Agregación difusa

Modo de empleo

Ventana de configuración

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Campos «Capa 1» y «Capa 2»

Los campos «capas» muestran la lista de capas cargadas, limitadas a las tablas geopackage. De hecho, la versión actual solo tiene en cuenta los datos almacenados en archivos geopackage (gpkg).

Campos «Campo difuso 1» y «Campo difuso 2»

Una vez seleccionadas las capas de entrada, estos menús desplegables muestran todos los campos con el sufijo _fuzzy de cada una de ellas.

Tipo de operación espacial

Esta opción permite gestionar la extensión espacial de la capa resultante.

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La opción intersección mantiene en la capa resultante el área correspondiente a la superposición de las dos capas de entrada. Para cada intersección, el atributo resultante se calcula a partir de la función que se define más adelante. Pero esto implica que si una capa no tiene datos para una zona, dicha zona se ignora en la capa resultante. En un proceso que implique varias agregaciones de extensión diferente, la capa resultante se verá reducida de forma significativa. Además, la ausencia de datos de una zona impedirá su «recuperación» en agregaciones posteriores.

La opción union mantiene en la capa resultante el alcance correspondiente a las dos capas de entrada. Para cada zona de superposición, el atributo resultante se calcula a partir de la función definida más adelante. Para las zonas en las que una de las dos capas no tiene datos, el atributo resultante se calcula a partir de la función definida más adelante, considerando que el valor de la capa ausente es «muy malo». En un proceso que implique varias agregaciones de extensión diferente, la capa resultante no se recortará en absoluto. Además, la ausencia de datos en una zona no impedirá su «recuperación» en agregaciones posteriores.

Nombre de la capa resultado

Puede nombrar la capa agregada libremente, pero tendrá como sufijo «_agg».

Historial de transformaciones

Cada vez que el complemento realiza una transformación o una agregación, se añade una línea a una tabla de gestión del historial, metafuzzy, que se crea y se mantiene dentro del geopacote de datos.

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En el caso de las agregaciones difusas, los campos que se rellenan son:

  • field: el nombre del campo agregado
  • function: el tipo de operación espacial y la función seleccionada con un código numérico que representa la respuesta a cada una de las tres preguntas (1 = muy bueno, 5 = muy malo)
  • params: los detalles de los parámetros numéricos utilizados para generar las funciones no catalogadas
  • source1: el nombre de la capa fuente 1 y su atributo
  • source2: el nombre de la capa fuente 2 y su atributo

Definir la función de agregación

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Debe marcar una respuesta para cada una de las tres preguntas.

Si considera que la inversión de los dos criterios modifica sus respuestas (asimetría de los criterios), marque la casilla Verificar la simetría. Una cuarta pregunta le permitirá introducir su respuesta.

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Procedimiento para determinar la operación de agregación.

En el caso de la agregación de dos objetivos, existe un procedimiento sencillo para determinar el tipo de operación que se debe realizar. Consiste en proponer al responsable de la toma de decisiones tres situaciones tipo y pedirle que las evalúe. A partir de las tres respuestas dadas, se busca en un catálogo de funciones la que mejor se adapta a los deseos del responsable de la toma de decisiones.

Las tres situaciones tipo (S1, S2, S3) se eligen en función de dos criterios (C1, C2) de manera que:

  • – S1 sea incompatible (nota E o 0) con C1, pero totalmente compatible (nota A o 1) con C2;
  • – S2 sea medianamente compatible (nota C o 0,5) con los dos objetivos C1 y C2;
  • – S3 sea medianamente compatible (nota C o 0,5) con C1 y totalmente compatible (nota A o 1) con C2.

Se obtienen tres respuestas (R1, R2, R3) a partir de las cuales se busca la operación de agregación.

Los tres tipos de funciones implementadas

Hay que estudiar dos situaciones:

  • a) dos criterios de igual importancia;
  • b) dos criterios de importancia desigual

Criterios de igual importancia (simétricos)

Dos criterios tienen la misma importancia si la función de agregación es simétrica, es decir, si la respuesta a las tres preguntas de evaluación es la misma si se invierte el orden de los criterios.

