Б Ъ Л Г А Р С К А А К А Д Е М И Я Н А Н А У К И Т Е Звено на БАН: Институт по Информационни и Комуникационни Технологии Рег.¹: (попълва се от БАН-ЦУ) ОТЧЕТ ЗА 2018 г. НА РАБОТАТА ПО ПРОЕКТ ЗА НАУЧНИ ИЗСЛЕДВАНИЯ Тема: ПРИЛОЖЕНИЕ НА СЪВРЕМЕННИТЕ ПАРАДИГМИ ОТ ОБЛАСТТА НА ИНТЕЛИГЕНТНИТЕ СИСТЕМИ Бюджетна тема на ИИКТ Ръководител: Проф. д. н. Любка Атанасова Дуковска Основни резултати, получени през годината: Извършен е локален пертурбационен анализ на матричното стохастично уравнение на Рикати с приложение в задачи от линейна квадратична оптимизация на стохастични модели във финансите и на нелинейно матрично уравнение, възникващо при решаването на Tree-like стохастични процеси. Изведени са локални нормови числа на обусловеност и са формулирани локални граници на грешките в решението на изчисленото в средата на машинна аритметика стохастично матрично уравнение на Рикати. Предложените числа на обусловеност и локални пертурбационни граници позволяват да се оцени обусловеността и чувствителността на матричното стохастично уравнение на Рикати при решаването му с числено устойчив алгоритъм. За нелинейното матрично уравнение с приложение в Tree-like стохастични процеси са предложени нормови, смесени и покомпонентни числа на обусловеност, локални пертурбационни граници, както и горна граница на остатъчната грешка в изчисленото с итерационен алгоритъм решение. През този етап от работата по проекта бе доразвит дефинирания през 2014 г. от нашия екип оригинален подход за подпомагане вземането на решения, наречен интеркритериален анализ (ИКА) и да го използваме за генерирането на нови познания в няколко приложни области от медицината (неврология, онкология, трансфузионна хематология), спорта и икономиката, както и приложение над проблеми в областта на изкуствения интелект. форма БАНПроекти стр. 1 / 6
Интеркритериалният анализ спада към методите в областта на науката за данните (data science), имащ за цел да открие предварително неизвестни знания и закономерности или да потвърди известни знания по алтернативен на съществуващите начини. При ИКА като вход се подават структурирани масиви от данни, получени чрез измерването или оценяването на множество от M обекти по множество от N критерии C1,,CN. В резултат от приложението на алгоритъма за ИКА над входна матрица M x N, на изхода се генерира матрица N x N, задаваща за всяка двойка от критерии Ci, Cj (i, j {1,,N}) съответно изчислената степен на корелация във вида на интуиционистки размита двойка от стойности в интервала [0; 1], т.е. стойностите на функциите за принадлежност и непринадлежност i,j, i,j, за които са изпълнени условията i,j [0; 1], i,j [0; 1], i,j + i,j [0; 1]. За разлика от други видове корелационен анализ, ИКА се базира на математическия формализъм на интуиционистки размитите множества, който е разработен да отчита наличието и влиянието на неопределеността в случаите когато i,j + i,j < 1. Това задава фактора на неопределеността във вида i,j = 1 i,j + i,j > 0. Неопределеността е присъща характеристика на много задачи от областта на вземане на решения и е обект на множество изследователски разработки по цял свят, и в този смисъл методът на ИКА е перспективен както в приложен план, така и по отношение на фундаменталните изследвания. Оригиналната цел и мотивация при разработването на ИКА беше решаването на конкретен приложен проблем, при който измерванията на обектите по част от критериите е чувствително по-скъпо и бавно и съответно лицето, вземащо решения, търси достатъчно висока корелация между по-скъпите и/или бавни критерии с някои от по-евтините и/или бързи за измерване. При установяването на такава достатъчно висока корелация между два критерия (съпоставена спрямо съответни прагови стойности за и за ), лицето, вземащо решения, може да елиминира по-скъпия