalisierung aber hat und wie das Phänomen nicht nur praktisch zu beschreiben, sondern auch theoretisch zu begründen ist, wurde bisher kaum diskutiert. Hier setzt die vorliegende Dissertation an. Basierend auf einer Analyse von 23 Wahlkämpfen aus den Kantonen Aargau, Appenzell Ausserrhoden, Bern, Neuchâtel und Zürich mithilfe der Methode Fuzzy Set Qualitative Comparative Analysis (fsQCA) kommt sie zum Schluss, dass die Professionalisierung der Wahlkämpfe vor dem theoretischen Hintergrund des soziologischen Neo-Institutionalismus als Anpassung von Wahlkämpfen an sich verändernde Bedingungen, Erwartungen und Anforderungen in den wichtigsten Anspruchsgruppen oder „Umwelten“ für den Wahlkampf (Wählerinnen und Wähler, Mitglieder, Medien, andere Parteien) definiert werden kann. Daraus folgt, dass es nicht nur „die“ Professionalisierung gibt, sondern dass jeder Wahlkampf an jene Umwelten angepasst wird, wo diese Anpassung den Wahlkampfverantwortlichen am dringlichsten erscheint. Daher sollte Professionalisierung mit vier einzelnen Messinstrumenten bzw. Professionalisierungsindices – einem pro Umwelt – gemessen werden. Misst man Professionalisierung wie bisher üblich nur mit einem einzigen Messinstrument, gibt der resultierende Wert nur ein ungenaues Bild vom Grad der Professionalisierung des Wahlkampfs wieder und verschleiert, als Anpassung an welche Umwelt die Professionalisierung geschieht. Hat man ermittelt, wie professionalisiert ein Wahlkampf im Hinblick auf jede der vier relevantesten Umwelten ist, können dann auch zuverlässiger die Gründe analysiert werden, die zur jeweiligen Professionalisierung geführt haben. Die empirische Analyse der kantonalen Wahlkämpfe bestätigte, dass hinter der Professionalisierung in Bezug auf jede der vier Umwelten auch tatsächlich unterschiedliche Gründe stecken. Wahlkämpfe werden in Bezug auf die Ansprache der Wähler angepasst („professionalisiert“), wenn sie in urbanen Kontexten stattfinden. Den Wahlkampf im Hinblick auf die Mitglieder zu professionalisieren ist besonders wichtig, wenn die Konkurrenz zwischen den Parteien gross ist oder wenn eine Ansprache der Gesamtwählerschaft für eine Partei wenig gewinnbringend erscheint. Die Professionalisierung des Wahlkampfes in Bezug auf die Medien erfolgt dann, wenn er eine grosse, regional stark verteilte oder aber eine urbane Wählerschaft ansprechen muss. Für die Professionalisierung der Wahlkämpfe gegenüber anderen Parteien kann kein aussagekräftiger Schluss gezogen werden, da nur wenige der untersuchten Kantonalparteien ihre Wahlkämpfe überhaupt im Hinblick auf andere Parteien professionalisierten, indem sie die gegnerischen Wahlkämpfe beobachteten und den eigenen wenn nötig entsprechend anpassten.

El tratamiento de los estudios de caso como herramienta de investigación : Su aporte en el subcampo de las Relaciones Internacionales

Este artículo revisa el papel clave que los métodos de estudio de casos han jugado en el estudio de las relaciones internacionales, especialmente en los estudios de Estados Unidos. Los estudios de caso en el subcampo de Relaciones Internacionales no son los estudios inconexos, a-teóricos e ideográficos que sus críticos censuran. Estos forman un conjunto cada vez más estandarizado y riguroso y, junto con el trabajo estadístico y formal, han contribuido a mejorar de forma acumulativa el entendimiento de la política mundial. El artículo analiza y revisa ejemplos de criterios de selección de casos (incluyendo los menos probables, menos y más similares y los casos desviados); la innovación conceptual; teorías tipológicas, tipologías explicativas, el análisis comparativo cualitativo y el análisis de conjuntos difusos; el proceso de rastreo, y la integración de múltiples métodos

El tratamiento de los estudios de caso como herramienta de investigación : Su aporte en el subcampo de las Relaciones Internacionales