En este caso, a partir de las tres respuestas (R1, R2, R3) se busca la operación de agregación en la siguiente tabla:


Método de ajuste para criterios asimétricos

Cuando un usuario define una función de agregación difusa a partir de respuestas no simétricas (por ejemplo, algunos criterios considerados más importantes que otros, o combinaciones consideradas atípicas), el complemento utiliza un método de aproximación para generar automáticamente una función de agregación personalizada.

La función generate_asymmetric_function(code):

  1. Puntos clave definidos por el usuario

    • El usuario elige cuatro valores de agregación que corresponden a situaciones de referencia:

      • (1, 0): criterio A totalmente verdadero, criterio B totalmente falso.->vA1B0
      • (0,5, 0,5): ambos criterios medios.->vA05B05
      • (0,5, 1): criterio A medio, criterio B totalmente verdadero->vA05B1
      • (0, 1): criterio A totalmente falso, criterio B totalmente verdadero->vA0B1

    • Estos valores se codifican en forma de un código de 4 dígitos (cada dígito del 0 al 4 corresponde a un grado de satisfacción entre 1,0 y 0,0).

  2. Construcción de la función difusa

    • Para los cuatro puntos clave, los valores se asignan directamente.
    • Para todas las demás combinaciones (x, y), el valor se calcula mediante interpolación bilineal ponderada, utilizando la fórmula:

      • vA05B05⋅x⋅y+vA05B1⋅x⋅∣x−y∣+vA0B1⋅(1−x)⋅y

    • Esta fórmula permite obtener una superficie continua que sigue siendo coherente con los puntos clave definidos.

  3. Resultado

    • La función devuelta se puede aplicar a cualquier par (x, y) de valores difusos.
    • También se devuelve un diccionario de parámetros, que documenta el tipo, el código, los puntos


Método de ajuste para criterios simétricos inusuales

Los tríos presentados en la tabla de funciones anterior cumplen las siguientes restricciones:

1) R3 >= max( R1,R2), la evaluación de una situación que cumple completamente el criterio 2 y medianamente el criterio 1 debe ser al menos igual a la mejor evaluación de las otras dos situaciones (R1 y R2), una de las cuales no cumple en absoluto el primer criterio y la otra cumple medianamente los dos criterios;

2) R3 >= nota C o 0,5, la satisfacción total del segundo criterio no puede hacer que la satisfacción global caiga por debajo del nivel de satisfacción del primer criterio.

Pero si esta lógica se utiliza en la mayoría de las aplicaciones, es posible que no sea válida en situaciones muy particulares. En este caso, el plugin utiliza la función generate_fuzzy_function(code) para generar automáticamente una función de agregación adecuada.

Un mensaje de advertencia indica que se trata de una combinación inusual de respuestas.

  1. Puntos clave definidos por el usuario

    • El usuario define tres situaciones de referencia, codificadas con tres dígitos (de 0 a 4) que representan un grado de agregación comprendido entre 1,0 y 0,0:

      • (1, 0) o (0, 1): un criterio totalmente verdadero, el otro totalmente falso.->v1
      • (0,5, 0,5): los dos criterios medios.->v2
      • (0,5, 1) o (1, 0,5): un criterio medio, el otro totalmente verdadero.->v3

  2. Construcción de la función difusa simétrica

    • Los valores de los tres puntos clave se asignan directamente según el código proporcionado.
    • Para todos los demás pares (x, y), el valor se estima mediante interpolación continua con la fórmula:

      • v2⋅x⋅y+v3⋅∣x−y∣

    • Se respeta la simetría porque la fórmula y los puntos clave son idénticos si se intercambian x e y.

  3. Resultado

    • La función devuelta se puede aplicar a cualquier par (x, y) de valores difusos.
    • También se devuelve un diccionario de parámetros que documenta el tipo, el código, los puntos clave y la fórmula de aproximación.