Как составить когнитивную карту

Когнитивная карта — это своеобразная схема, которая помогает более детально рассмотреть какую-то проблему, изучив связи между ее составляющими. Ее можно использовать в любой сфере жизни, достаточно лишь тщательно рассмотреть ситуацию со всех сторон. Как правильно строить карту?

Что такое когнитивная карта

Когнитивная карта в психологии — это математическая модель, представленная в виде схемы и описывающая то, как один отдельный человек или группа людей воспринимают сложный объект, проблему или систему. Также можно сказать, что это — образ знакомого вам пространственного окружения.

Когнитивная карта может меняться в зависимости от того, как человек взаимодействует с окружающим его миром. Она имеет различные степени общности, масштаба и организации. Так, выделяют карты 2 видов:

• карта-обозрение;
• карта-путь.

В первом случае изучается пространственное расположение объектов. А во втором — последовательное построение связей между отдельными объектами.

Чаще всего когнитивные карты используют для того, чтобы структурировать полученные знания о той или иной ситуации. При ее описании во внимание принимают содержательно значимые факторы. Они играют важную роль:

1. Определяют, а также ограничивают явления и процессы, касающиеся обсуждаемой ситуации.
2. Являются ключевыми, существенными признаками явлений и процессов.
3. Используются для создания целостного образа и наглядного описания ситуации. При этом установленные между явлениями и процессами связи остаются неизменными.

Главное преимущество составления когнитивных карт — возможность исследовать ситуацию в условиях ее изменчивости. Так, в процессе работы можно добавлять новые значимые факторы или, наоборот, убирать те, которые уже неважны. Также можно менять влияние одного фактора на другой, если оно усиливается или становится слабее.

Происхождение термина

Термин «когнитивная карта» был предложен американским необихевиористом Э. Ч. Толменом. Он использовался для обозначения образа или представления обстановки, которая сложилась в ходе жизненного опыта человека или животного и определяет их дальнейшее поведение.

Впервые о когнитивных картах было упомянуто в статье «К. к. у крыс и человека», написанной в 1948 году. Там Толмен говорил о том, что поступающие в мозг стимулы проходят обработку и трансформируются в структуру, которая и носит название когнитивной карты окружающей обстановки. С помощью этой когнитивной карты, согласно его теории научения, определяются пути и модели поведения, ответные реакции, которые осуществит животное в ответ на стимулы.

Как построить когнитивную карту, наглядный пример

Отдельные элементы или детали изучаемой ситуации или объекта называются концептами. На когнитивной карте они будут вершинами. Связи между ними — дуги или ребра.

Как сделать когнитивную карту? Процесс создания проходит в несколько этапов:

1. Выделить факторы, которые требуют изменения в нужную нам сторону. Их должно быть немного.
2. Найти рычаги воздействия. Это тоже факторы, но которые можно изменить уже сейчас. Если таковых не имеется, ситуацию придется анализировать без их использования.
3. Найти циклы обратной связи. Это замкнутые пути. Они могут либо усиливать отклонение, либо стабилизировать.
4. Провести анализ связей между рычагами воздействия и целевыми факторами. Это покажет, можно ли управлять ситуацией и как это лучше делать.

Как использовать когнитивную карту, рассмотрим на примере решения проблемы из романа О. Генри «Короли и капуста».

Итак, представьте: консул одного из государств получает письмо с просьбой оценить перспективы развития обувной торговли. В шутливой форме он говорит о том, что перспективы самые что ни на есть огромные, потому как все жители ходят босиком. Автор письма воспринимает эти слова буквально и, спустя некоторое время, открывает в городе обувной магазин.

Проблема в том, что обувь оказалась неходовым товаром. Консулу нужно было что-то предпринять, ведь он без памяти влюбился в дочь владельца магазина. И он кое-что придумал. По словам консула, спрос на товар создать не получится. Но можно создать условия, которые приведут к появлению спроса.

Что у нас есть?

1. Спрос — одна из целевых вершин. Главная цель — повысить его, потому что сейчас он уверенно стремится к нулю.
2. Привычка ходить в обуви. Тоже практически отсутствует.
3. Объем рынка. Показывает, сколько обуви нужно жителям города. Этот показатель всегда больше, чем спрос.
4. Насыщенность рынка. Показывает, насколько удовлетворен спрос на товар.

Исходя из этих данных, построим когнитивную карту. Связи между факторами установить легко:

• объем рынка во многом определяется привычкой людей носить обувь;
• усилить привычку можно с помощью рекламы (рычаг воздействия).

Но есть одно «но» — спрос не зависит напрямую от рекламы, а на изменение привычек уйдет уйма времени. Получается, что реклама особо ситуацию не изменит.

Добавим в когнитивную карту еще один пункт — потребность носить обувь. Она нужна нам для того, чтобы защищать ноги от воздействия окружающей среды. Теперь карта выглядит несколько по-другому.

Что же сделали герои? Однажды ночью они засеяли все городские улицы колючками. Утром жители были очень удивлены. Первым, кто адекватно оценил ситуацию, стал парикмахер. Он направился прямиком в обувной магазин и купил себе пару ботинок. Продажи в этот день составили 300 пар. Получается, консул, как и говорил, создал условия, порождающие спрос.