и бавен критерий при измерването на обектите без чувствителна загуба на точност на крайния резултат. С такова математически обосновано елиминиране на критерии се цели постигане на икономия и ефективност. Публикации (пълно библиографско описание): 1. Angelova, V.. Perturbation analysis of a nonlinear matrix equation arising in tree-like stochastic processes. Studies in Computational Intelligence, 793, Springer Nature Switzerland AG, 2019, ISSN:1860-949X, E-ISSN:1860-9503, DOI:10.1007/978-3- 319-97277-0_4, 37-50. SJR:0.184 2. Angelova, V.. Local Perturbation Analysis of the Stochastic Matrix Riccati Equation with Applications in Finance. Advanced Computing in Industrial Mathematics. Studies in Computational Intelligence, 728, Springer International Publishing, 2018, ISBN:978-3-319-65529-1, ISSN:1860-949X, DOI:10.1007/978-3-319-65530-7_1, 1-9. SJR:0.184 форма БАНПроекти стр. 2 / 6
3. Balabanov, T., Ketipov, R., Atanassova, Z.. MLP with Stochastic Manipulated Hidden Layer. Proc. of the International Scientific Conference - UNITECH 2018, 2, University Publishing House Vasil Aprilov - Gabrovo, 2018, ISSN:1313-230X, 324-328 4. Balabanov, T., Zankinski, I., Ketipov, R.. Weights Permutation in Multilayer Perceptron. Proceedings of International Conference on Big Data, Knowledge and Control Systems Engineering, John Atanasoff Union on Automatics and Informatics, 2018, ISSN:2367-6450, 23-27 5. Doukovska, L., Atanassova, V., Sotirova, E., Vardeva, I., Radeva, I.. Defining Consonance Thresholds in InterCriteria Analysis: An Overview. Chapter of Book: Intuitionistic Fuzziness and Other Intelligent Theories and Their Applications, Series Studies in Computational Intelligence, 757, Springer International Publishing, 2018, ISBN:978-3-319-78930-9, DOI:10.1007/978-3-319-78931-6_11, 18, 161-179. SJR:0.187 6. Karastoyanov, D., Doukovska, L., Zaharieva, B.. Visual Braille Service for Low- Sighted Users. Proc. of the 9-th International Conference on Intelligent Systems - IS 18, Madeira Island, Portugal, IEEEXplore, 2018, ISBN:978-1-5386-7097-2 7. Karastoyanov, D., Doukovska, L, Stoimenov, N., Atanassova, V., Zaharieva, B.. InterCriteria Decision Making Approach for Hybrid Electromagnetic Systems. Proc. of the 9-th International Conference on Intelligent Systems - IS 18, Madeira Island, Portugal, IEEEXplore, 2018, ISBN:978-1-5386-7097-2 8. Savov, S., Popchev, I.. Stability Tests for Discrete-time Polytopic Systems. Comptes rendus de l'académie bulgare des Sciences, 71, 9, Prof. Marin Drinov Academic Publishing House, 2018, ISSN:1310 1331, DOI:10.7546/CRABS.2018.09.10, 1230-1235. SJR:0.21, ISI IF:0.27 9. Sgurev, V., Drangajov, S., Jotsov, V.. Network Flow Interpretation of Artificial Neural Networks. Proc. of the 9-th International Conference on Intelligent Systems - IS 18, Madeira Island, Portugal, IEEEXplore, 2018, ISBN:978-1-5386-7097-2 10. Sgurev, V., Drangajov, S.. Network and Flows and Risks. Practical Issues of Intelligent Innovations. Studies in Systems, Decision and Control, 140, Springer International Publishing Switzerland, 2018, ISBN:978-3-319-78436-6, DOI:10.1007/978-3-319-78437-3_4, 53-88 11. Sgurev, V., Drangajov, S.. Optimal Allocation of Resources at Risks Occurring in the Nodes of a Network. Journal of Information Technologies and Control, 15, 2, John Atanasoff Society of Automatics and Informatics, 2018, ISSN:1312-2622, DOI:10.1515/itc-2017-0021, 2-5 12. Sgurev, V., Drangajov, S.. Stochastic Control of Innovation Processes Through Markov Decision Processes with Risk. Proc. of the International Conference Automatics and Informatics, Sofia, Bulgaria, John Atanasoff Society of Automatics and Informatics, 2018, ISSN:1313-1850, 99-101 13. Sgurev, V.. Real, Imaginary and Complex Sets. Learning Systems: From Theory to Practice. Studies in Computational Intelligence, 756, Springer International Publishing Switzerland, 2018, ISBN:978-3-319-75180-1, DOI:10.1007/978-3-319-75181-8_3, 47-59 14. Tomov, P., Zankinski, I., Barova, M.. Artificial Neural Networks Time Series Forecasting with Android Live Wallpaper Technology. Proc. of the International Conference Numerical Methods for Scientific Computations and Advanced Applications - NMSCAA 18, 2018 by Fastumprint, 2018, ISBN:978-954-91700-7- 8, 76-79 форма БАНПроекти стр. 3 / 6
