Representing Asymmetric Decision Problems with Decision Analysis Networks

König, Caroline Leonore. (2012). Representing Asymmetric Decision Problems with Decision Analysis Networks Master Thesis, Universidad Nacional de Educación a Distancia (España). Escuela Técnica Superior de Ingeniería Informática. Departamento de Inteligencia Artificial.

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Nombre Descripción Tipo MIME Size
Konig_Caroline_Leonore_TFM.pdf Konig_Caroline_Leonore_TFM.pdf application/pdf 3.04MB

Título Representing Asymmetric Decision Problems with Decision Analysis Networks
Autor(es) König, Caroline Leonore
Resumen En las ultimas decadas se han propuesto varios formalismos para el analisis de decisiones espec- cos para la representacion de problemas asimetricos, dado que los formalismos genericos, como diagramas de in uencia y arboles de decisiones no pueden representar problemas asimetricos ecientemente. Aunque estos formalismos proporcionan diferentes soluciones, ninguno de ellos ha sido utilizado en la practica para representar problemas reales, lo que puede signicar que no son lo sucientemente sencillo para facilitar la construccion del modelo o la comunicacion con el experto. Este ultimo aspecto es muy importante en algunos campos, como por ejemplo la medicina, donde el experto necesita entender el sistema para aceptar su consejo. Por estas razones un nuevo modelo probabilista graco (MPG), los redes de analisis de decisiones (RADs) han sido propuestos por Dez & Luque (2010) para representar los aspectos asimetricos de problemas de decision con mas naturalidad. La contribucion principal de este trabajo es una revision de los RADs a nivel sintactico y semantico en relacion con la representacion de asimetra y una detallada comparacion de los RADs con los formalismos anteriores. Este trabajo presenta primero una revision de los diferentes formalismos anteriores y una descripcion detallada de los metodos que utilizan estos formalismos para representar asimetra estructural y de orden, ilustrando las soluciones con tres problemas asimetricos que son usados en la literatura. A continuacion estas soluciones son comparadas con la de los RADs lo que hace las ventajas e limitaciones de los diferentes formalismos visible. Esta comparacion ha llevado tambien a la mejora de algunos aspectos de los RADs, ya que se han detectado algunos cabos sueltos y ambiguedades. Tras adaptar las RADs, el formalismo es ahora equiparable o incluso mejor respecto a otros formalismos de analisis de decisiones por los siguientes motivos: Los RADs usan una representacion natural para la asimetra de orden y de la estructural y segundo porque RADs representan los problemas con descripciones locales, que son independientes de la complejidad del problema, lo que les hace apto para la representacion de muchos problemas, que no pueden ser representados ecientemente con la gran mayora de los formalismos alternativos. Finalmente otra contribucion importante de este trabajo ha sido la implementacion de RADs en OpenMarkov, un programa libre para la edicion y evaluacion de MPGs, con el objetivo que RADs puedan ser utilizados en la practica para el analisis de decisiones.
Abstract During the last two decades several specic decision analysis formalisms for the representation of asymmetric decision problems have been proposed as the common decision analysis formalisms, in uence diagrams (IDs) and decision trees (DTs) are not able to represent asymmetric decision problems eciently. Although those formalisms provide dierent solutions, none of them has been used in practice to represent real-world problems, what might be a sign that they are not simple enough to facilitate the construction of the model or the communication with the expert. The latter is very important in elds such as medicine where the expert needs to understand the system to accept its advice. For these reasons a new probabilistic graphical model, decision analysis networks (DANs) were proposed by Dez & Luque (2010), which intend to represent the asymmetric aspects of decision problems more naturally. The main contribution of this work is a revision of DANs from the point of view of syntax and semantics regarding the representation of asymmetric aspects and a comparison of the features of DANs to the previous decision analysis formalisms. First this work presents a review of several previous formalisms and a detailed description of the approaches these formalisms take for the representation of order asymmetry and structural asymmetry, illustrating each method with the representation of three typical asymmetric decision problems taken from the literature. Secondly these alternative representations are compared with detail to the DAN representation, what makes the strengths and weaknesses of each formalism evident. This comparison led further to the improvement of the DAN formalism, because some loose ends and ambiguities were detected. After improving DANs with some rened features, DANs compare now equally or even favorably with the other decision analysis formalisms. As a result of the comparison, we conrm that DANs are a suitable decision analysis tool, rst because DANs provide a natural representation of both order and structural asymmetry and second because DANs represent problems with local descriptions, which are independent from the complexity of the problem, what makes DANs suitable for the representation of many problems that cannot be represented eciently with almost all of the alternative formalisms. Finally another important contribution of this work is the implementation of DANs at Open- Markov, an open-source software tool for the edition and evaluation of probabilistic graphical models with the objective that DANs can be used in practice for decision analysis.
Notas adicionales Trabajo de Fin de Máster. Máster Universitario en I.A. Avanzada: Fundamentos, Métodos y Aplicaciones. UNED
Materia(s) Ingeniería Informática
Editor(es) Universidad Nacional de Educación a Distancia (España). Escuela Técnica Superior de Ingeniería Informática. Departamento de Inteligencia Artificial.
Director/Tutor Díez Vegas, Francisco Javier
Luque Gallego, Manuel
Fecha 2012-09
Formato application/pdf
Identificador bibliuned:master-ETSInformatica-IAA-Clkonig
http://e-spacio.uned.es/fez/view/bibliuned:master-ETSInformatica-IAA-Clkonig
Idioma eng
Versión de la publicación acceptedVersion
Nivel de acceso y licencia http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0
info:eu-repo/semantics/openAccess
Tipo de recurso master Thesis
Tipo de acceso Acceso abierto

 
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Creado: Mon, 12 Jul 2021, 21:18:16 CET