Эта когнитивная карта описывает, как факторы зависят друг от друга. Тщательное изучение связей помогло увидеть полную картину и решить проблему.

Заключение

Итак, построение когнитивной карты — отличная возможность взглянуть на проблему или ситуацию со стороны. Благодаря определению связей между объектами и явлениями вы сможете понять, что и как нужно изменить. Также вы увидите, в каком направлении лучше двигаться.

Когнитивная карта является некой схемой, с помощью которой можно изучить проблему и ее составляющие. Эту карту можно использовать в любой сфере. В этой статье вы узнаете, откуда произошел термин «когнитивная карта», и как ее правильно построить.

Понятие когнитивной карты

В области психологии под когнитивной картой подразумевается определенная схема, которая описывает восприятие объекта отдельным человеком или группой лиц. Когнитивная карта может видоизменяться. Изменения зависят от того, каким образом человек взаимодействует с окружающим его миром. Таким образом можно выделить карты «обозрение» и «путь». Первая карта подразумевает изучение пространственного расположения всех объектов. Второй вид подразумевает построение взаимосвязи между объектами.

Если вы хотите организовать полученные знания, тогда в этом может помочь картирование. Используя данный метод, берут во внимание процессы, которые напрямую связаны с ситуацией. Также важную роль играют ключевые процессы и явления. Используя когнитивную карту, на протяжении всего процесса можно добавлять или убирать определенные факторы.

Происхождение термина

Когнитивная карта означает обстановку, которая сложилась в жизни человека, исходя из его опыта, и характеризует его дальнейшие действия. Данный термин предложил ввести Э. Ч. Толмен. По его мнению, с помощью подобной модели животные и человек дают ответную реакцию на определенные стимулы.

Построение когнитивной карты

Когнитивная карта состоит из концептов — отдельных элементов изучаемой ситуации, а также дуг — связей между концептами. Концепты на когнитивной карте изображаются на самой вершине. Чтобы создать когнитивной карту, необходимо:

1. Определить для себя факторы, которые вы бы хотели изменить в лучшую сторону.
2. Найти рычаги, с помощью которых можно воздействовать здесь и сейчас. Если по каким-то причинам они отсутствуют, тогда ситуацию придется рассматривать без этих факторов.
3. Найти замкнутые пути, которые способны стабилизировать ситуацию или же усилить отклонения.
4. Проанализировать, какая связь между основными факторами и рычагам связи, после чего можно понять, как лучше управлять данной ситуацией.

Для наглядности посмотреть использование когнитивной карты можно на примере романа «Короли и капуста». Консул получил письмо, в котором его спрашивали о перспективе развития торговли обувью. На данное сообщение консул шутливо ответил, что все будет прекрасно, ведь практически все жители полностью босые. В итоге данное послание воспринимается буквально, открывается магазин, который не пользуется спросом. Из-за любви консула к дочери владельца обувного магазина, ему приходится искать выход из положения. Для этого ему необходимо придумать условия, с помощью которых появится спрос на обувь. В данном случае герои просто усыпали все улицы в городе колючками, и у людей просто не осталось выхода. В этот день жители города приобрели 300 пар обуви. Исходя из этого, можно отметить, что когнитивная карта выглядит следующим образом:

• реклама;
• привычка носить обувь;
• потребность носить обувь;
• объем рынка;
• насыщенность рынка;
• спрос.

С помощью строительства когнитивной карты можно взглянуть на ситуацию под другим углом. Когда вы сможете увидеть связь между явлениями и объектами, вы поймете, что необходимо поменять.

Составление когнитивной карты — процесс не самый простой. Однако если мозг активен и работает на полную катушку, найти концепты и дуги будет проще. Развивайте мозг с помощью тренажеров Викиум, повышайте его продуктивность и улучшайте способности.

Человек иногда попадает в запутанные, тупиковые ситуации. Разобраться в них сложно, не понятно, куда двигаться. И при этом, привычные схемы и способы поиска решения не работают. Если постоянно крутить в голове одни и те же мысли, толку будет мало.

Откуда возникла

Термин «когнитивная карта» введён американским необихевиористом Э.Ч. Толменом. Когнитивная карта была создана для того, чтобы описать и представить обстановку, которая сложилась в ходе жизненного опыта человека или животного. Весь этот опыт и обстоятельства влияют на поведение человека, и с помощью когнитивной карты можно понять поведенческие паттерны и изменить их.

В 1948 году Толмен написал статью «К.к. у крыс и человека». В своей статье он описывал феномен когнитивных карт. По мнению Толмена, поступающие в мозг стимулы проходят обработку, трансформируются в определённую структуру. Эта структура мозга отражает окружающую обстановку человека, это и есть когнитивная карта. В соответствии с этими когнитивными картами человек воспроизводит определённые реакции и поведение.

Когнитивные карты могут быть разного масштаба и организации. Можно выделить два типа когнитивных карт: карта – обозрение и карта – путь. В первом случае изучается пространственное расположение объектов. А во втором — последовательное построение связей между отдельными объектами.