Este artículo revisa el papel clave que los métodos de estudio de casos han jugado en el estudio de las relaciones internacionales, especialmente en los estudios de Estados Unidos. Los estudios de caso en el subcampo de Relaciones Internacionales no son los estudios inconexos, a-teóricos e ideográficos que sus críticos censuran. Estos forman un conjunto cada vez más estandarizado y riguroso y, junto con el trabajo estadístico y formal, han contribuido a mejorar de forma acumulativa el entendimiento de la política mundial. El artículo analiza y revisa ejemplos de criterios de selección de casos (incluyendo los menos probables, menos y más similares y los casos desviados); la innovación conceptual; teorías tipológicas, tipologías explicativas, el análisis comparativo cualitativo y el análisis de conjuntos difusos; el proceso de rastreo, y la integración de múltiples métodos

El tratamiento de los estudios de caso como herramienta de investigación : Su aporte en el subcampo de las Relaciones Internacionales

Este artículo revisa el papel clave que los métodos de estudio de casos han jugado en el estudio de las relaciones internacionales, especialmente en los estudios de Estados Unidos. Los estudios de caso en el subcampo de Relaciones Internacionales no son los estudios inconexos, a-teóricos e ideográficos que sus críticos censuran. Estos forman un conjunto cada vez más estandarizado y riguroso y, junto con el trabajo estadístico y formal, han contribuido a mejorar de forma acumulativa el entendimiento de la política mundial. El artículo analiza y revisa ejemplos de criterios de selección de casos (incluyendo los menos probables, menos y más similares y los casos desviados); la innovación conceptual; teorías tipológicas, tipologías explicativas, el análisis comparativo cualitativo y el análisis de conjuntos difusos; el proceso de rastreo, y la integración de múltiples métodos

Application of Decision Theory methods for a Community of Madrid Soil classification case

A land classification method was designed for the Community of Madrid (CM), which has lands suitable for either agriculture use or natural spaces. The process started from an extensive previous CM study that contains sets of land attributes with data for 122 types and a minimum-requirements method providing a land quality classification (SQ) for each land. Borrowing some tools from Operations Research (OR) and from Decision Science, that SQ has been complemented by an additive valuation method that involves a more restricted set of 13 representative attributes analysed using Attribute Valuation Functions to obtain a quality index, QI, and by an original composite method that uses a fuzzy set procedure to obtain a combined quality index, CQI, that contains relevant information from both the SQ and the QI methods.

Contribución al estudio de las negaciones, autocontradicción, t-normas y t-conormas en los conjuntos borrosos de tipo 2