15. Tomov, P., Zankinski, I., Barova, M.. Mobile Alternative of The Moneybee Project For Financial Forecasting. Сборник доклади от Годишна университетска научна конференция 2018 на Национален военен университет Васил Левски гр. Велико Търново, 14 15 юни 2018 г., 2018 16. Zaharieva, B., Doukovska, L., Atanassova, V.. InterCriteria Decision Making Approach for Osteoarthritis Disease Analysis. Proc. of the 9-th International Conference on Intelligent Systems - IS 18, Madeira Island, Portugal, IEEEXplore, 2018, ISBN:978-1-5386-7097-2 17. Попчев, И., Танева, Г.. Криптовалути: енигма и реалност. Техносфера, 39, 1, Издателство на БАН Проф. Марин Дринов, 2018, ISSN:1313-3861, 37-44 18. Atanassova, V., Doukovska, L., Kacprzyk, A., Sotirova, E., Radeva, I., Vassilev, P.. Intercriteria Analysis of The Global Competitiveness Report: from Efficiency-to- Innovation-Driven Economies. Journal of Multiple-Valued Logic and Soft Computing, 31, 5-6, Old City Publishing, 2018, ISSN:1542-3980, 469-494. ISI IF:0.667 19. Atanassova, V., Doukovska, L., Krawczak, M.. Intercriteria Analysis of Countries in Transition from Factor-driven to Efficiency-driven Economy. Notes on Intuitionistic Fuzzy Sets, 24, 2, Prof. Marin Drinov Academic Publishing House, 2018, ISSN:1310-4926, 84-96 20. Glushkova, T., Stoyanov, S., Popchev, I., Cheresharov, S.. Ambient-Oriented Modelling in a Virtual Educational Space. Comptes rendus de l Acade ḿie bulgare des Sciences, 71, 3, Prof. Marin Drinov Academic Publishing House, 2018, ISSN:1310-1331, DOI:10.7546/CRABS.2018.03.13, 398-406. ISI IF:0.233 21. Glushkova, T., Stoyanov, S., Orozova, D., Guglev, Z., Radeva, I.. Ambient-Oriented Modeling by AmbiNet. Proc. of the 9-th International Conference on Intelligent Systems - IS 18, Madeira Island, Portugal, IEEEXplore, 2018, ISBN:978-1-5386-7097-2 22. Gramatova, K., Stoyanov, S., Popchev, I.. Virtual Education Space Realization as an Internet of Things Ecosystem. Engineering Sciences, LV, 1, Journal of the Bulgarian Academy of Sciences, 2018, ISSN:1312-5702, DOI:10.7546/EngSci.LV.18.01.01., 5-19 23. Guglev, Z., Stoyanov, S, Popchev, I, Toskov, B., Doychev, E., Daskalov, B.. Proactive Management of Events within the Virtual-Physical Space. Proc. of the 9-th International Conference on Intelligent Systems - IS 18, Madeira Island, Portugal, IEEEXplore, 2018, ISBN:978-1-5386-7097-2 24. Parvathi, R., Atanassova, V., Doukovska, L., Yuvapriya, C., Indhurekha, K.. InterCriteria Analysis of Rankings of Indian Universities. Notes on Intuitionistic Fuzzy Sets, 24, 1, Prof. Marin Drinov Academic Publishing House, 2018, ISSN:1310 4926, 99-109 25. Ribagin, S, Zaharieva, B., Radeva, I., Pencheva, T.. Generalized Net Model of Proximal Humeral Fractures Diagnosing. International Journal Bioautomation, 22, 1, Prof. Marin Drinov Academic Publishing House, 2018, ISSN:1314-1902, DOI:10.7546/ijba.2018.22.1.11-20, 11-20. SJR:0.25 26. Sotirova, E., Sotirov, S., Atanassova, L., Atanassov, K., Bureva, V., Doukovska, L.. Game Method for Modelling with Intuitionistic Fuzzy Rules. Advances in Intelligent Systems and Computing, 559, Springer International Publishing, 2018, ISBN:978-3- 319-65544-4, ISSN:1434-9922, 153-168 27. Stoyanova-Doycheeva, A., Miteva, M., Glushkova, T., Ivanova, V., Radeva, I.. Tourist Guide. Proc. of the 9-th International Conference on Intelligent Systems - форма БАНПроекти стр. 4 / 6