На основе идеи Толмена создан метод когнитивного моделирования. Его автором стал Аксельрод, он предложил этот метод для анализа и принятия решений в плохо определённых ситуациях. Когнитивное моделирование – это процесс создания когнитивной карты, включающей в себя модель представлений человека о ситуации, а так же анализ ситуации.

Как строится когнитивная карта

При составлении когнитивной карты обращают внимание на содержательно значимые факторы:

• Факторы, которые определяют, а также ограничивают явления и процессы, касающиеся обсуждаемой ситуации;

• Факторы, которые являются ключевыми, существенными признаками явлений и процессов;
• Факторы, которые используются для создания целостного образа и наглядного описания ситуации. При этом установленные между явлениями и процессами связи остаются неизменными.

Моделирование когнитивной карты проходит в четыре этапа:

• Нужно выделить факторы, которые человек хочет изменить, и определить вектор изменений. Таких факторов должно быть немного.
• Найти рычаги воздействия, что поможет изменить ситуацию. Определить те факторы, которые можно изменить уже на начальном этапе.

• Найти циклы обратной связи. Это замкнутые пути, они помогают усилить отклонение, либо стабилизировать его.

• Проанализировать связи между рычагами воздействия и целями. По этим связям будет понятно, можно управлять ситуацией, и как лучше это сделать.

Пример работы с когнитивной картой

Работу когнитивной карты можно наглядно увидеть на примере профессионального развития. Например, есть запрос на изменение ситуации, развитие своего дела. возьмём для примера развитие услуг индустрии красоты, массаж. Сначала нужно изучить имеющиеся факторы:

• Прибыль – её нужно увеличить;
• Услуга – она есть, но в небольших объёмах, не приносит желаемой прибыли;
• Спрос на услугу – есть в определённой целевой аудитории;
• Потребность рынка в данной услуге – есть в большом объёме;
• Есть и конкуренция в данной сфере услуг;

• Продвижение услуги через «сарафан» – есть.

Итак, анализируем связи между этими факторами:

• Есть услуга, и она пользуется спросом. Люди, которые приходят на массаж, остаются довольны и в дальнейшем покупают повторно курсы специалиста.
• На рынке услуг спрос на массажи разного вида высок. Эта сфера довольно популярна, разные виды массажа пользуются спросом у разных категорий людей.
• Существует конкуренция на рынке данных услуг. Конкуренция создаёт препятствия в продвижении данной услуги, у конкретного специалиста, а так же снижает спрос и прибыль. Это фактор, который необходимо нейтрализовать.
• Есть продвижение через «сарафан», но оно не очень эффективно, так как результат растянут во времени слишком долго. Необходим более быстрый темп увеличения спроса и прибыли.

Анализируя эти факторы, можно прийти к выводу, что необходим фактор, нейтрализующий конкуренцию на рынке подобных услуг, и позволяющий поднять продажи. Им может оказаться новый способ привлечения внимания покупателей. Это что-то, что будет выделять именно данную услугу и специалиста среди конкурентов – уникальность услуги. Уникальность будет связана с услугой и с рынком. Если учитывать потребности покупателей, их спрос и пожелания, то это повысит прибыль.

Так, фактор «уникальность» имеет столько же связей в цепочке когнитивной карты, сколько и конкуренция. Таким образом, фактор уникальности услуги повысит прибыль, так как она будет связана с такими ключевыми факторами, как услуга, спрос, рынок. А так же добавляется новый фактор – потребность покупателей.

Можно пойти дальше и создавать новые связи и факторы, например акции и новые способы рекламы. Если они будут связаны с фактором «потребность покупателя», то это значительно увеличит продажи. Чем больше связей в когнитивной карте, тем сильнее влияние какого-то конкретного фактора. Именно на такой схеме ты наглядно увидишь, какое место слабое в твоей цепочке событий, а какое сильное.

Для порядка в голове

Ты можешь использовать когнитивную карту не только в целях профессионального роста и развития, но и в сфере отношений. Можно использовать разные схемы когнитивных карт. Например, это может быть карта – облако. Когда тебе важно понять своё состояние, свои внутренние и внешние процессы, важно понять, что происходит с твоей жизнью.

У тебя получится что-то вроде диаграммы. Напиши главное утверждение, или идею, с которой ты хочешь поработать. Например, мысль, о том, что ты не довольна своей жизнью. Обведи её в «облачко». Затем черти стрелку и пиши новое утверждение, ли несколько – чем именно ты недовольна, какими сферами или моментами. Затем расписывай подробнее каждое из них, последовательно, шаг за шагом.

Пока ты будешь прописывать эти «хмурые облачка», ты увидишь свои зоны роста, точки, над которыми стоит работать. А, возможно, увидишь, что их очень мало, и не такие уж они мрачные. Возможно, ты сейчас проходишь сложный период изменений, и менять ничего не нужно, только продолжать дальше.

В период, когда прошлый уровень пройден, а новый только развивается, людям часто кажется, что жизнь тяжела и не очень радостна. Но это только короткий период, пока ты поднимаешь ногу на следующую ступеньку в своём развитии.