Los conjuntos borrosos de tipo 2 (T2FSs) fueron introducidos por L.A. Zadeh en 1975 [65], como una extensión de los conjuntos borrosos de tipo 1 (FSs). Mientras que en estos últimos el grado de pertenencia de un elemento al conjunto viene determinado por un valor en el intervalo [0, 1], en el caso de los T2FSs el grado de pertenencia de un elemento es un conjunto borroso en [0,1], es decir, un T2FS queda determinado por una función de pertenencia μ : X → M, donde M = [0, 1][0,1] = Map([0, 1], [0, 1]), es el conjunto de las funciones de [0,1] en [0,1] (ver [39], [42], [43], [61]). Desde que los T2FSs fueron introducidos, se han generalizado a dicho conjunto (ver [39], [42], [43], [61], por ejemplo), a partir del “Principio de Extensión” de Zadeh [65] (ver Teorema 1.1), muchas de las definiciones, operaciones, propiedades y resultados obtenidos en los FSs. Sin embargo, como sucede en cualquier área de investigación, quedan muchas lagunas y problemas abiertos que suponen un reto para cualquiera que quiera hacer un estudio profundo en este campo. A este reto se ha dedicado el presente trabajo, logrando avances importantes en este sentido de “rellenar huecos” existentes en la teoría de los conjuntos borrosos de tipo 2, especialmente en las propiedades de autocontradicción y N-autocontradicción, y en las operaciones de negación, t-norma y t-conorma sobre los T2FSs. Cabe destacar que en [61] se justifica que las operaciones sobre los T2FSs (Map(X,M)) se pueden definir de forma natural a partir de las operaciones sobre M, verificando las mismas propiedades. Por tanto, por ser más fácil, en el presente trabajo se toma como objeto de estudio a M, y algunos de sus subconjuntos, en vez de Map(X,M). En cuanto a la operación de negación, en el marco de los conjuntos borrosos de tipo 2 (T2FSs), usualmente se emplea para representar la negación en M, una operación asociada a la negación estándar en [0,1]. Sin embargo, dicha operación no verifica los axiomas que, intuitivamente, debe verificar cualquier operación para ser considerada negación en el conjunto M. En este trabajo se presentan los axiomas de negación y negación fuerte en los T2FSs. También se define una operación asociada a cualquier negación suprayectiva en [0,1], incluyendo la negación estándar, y se estudia, junto con otras propiedades, si es negación y negación fuerte en L (conjunto de las funciones de M normales y convexas). Además, se comprueba en qué condiciones se cumplen las leyes de De Morgan para un extenso conjunto de pares de operaciones binarias en M. Por otra parte, las propiedades de N-autocontradicción y autocontradicción, han sido suficientemente estudiadas en los conjuntos borrosos de tipo 1 (FSs) y en los conjuntos borrosos intuicionistas de Atanassov (AIFSs). En el presente trabajo se inicia el estudio de las mencionadas propiedades, dentro del marco de los T2FSs cuyos grados de pertenencia están en L. En este sentido, aquí se extienden los conceptos de N-autocontradicción y autocontradicción al conjunto L, y se determinan algunos criterios para verificar tales propiedades. En cuanto a otras operaciones, Walker et al. ([61], [63]) definieron dos familias de operaciones binarias sobre M, y determinaron que, bajo ciertas condiciones, estas operaciones son t-normas (normas triangulares) o t-conormas sobre L. En este trabajo se introducen operaciones binarias sobre M, unas más generales y otras diferentes a las dadas por Walker et al., y se estudian varias propiedades de las mismas, con el objeto de deducir nuevas t-normas y t-conormas sobre L. ABSTRACT Type-2 fuzzy sets (T2FSs) were introduced by L.A. Zadeh in 1975 [65] as an extension of type-1 fuzzy sets (FSs). Whereas for FSs the degree of membership of an element of a set is determined by a value in the interval [0, 1] , the degree of membership of an element for T2FSs is a fuzzy set in [0,1], that is, a T2FS is determined by a membership function μ : X → M, where M = [0, 1][0,1] is the set of functions from [0,1] to [0,1] (see [39], [42], [43], [61]). Later, many definitions, operations, properties and results known on FSs, have been generalized to T2FSs (e.g. see [39], [42], [43], [61]) by employing Zadeh’s Extension Principle [65] (see Theorem 1.1). However, as in any area of research, there are still many open problems which represent a challenge for anyone who wants to make a deep study in this field. Then, we have been dedicated to such challenge, making significant progress in this direction to “fill gaps” (close open problems) in the theory of T2FSs, especially on the properties of self-contradiction and N-self-contradiction, and on the operations of negations, t-norms (triangular norms) and t-conorms on T2FSs. Walker and Walker justify in [61] that the operations on Map(X,M) can be defined naturally from the operations onMand have the same properties. Therefore, we will work onM(study subject), and some subsets of M, as all the results are easily and directly extensible to Map(X,M). About the operation of negation, usually has been employed in the framework of T2FSs, a operation associated to standard negation on [0,1], but such operation does not satisfy the negation axioms on M. In this work, we introduce the axioms that a function inMshould satisfy to qualify as a type-2 negation and strong type-2 negation. Also, we define a operation on M associated to any suprajective negation on [0,1], and analyse, among others properties, if such operation is negation or strong negation on L (all normal and convex functions of M). Besides, we study the De Morgan’s laws, with respect to some binary operations on M. On the other hand, The properties of self-contradiction and N-self-contradiction have been extensively studied on FSs and on the Atanassov’s intuitionistic fuzzy sets (AIFSs). Thereon, in this research we begin the study of the mentioned properties on the framework of T2FSs. In this sense, we give the definitions about self-contradiction and N-self-contradiction on L, and establish the criteria to verify these properties on L. Respect to the t-norms and t-conorms, Walker et al. ([61], [63]) defined two families of binary operations on M and found that, under some conditions, these operations are t-norms or t-conorms on L. In this work we introduce more general binary operations on M than those given by Walker et al. and study which are the minimum conditions necessary for these operations satisfy each of the axioms of the t-norm and t-conorm.