IS 18, Madeira Island, Portugal, IEEEXplore, 2018, ISBN:978-1-5386-7097-2 28. Todorov, J., Valkanov, V., Stoyanov, S., Daskalov, B., Popchev, I., Orozova, D.. Pepsonal Assistants on a Virtual Education Space. Sgurev V., Jotsov V., Kacprzyk J. (eds) Practical Issues of Intelligent Innovations. Studies in Systems, Decision and Control, 140, Springer International Publishing AG part of Springer Nature, 2018, ISBN:978-3-319-78436-6, ISSN 2198-4182, ISSN 2198-4190 (electronic), DOI:10.1007/978-3-319-78437-3, 22, 131-153 29. Todorov, Y., Daskalov, B, Popchev, I., Valkanov, V., Doychev, E.. Referential Architecture of Personal Assistant in VES. Proc. of the 9-th International Conference on Intelligent Systems - IS 18, Madeira Island, Portugal, IEEEXplore, 2018, ISBN:978-1-5386-7097-2 30. Toskov, B., Toskova, A., Todorov, J., Daskalov, B.. Architecture of intelligent guard system in the cyber-physical space. Proc. of the 9-th International Conference on Intelligent Systems - IS 18, Madeira Island, Portugal, IEEEXplore, 2018, ISBN:978-1-5386-7097-2 31. Toskova, A., Toskov, B., Doukovska, L., Daskalov, B., Radeva, I.. Neural Networks in the Intelligent Educational Space. Proc. of the IEEE International Workshop on Advances in Neural Networks and Applications ANNA 2018, VDE VERLAG GMBH, Berlin, IEEEXplore, 2018, ISBN:978-3-8007-4756-6, 107-112 32. Vankova, D.,, Sotirov, S., Doukovska, L.. An Application of Neural Network to Health-Related Quality of Life Process with Intuitionistic Fuzzy Estimation. Advances in Intelligent Systems and Computing, 559, Springer International Publishing, 2018, ISBN:978-3-319-65544-4, 183-189 33. Хаджийски, Минчо, Койнов, Стефан. Оценяване на риска от деградация на индустриални обекти. Федерация на научно-техническите съюзи, Съюз по автоматика и информатика "Джон Атанасов", 2018, ISSN:1313-2237, 15-17 34. Zaharieva, B., Doukovska, L., Ribagin, S., Radeva, I.. InterCriteria Analysis of Data Obtained from Patients with Behterev's Disease. International Journal Bioautomation, Prof. Marin Drinov Academic Publishing House, приета за печат: 2018, ISSN:1314-1902, SJR:0.25 35. Korsemov, Ch., Koynov, S., Toshev, H.. An Approach to Training Artificial Neural Networks with Genetic Algorithms. Problems of Engineering Cybernetics and Robotics, 70, Prof. Marin Drinov Academic Publishing House, приета за печат: 2018, ISSN:0204-9848 36. Doukovska, L., Atanassova, V., Sotirova, E.. Knowledge Discovery from the Global Competitiveness Reports: Intercriteria Analysis of the Efficiency Driven Economies. Notes on Intuitionistic Fuzzy Sets, Prof. Marin Drinov Publishing House, приета за печат: 2018, ISSN:1310-4926 План за работата през 2019 г.: 1. Разширяване на кръга на използваните техники на компютърната интелигентност. 2. Провеждане на изследвания, свързани с редуциране на консервативността в достатъчната част на точните условия за положителна определеност на неопределени матрични функции 3. Развитие на методи за софтсензинг на трудно измерими и неизмерими величини в разглежданите класове технологични обекти. форма БАНПроекти стр. 5 / 6
Членове на работния колектив от звеното на БАН (за 2018 г.): Учени (научно звание и степен, име и фамилия): Специалисти с висше и средно образование (длъжност, име и фамилия): Проф. д. н. Любка Дуковска Доц. д-р Вера Ангелова Доц. д-р Ирина Радева Гл. ас. д-р Светослав Савов Гл. ас. д-р Величко Джамбов Ас. Станислав Дрангажов Ас. Стефан Койнов Ас. Илиян Занкински Ас. Бистра Захариева Отчетът е приет от Научния съвет на звеното с Протокол от,точка. ПОДПИСИ И ПЕЧАТ Ръководител на проекта: Директор на звеното: форма БАНПроекти стр. 6 / 6