Ещё немного, и ты почувствуешь устойчивость, удовольствие и радость. Либо ты можешь от главного «облачка» вести две линии анализа: что тебя устраивает в твоей жизни и что не устраивает. И ты увидишь, на сколько зоны дискомфорта компенсированы зонами позитивного. Возможно, тебе просто немного не хватает баланса.

Так же, ты можешь проанализировать ситуацию в отношениях, и многие сферы своей жизни. Используй когнитивную карту для наглядного анализа и эффективного управления качеством своей жизни.

Когнитивная карта

Когнитивная карта в психологии — это математическая модель, представленная в виде схемы и описывающая то, как один отдельный человек или группа людей воспринимают сложный объект, проблему или систему. Также можно сказать, что это — образ знакомого пространственного окружения.

Термин «когнитивная карта» был предложен американским психологом Э. Ч. Толменом. Он использовался для обозначения образа или обстановки, которая сложилась в ходе жизненного опыта человека или животного и определяет их дальнейшее поведение. Впервые о когнитивных картах было упомянуто в статье «К. к. у крыс и человека», написанной в 1948 году.

Там Толмен говорил о том, что поступающие в мозг стимулы проходят обработку и трансформируются в структуру, которая и носит название когнитивной карты окружающей обстановки. С помощью этой когнитивной карты, согласно его теории научения, определяются пути и модели поведения, ответные реакции, которые осуществит животное в ответ на стимулы.

Когнитивная карта может меняться в зависимости от того, как человек взаимодействует с окружающим его миром. Она имеет различные степени общности, масштаба и организации. Так, выделяют карты 2 видов:

• карта-обозрение;
• карта-путь.

В первом случае изучается пространственное расположение объектов. А во втором — последовательное построение связей между отдельными объектами. Чаще всего когнитивные карты используют для того, чтобы структурировать полученные знания. При ее описании во внимание принимают содержательно значимые факторы. Они играют важную роль:

• Определяют, а также ограничивают явления и процессы, касающиеся обсуждаемой ситуации.
• Являются ключевыми, существенными признаками явлений и процессов.
• Используются для создания целостного образа и наглядного описания ситуации. При этом установленные между явлениями и процессами связи остаются неизменными.

Главное преимущество составления когнитивных карт — возможность исследовать ситуацию в условиях ее изменчивости. Так, в процессе работы можно добавлять новые значимые факторы или, наоборот, убирать те, которые уже неважны. Также можно менять влияние одного фактора на другой, если оно усиливается или становится слабее.

Отдельные элементы или детали изучаемой ситуации или объекта называются концептами. На когнитивной карте они будут вершинами. Связи между ними — дуги или ребра. Как сделать когнитивную карту? Процесс создания проходит в несколько этапов:

• Выделить факторы, которые требуют изменения в нужную нам сторону. Их должно быть немного.
• Найти рычаги воздействия. Это тоже факторы, но которые можно изменить уже сейчас. Если таковых не имеется, ситуацию придется анализировать без их использования.
• Найти циклы обратной связи. Это замкнутые пути. Они могут либо усиливать отклонение, либо стабилизировать.
• Провести анализ связей между рычагами воздействия и целевыми факторами. Это покажет, можно ли управлять ситуацией и как это лучше делать.

Как использовать когнитивную карту, рассмотрим на примере решения проблемы из романа О. Генри «Короли и капуста». Итак, представьте: консул одного из государств получает письмо с просьбой оценить перспективы развития обувной торговли. В шутливой форме он говорит о том, что перспективы самые что ни на есть огромные, потому как все жители ходят босиком.

Автор письма воспринимает эти слова буквально и, спустя некоторое время, открывает в городе обувной магазин. Проблема в том, что обувь оказалась неходовым товаром. Консулу нужно было что-то предпринять, ведь он без памяти влюбился в дочь владельца магазина. И он кое-что придумал. По словам консула, спрос на товар создать не получится.

Но можно создать условия, которые приведут к появлению спроса. Что у нас есть? А вот что:

• Спрос — одна из целевых вершин. Главная цель — повысить его, потому что сейчас он уверенно стремится к нулю.
• Привычка ходить в обуви. Тоже практически отсутствует.
• Объем рынка. Показывает, сколько обуви нужно жителям города. Этот показатель всегда больше, чем спрос.
• Насыщенность рынка. Показывает, насколько удовлетворен спрос на товар.

Исходя из этих данных, построим когнитивную карту. Связи между факторами установить легко:

• объем рынка во многом определяется привычкой людей носить обувь;
• усилить привычку можно с помощью рекламы (рычаг воздействия).

Но есть одно «но» — спрос не зависит напрямую от рекламы, а на изменение привычек уйдет уйма времени. Получается, что реклама особо ситуацию не изменит. Добавим в когнитивную карту еще один пункт — потребность носить обувь. Она нужна нам для того, чтобы защищать ноги от воздействия окружающей среды. Теперь карта выглядит несколько по-другому.

Что же сделали герои? Однажды ночью они засеяли все городские улицы колючками. Утром жители были очень удивлены. Первым, кто адекватно оценил ситуацию, стал парикмахер. Он направился прямиком в обувной магазин и купил себе пару ботинок.

