شماره ركورد
34210
پديد آورنده
ايات جهاد
عنوان
عدم قطعيت آشكار شد: بررسي تكنيكهاي تجسم دادههاي نامشخص
مقطع تحصيلي
نرم افزار
رشته تحصيلي
مهندسى كامپيوتر
سال تحصيل
1402
تاريخ دفاع
1404/09/09
استاد راهنما
محمد رضا كنگاوري
استاد مشاور
نيست
دانشكده
دانشكده كامپيوتر
چكيده
چكيده
تصميمگيري با پيامدهاي بالا به كميسازي قابل اعتماد و تجسم شفاف عدم قطعيت زماني در سيستمهاي پويا وابسته است. مدلهاي پيشبيني سريهاي زماني مرسوم اغلب فواصل پيشبيني توليد ميكنند كه به طور ضعيفي كاليبره شدهاند و منجر به ابهام معرفتي و به خطر انداختن يكپارچگي ارتباط ريسك مورد نياز براي حاكميت قوي و "بهروزرسانيهاي ذينفعان" ميشوند.
اين پاياننامه، "عدم قطعيت آشكار شد: بررسي تكنيكهايي براي تجسم دادههاي نامشخص"، با توسعه و اعتبارسنجي يك چارچوب جديد تركيبي احتمالي CRPS-Tuned، به اين نقص ميپردازد. نوآوري اصلي در تركيب سيستماتيك مدلهاي مكمل - به ويژه شبكههاي حافظه كوتاهمدت بلند (LSTM) براي ثبت وابستگيهاي زماني پيچيده و شبكههاي چگالي مخلوط (MDN) براي توليد توزيعهاي احتمال پيشبيني كامل - نهفته است. اين معماري همچنين شامل برآوردگرهاي غيرپارامتري تطبيقي و يك مؤلفه تورم صفر براي مدلسازي قوي تغييرپذيري تصادفي ذاتي در سريهاي زماني دنياي واقعي است. اين چارچوب با استفاده از دادههاي سري زماني هواشناسي بسيار ناپايدار و مختص هر حوزه، به دقت اعتبارسنجي شد. ادغام و بهينهسازي مدل توسط امتياز احتمال رتبهبنديشده پيوسته (CRPS) انجام شد تا وضوح (دقت) و قابليت اطمينان (كاليبراسيون) متعادل رياضي تضمين شود. اعتبارسنجي تجربي، عملكرد برتر مدل را نشان داد و به عدم قطعيت كاليبرهشده خوبي با پوشش بازه پيشبيني كه به طور دقيق با هدف اسمي همسو بود، دست يافت (به عنوان مثال، پوشش 80.83٪ براي يك بازه 80٪).
اين تحقيق يك روش علمي معتبر براي تبديل دادههاي خام و نامشخص به تجسمهاي قابل اعتماد و آماده تصميمگيري ارائه ميدهد. اين پاياننامه با تضمين يكپارچگي آماري مرزهاي عدم قطعيت، استانداردهاي شفافيت معرفتي و قابليت اطمينان پيشبيني را به طور قابل توجهي پيشرفت ميدهد و سهم مهمي در توسعه سيستمهاي پشتيباني تصميمگيري قوي و آگاه از عدم قطعيت در حوزههاي زماني بحراني دارد.
بنابراين، با آشكار كردن عدم قطعيت به جاي پنهان كردن آن، اين مطالعه امكان تغيير به سمت تصميمگيري مبتني بر داده شفافتر، قابل اعتمادتر و عمليتر را فراهم ميكند.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/09/27
عنوان به انگليسي
Uncertainty Unveiled: Exploring Techniques for Visualizing Uncertain Data
تاريخ بهره برداري
12/21/2025 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
آيات جهاد
چكيده به لاتين
Abstract
High-consequence decision-making hinges on the reliable quantification and transparent visualization of temporal uncertainty in dynamic systems. Conventional time-series forecasting models often produce prediction intervals that are poorly calibrated, leading to epistemic opacity and compromising the integrity of risk communication required for robust governance and "Stakeholder updates."
This thesis, Uncertainty Unveiled: Exploring Techniques for Visualizing Uncertain Data, addresses this deficiency by developing and validating a novel CRPS-Tuned Hybrid Probabilistic Ensemble framework. The core innovation lies in the systematic fusion of complementary models—specifically Long Short-Term Memory (LSTM) networks for capturing complex temporal dependencies and Mixture Density Networks (MDNs) for generating full predictive probability distributions. The architecture also incorporates adaptive non-parametric estimators and a zero-inflation component to robustly model the stochastic variability inherent in real-world time-series.
The framework was rigorously validated using highly volatile, domain-specific meteorological time-series data. Model fusion and optimization were driven by the Continuous Ranked Probability Score (CRPS) to guarantee mathematically balanced sharpness (accuracy) and reliability (calibration). The empirical validation demonstrated the modelʹs superior performance, achieving well-calibrated uncertainty with a Prediction Interval Coverage that accurately aligned with the nominal target (e.g., 80.83% coverage for an 80% interval).
This research provides a scientifically validated methodology for transforming raw, uncertain data into trustworthy, decision-ready visualizations. By ensuring the statistical integrity of the uncertainty bounds, the thesis significantly advances the standards for epistemic transparency and forecast reliability, offering a crucial contribution to the development of robust, uncertainty-aware decision support systems in critical temporal domains.
So, by unveiling uncertainty rather than concealing it, the study enables a shift toward more transparent, reliable, and actionable data-driven decision-making.
كليدواژه هاي فارسي
(تجسم عدم قطعيت، مدلهاي احتمالي تركيبي، كاليبراسيون پيشبيني، پيشبيني سريهاي زماني، پوشش بازه پيشبيني، امتياز احتمال رتبهبنديشده پيوسته (CRPS)، شبكههاي چگالي تركيبي (MDN)، مديريت ريسك و LSTM (حافظه كوتاهمدت بلندمدت).)
كليدواژه هاي لاتين
(Uncertainty Visualization, Hybrid Probabilistic Models, Forecast Calibration, Time-Series Forecasting, Prediction Interval Coverage, Continuous Ranked Probability Score (CRPS), Mixture Density Networks (MDN), Risk Management, and LSTM (Long Short-Term Memory).)
Author
ayat Jihad
SuperVisor
Dr. Mohammad Reza Kangavari