Продажи в этот день составили 300 пар. Получается, консул, как и говорил, создал условия, порождающие спрос. Эта когнитивная карта описывает, как факторы зависят друг от друга. Тщательное изучение связей помогло увидеть полную картину и решить проблему.

Итак, построение когнитивной карты — отличная возможность взглянуть на проблему или ситуацию со стороны. Благодаря определению связей между объектами и явлениями вы сможете понять, что и как нужно изменить. Также вы увидите, в каком направлении лучше двигаться.

Процесс построения когнитивных карт The process of building cognitive maps

Емельяненко А. С

аспирант

Научный Исследовательский Ядерный Университет (НИЯУ МИФИ)

Москва, Россия e-mail: aemelyanenko94@yandex. ru

Emelyanenko A.S

graduate student National Research Nuclear University (MEPhI)

Moscow, Russia e-mail: aemelyanenko94@yandex. ru

Колесник. Д. В

Магистрант

Научный Исследовательский Ядерный Университет (НИЯУ МИФИ)

Москва, Россия e-mail: kisamehoshigaki@mail. ru

Kolesnik D. V

Master’s Degree students National Research Nuclear University (MEPhI)

Moscow, Russia e-mail: kisamehoshigaki@mail.ru

Аннотация.

Существует множество методов сбора и представления информации. Каждый метод имеет свои преимущества и недостатки. Одними из лучших методов для представления информации являются графический и смешанный. Это наиболее визуализированные и наиболее информативные методы. Однако у этих методов тоже есть свои деления и некоторые из видов графического представления не являются универсальными, т.е. не могут применяться в большинстве случаев, а значит применяются только в определённых ситуациях и при определённых условиях. Однако есть и более универсальные методы, которые позволяют использовать себя в 80% случаев. Они самые наглядные, информативные и гибкие, в плане манипуляции информации. Одним из таких методов является метод построения когнитивных карт. Это один из методов, которые можно применить почти ко всем вопросам, касающихся визуализации данных. В данной работе будут рассмотрены способы построения когнитивных карт, методы поиска информации для НКК, а также приведены примеры построенных НКК в ходе выполнения работы.

Annotation.

There are many methods for data collection and data presentation. Each method has its advantages and disadvantages. One of the best methods for data presentation is graphic and mixed methods. These are the most visualized and most informative methods. However, these methods also have their own divisions and some of the types of graphical representations are not universal, i.e. cannot be used in most cases, which means they are used only in certain situations and under certain conditions. However, there are more universal methods that allow you to use them in 80% of cases. They are the most intuitive, informative and flexible in terms of information manipulation. One of these methods is the method of constructing cognitive maps. This is one of the methods that can be applied to almost all issues related to data visualization. In this paper, we will consider methods for constructing cognitive maps, information retrieval methods for FCM, as well as examples of FCM constructed in the course of the work.

Ключевые слова: нечёткие когнитивные карты, НКК, когнитивные карты, КК, исследование, построение, способы построения, методы построения.

Key words: fuzzy cognitive maps, FCM, cognitive maps, CM, research, construction, data collection, data presentation.

Общее понятие и определение когнитивных карт

Когнитивная карта — модель представления знаний экспертов о законах развития и свойствах анализируемой ситуации. [1]

Рисунок 1. Классификация когнитивных карт [2]

Все виды КК имеют свои модели и методологии. В рамках данной работы представителем когнитивных карт выбраны нечёткие когнитивные карты.

Когнитивные карты можно применить практические везде. Наиболее полно когнитивные карты раскрываются в системах, которые требуют визуализацию и анализ среды, а также в системах с сложной структурой и формализацией. Так как когнитивная карта — это ориентированный граф, поэтому она может наглядно показать все связи системы и их зависимости [3]. Для понимания того, что когнитивные карты можно применить практически везде, была составлена небольшая тезисная выборка, по найденным в интернете результатам поиска по теме «Применяемость когнитивных карт».

Таблица 1 . Тезисная таблица

Тезис Ссылка на источник

Применение нечетких когнитивных карт для поддержки принятия решений при разработке рабочего учебного плана высшего учебного заведения на основе учебного плана https://cyberleninka.ru/artide/n/primeneme-nechetkih-kognitivnyh-kart-dlya-podderzhki-prinyatiya-resheniy-pri-razrabotke-rabochego-uchebnogo-plana-vysshego-uchebnogo

Применение нечётких когнитивных карт для моделирования плохо структурированных систем https://docplayer.ru/71807725-Primeneme-nechetkih-kognitivnyh-kart-dlya-modeliшvamya-plohostruktш^шvannyh-sistem.html

Применение нечётких когнитивных карт для моделирования поведения пользователей системы дистанционного обучения_

http://ceur-ws.org/Vol-1752/paper11.pdf

Ниже приведён пример когнитивной карты (рисунок 2). На данной карте представлены сущности (кружки с цифрами), связи между ними (стрелочки), зависимость сущностей (прямая [обычная] и обратная [пунктир]), веса связи (цифры около связей).

Рисунок 2. Пример когнитивной карты [3]

Способы построения НКК

Существует несколько способов построения нечёткой когнитивной карты. Как правило, данных способов 3: автоматический, ручной, смешанный.

Ручной способ подразумевает построение НКК человеком, т.е. все концепты, связи, силу связей задаёт человек, который строит карту. Для ручного способа построения карты необходимы уже собранные данные, должна быть изучена моделируемая среда. Так же допускается построение карты в процессе изучения моделируемой среды.

Автоматический способ подразумевает построение карты с помощью алгоритмов, которые сами определяют концепты, связи и силу связей между концептами. Для построения карты подобным образом нужна некая база данных, собранная заранее, для обучения машины, которая будет строить данную карту, а также набор данных, на которые будет ссылаться автоматизированная система после обучения.

Смешанный способ подразумевает взаимодействие человека и машинного аппарата для построения концептов, связей и определения силы связей. В данном способе человек регулирует процесс и следит за поиском информации, формированием БД, построением карты и прочими процессами.

Каждый из способов имеет свои преимущества и недостатки. Основные преимущества и недостатки приведены в таблице (таблица 2).

Таблица 2. Основные преимущества и недостатки способов построения КК

Ручной Автоматический Смешанный

Преимущества Полный контроль человеком, возможность ручного выбора данных, разнообразие источников получения данных Возможность обработки большого количества данных, математическая обоснованность элементов карты, постоянная обновляемость информации Частичный контроль процесса человеком, возможность обработки большого количества данных, математическая обоснованность элементов карты, постоянная обновляемость информации, разнообразие источников получения информации, ручная возможность дополнения данных

Ручной Автоматический Смешанный

Недостатки Время протекания процесса, устаревание данных, медленная обработка информации, не высокая адекватность данных после обработки или до начала обработки. Возможность неправильного обучения, ограниченный доступ к ресурсам с данными, требует от человека специальных знаний Возможно искажение карты путём вмешательства человека

Методы получения данных для построения когнитивных карт

На данный момент нет согласованности в литературе относительно способа выявления важных факторов, влияющих и определяющих исследуемую ситуацию. Методы получения данных для построения когнитивных карт могут быть полезны как для понимания лицами когнитивных процессов, принимающих участие в принятии решений, так и как основа для управления активным исследованием сложных ситуаций. [4] Методы получения данных для построения когнитивных карт делятся на прямые и косвенные. Прямые методы — это непосредственная работа с экспертами. Косвенные методы — это методы обработки вторичных данных. [5]

Рисунок 3. Методы получения данных для построения когнитивных карт

Для получения данных для когнитивных карт существует 4 метода:

1. Выявление факторов и связей посредством контент-анализа документов. Данный метод удобен тем, что он позволяет строить карту, не имея практически никаких данных о моделируемой среде. Анализ данных начинается с нуля и уже из различного рода данных, которые анализируются, выделяются концептуальные сущности. Данный метод требует обработки большого количества данных, а также высокое качество как источников данных, так и самих данных. [5]

2. Выявление факторов и связей посредством анализа экспертных представлений. При этом для структуризации представлений о сложной проблемной ситуации, как правило, привлекаются эксперты из различных областей знаний. Данный метод, наверное, самый универсальный и требует от создателя карты минимальных знаний, т.к. практически всю работу за него делает экспертная группа, т.е. члены экспертной группы являются компетентными людьми, которые знают практически всё об исследуемой области; они могут составить адекватные сущности, сделать правильные связи и дать наиболее точные веса связей сущностей. Однако, данный метод напрямую зависит от экспертной группы. Неправильно подобранная группа с недостающей компетенцией в знаниях может кардинально повлиять на качестве составленной КК. [5]

3. Выявление факторов и связей посредством анализа количественных данных (к примеру, регрессионный анализ). Данный метод требует от аналитика определённых знаний и умения работать с программами, позволяющими проводить различного рода анализы данных. Подобный метод подойдёт не всем, однако он может показать очень полезные данные после проведения анализа, например, различного рода зависимости. Данный метод скорее служит как вспомогательный к другому любому методу, который может подтверждать какие-либо данные или выявлять потенциально новые. [5]

4. Выявление факторов и связей на основе концептуальных схем. Концептуальную схему можно считать сильно упрощённой КК. В данной схеме изображаются какие-то первоначальные придуманные концепты без подкрепления их какими-либо данными. Концептуальные схемы можно считать «отправной точкой» для создания полноценной КК. Концептуальная схема выступает как некий генератор идей и даёт понятие об общей картине происходящего. Использовать его в одиночку, как и анализ количественных данных не стоит, а лучше комбинировать его с другими методами. [5]

Данные методы имеют свои преимущества и недостатки. Для каждой ситуации подходит лучше, в той или иной степени, определённый метод. Для сравнения этих методов предлагается ознакомиться с составленной таблицей (таблица 3), в которой оценены основные общие параметры методов поиска информации по шкале от 1 до 5, где 5 это максимальное значение параметра.

Значение параметров:

1. Качество данных — обозначает степень достоверности данных полученных после обработки данных

2. Возможность сбора актуальных данных — обозначает степень актуальности данных получаемых с помощью метода

3. Скорость сбора данных — обозначает скорость получения данных используя определённый метод

4. Скорость обработки данных (вручную) — обозначает скорость обработки данных без использования автоматизации процесса

5. Скорость обработки данных (автоматизировано) — обозначает скорость обработки данных используя автоматизацию процесса

6. Автоматизация метода — показывает на сколько является автоматизирован тот или иной метод

7. Возможность полной автоматизации — показывает возможность автоматизации метода. Чем больше оценка, тем глобальнее может быть автоматизация

8. Степень обширности данных — показывает степень охвата различных ресурсов. Чем больше оценка, тем больше охват данных

9. Доступность метода — обозначает степень доступности метода тому или иному лицу

Таблица 3. Оценка основных общих параметров методов поиска информации

Анализ

Контент- количественных Концептуальные Экспертный

анализ данных схемы анализ

Качество данных 3 4 1 3

Возможность сбора

актуальных данных 4 4 2 4

Скорость сбора

данных 3 3 4 3

Скорость обработки данных

(вручную) 2 2 4 4

Скорость обработки данных

(автоматизировано) 5 5 1 2

Автоматизация

метода 4 4 1 1

Возможность

полной

автоматизации 4 4 1 1

Степень

обширности

данных 5 5 4 4

Доступность

метода 3 3 5 3

Если проанализировать данные всех методов, то можно выявить в них ряд недостатков:

• Качество карт, полученных с помощью описанных методов, зависит от качества информации, получаемой для построения карты, а качество информации, в свою очередь, зависит от качества знаний, предоставленных в источнике информации. Карты, получаемые из информации, предоставленной экспертом, могут включают в себя как нужные данные, так факторы, зависящие от эксперта, некий человеческий фактор. Основное преимущество прямых методов в том, что они избегают использования огромных процедур кодирования и дают возможность исследователю сфокусироваться на целостности ситуации. [5,6]

• Анализ количественных данных предполагает объективность выявленных факторов и связей, однако, чтобы некоторый фактор попал в поле зрения, о нем и его влиянии должна быть собрана некая количественная информация. Обычно, при решении проблем, которые включают множество элементов различной природы, и зависимости между элементами которых носят как количественный, так и качественный характер, указанное условие невыполнимо. [5,6]

• Распространены прямые методы, в которых субъекту предъявляют список переменных для установления причинно-следственных зависимостей, а далее используются парные сравнения и последующая формальная обработка для получения итоговой оценки взаимовлияний факторов. В данной процедуре заложены риски появления лишних причинно-следственных связей, т.к. субъект имеет возможность перебрать все возможные комбинации. Потенциальную проблему кодирования ошибок содержат ручное построение, из-за неоднозначности определения причин и следствий в исследуемой ситуации. Проблему кодирования ошибок в карте связывают с различиями в когнитивных процессах распознавания и вспоминания. [5,6]

Анализ первых трех подходов сводится к построению карты, однако:

• Недооценивается роль концептуальных схем, формирование которых предшествует определению факторов когнитивной карты. Концептуальная схема служит вспомогательным инструментом для формирования у экспертов единого и целостного представления об исследуемой ситуации и обеспечивает направленное выделение существенных знаний о ситуации. [6]

Описанные выше методы дадут наилучший результат если использовать их все вместе поэтапно. Например, последовательность методов может быть следующей: Данная последовательность

позволит после каждого перехода от метода к методу сократить количество ненужных данных и повысить их качество.

Для лучшей наглядности, при каком способе какой метод наиболее эффективен предлагается сводная таблица (таблица 4), в которой проставлена экспертная оценка эффективности того или иного метода в определённом способе построения НКК. Градация оценки лежит в промежутке от 1 до 5, где 1 это максимально не эффективный, а 5 — максимально эффективный.

Таблица 4. Экспертная оценка соотношения способов построения НКК и методов поиска информации для её

построения

Анализ

Контент количественных Концептуальные Экспертный

анализ данных схемы анализ

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Ручной 3 3 5 4

Автоматический 5 5 2 3

С мешанные 4 4 4 4

Пример когнитивных карт, полученных в ходе исследовательской работы

Когнитивная карта, полученная на рисунке 4 — это карта, полученная с помощью машинного обучения. Данная карта строится автоматически с помощью специально написанной программы. Данные для карты собирались автоматически и занесены в некую БД, которые изучил машинный аппарат и с помощью исследованных данных построил данную НКК. Здесь использовался смешанный способ построения карт, так как некоторые данные приходится вносить вручную.

-|^ПГТП ГТТГР»»‘»»1 ■

Рисунок 4. НКК макросреды предприятия, полученная с помощью машинного обучения

Когнитивная карта, представленная на рисунке 5 — это карта микросреды некоторого предприятия, составленная с помощью первого метода «Выявление факторов и связей посредством контент-анализа документов». Данные, для определения сущностей брались из официального сайта и годовых отчётов концерна Росэнергоатом. Данная карта в текущем состоянии является знаковой, а также её можно считать концептуальной. Она была передана на оценку экспертам, поэтому задействован второй метод «Выявление факторов и связей посредством анализа экспертных представлений». Данные, которые используются для задания значений вершинам собраны за последние 8 лет. Расчёт карты будет производиться после сбора оценок экспертной группы, а также реструктуризации самой карты.

Рисунок 5. НКК микросреды предприятия, полученная с помощью ручного, плуавтоматизированого построения

Список используемой литературы:

1. Elpiniki I. Papageorgiu. Fuzzy Cognitive Maps for Applied Sciences and Engineering. — 2014 -[Электронный ресурс]. — Режим доступа — URL: https://drive.google.eom/file/d/1QNU4i54cRs4k_RJw3TGWqzX5Oj-OTWHl/view (Дата обращения 2019г)

2. А.И. Каяшев. Когнитивные карты с интерпретацией концептов и связей между ними совокупностью аргументов двузначной логики. — 2014. -[Электронный ресурс]. — Режим доступа — URL: http://vspu2014.ipu.ru/proceedings/prcdngs/4126.pdf. (Дата обращения 2019г)

3. Васильев В.И. Построение нечётких когнитивных карт для анализа и управления информационными рисками вуза. Вестник УГАТУ. — [Электронный ресурс]. — Режим доступа — URL: https://cyberleninka.ru/article/n/postroenie-nechetkih-kognitivnyh-kart-dlya-analiza-i-upravleniya-informatsionnymi-riskami-vuza. Дата обращения: 2019г.

4. Когнитивное моделирование проблемных ситуаций. -[Электронный ресурс]. — Режим доступа — URL: https://present5.com/tema-4-1-kognitivnoe-modelirovanie-problemnyx-situacij-n/

5. Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики». — [Электронный ресурс]. — Режим доступа — URL: https://publications.hse.ru/mirror/pubs/share/folder/86i0iqok4q/direct/82233531 (Дата обращения 2019)

6. Филиппович Андрей Юрьевич. Когнитивные, концептуальные и ассоциативные карты. — 2011 -[Электронный ресурс]. — Режим доступа — URL: http://blogs.it-claim.ru/andrey/2011/01/19/cognitive-maps (Дата обращения 2019г)

Когнитивная карта

Рассказываем, что такое когнитивная карта. Приводим рекомендации по построению когнитивной карты и примеры.

Когнитивная карта. Понятие

Что такое когнитивная карта?

Когнитивная карта (от лат. cognitio — знание, познание) — разновидность визуальных карт, образ знакомого пространственного окружения.

Когнитивные карты создаются и видоизменяются в результате активного взаимодействия субъекта с окружающим миром. При этом могут формироваться когнитивные карты различной степени общности, «масштаба» и организации (например, карта-обозрение или карта-путь в зависимости от полноты представленности пространственных отношений и присутствия выраженной точки отсчёта).

Когнитивная карта — субъективная картина, имеющая прежде всего пространственные координаты, в которой локализованы отдельные воспринимаемые предметы.

Выделяют:

• • карту-путь как последовательное представление связей между объектами по определённому маршруту;
  • карту-обозрение как одновременное представление пространственного расположения объектов.

Преимущества использования когнитивной карты

• Взаимоотношения и взаимозависимости становятся явными.
• Интервьюируемый/группа вынуждены задавать вопросы и обсуждать связь между идеями и их реальными целями.
• Карта обеспечивает фокус для обсуждения и дебатов.
• Линии аргументации делают рациональное мышление человека более ясным.

Построение когнитивной карты

Суть построения когнитивной карты

Удачны советы по построению когнитивных карт представлены Banxia Software Ltd. Рассмотрим их.

Когнитивное отображение побуждает вас искать «иерархию» в идеях, которые вы отображаете. Иерархия является иерархией причины и следствия, средств / целей, как / почему, работая над выявлением желаемых и (как следствие нежелательных) результатов. Терминология, используемая для обозначения результатов, зависит от условий, в которых используется метод. Их можно назвать целями/не целями, стремлениями/страхами и так далее. Большинство ссылок являются направленными, представляют причинно-следственные связи и читаются как «могут привести к». Можно использовать негативные ссылки. Они переключают отношения между понятиями таким образом, что эмерджентный полюс хвостового понятия (понятие в начале ссылки) относится к контрастному (или противоположному) полюсу понятия головы (понятие на стрелке звена). Номер ссылки на концепцию можно не использовать.

Связи между идеями добавляют дополнительную контекстуальную информацию к самим концепциям, и есть смысл через содержание идей — способ, которым они выражены в виде коротких фраз — и через контекст, в котором они находятся.

Рекомендации по построению когнитивной карты

• Начиная:
  • определите область/тему для обсуждения. Это не входит в карту, но является предметом, о котором вы говорите.
  • запишите первые пять-десять идей на бумаге, а затем начните вставлять ссылки.
  • опирайтесь на идеи, которые у вас уже есть, используя карту для направления обсуждения.
  • по каждой идее спросите о результатах (Почему это важно? Чего мы/вы пытаетесь достичь?) и поддерживающем аргументе (Что может привести к тому, что это произойдет? Как мы/вы это сделаете?)

Примеры когнитивной карты

Пример 1

Пример 2