Экспертная система для прогнозирования личностных характеристик человека на основе теоремы Байеса

Исследование, начатое в октябре, планируется развить в курсовой проект и, в дальнейшем, в диплом.
Работа была представлена на региональной конференции «Безопасность информационного пространства».
Это исследование — попытка подойти к вопросу безопасности немного с другой стороны.

Известно, что главный источник всех бед — сам человек, сотрудник организации. Поэтому, не приняв на работу при отборе неблагонадежных потенциальных сотрудников, возможно уменьшить вред от них.

Целью работы является создание экспертной системы для принятия решения в условиях неопределенности, методом, основанным на применении тео-ремы Байеса, для получение характеристики личности, при условии, что человек не подвергается множественному тестированию.

Работа направлена на выяснение критических психологических черт личности при принятии нового сотрудника в организации, в качестве замены тестированию психологом, сокращению времени тестирования, получения результатов многих тестов при прохождении только одного.

Психологическое тестирование — термин психологии, обозначающий процедуру установления и измерения индивидуально-психологических отличий. Психологическое тестирование используется в различных сферах: профориентации, профотборе, психологическом консультировании, планировании коррекционной работы и т. д
В наше время психодиагностика представлена огромным количеством тестов, обширно и многогранно исследующих личность в целом и от-дельные особенности человеческого характера в частности
Психологический тест — стандартизированное задание, по результатам выполнения которого судят психофизиологических и личностных характеристиках, знаниях, умениях и навыках испытуемого.
Огромное количество как существующих тестов, так и искомых характеристик личности не позволяет провести полную необходимо диагностику.

Однако можно использовать универсальную методику, дающую разностороннюю информацию о человеке, из результатов которой можно сделать выводы о результатах для других тестов.

В качестве такого теста был выбран 16-факторный опросник Кеттелла, как наиболее универсальный, многомерный, оценивающий свойства нормальной личности, описывает личностную структуру человека, выявляет личностные проблемы. При этом личность описывается совокупностью первичных свойств личности, которые определяют ее внутреннее содержание и поведение.

Вакторы теста Кеттелла:
Фактор А: Открытость — Замкнутость
Фактор B: Развитое мышление — Ограниченное мышление.
Фактор C: Эмоциональная стабильность — Эмоциональная неустойчивость.
Фактор E: Независимость — Податливость.
Фактор F: Беспечность — Озабоченность.
Фактор G: Сознательность — Беспринципность.
Фактор H: Смелость — Застенчивость.
Фактор I: Чувственность — Твёрдость.
Фактор L: Подозрительность — Доверчивость.
Фактор M: Мечтательность — Практичность.
Фактор N: Утончённость — «Простота».
Фактор O: Склонность к чувству вины — Спокойная самоуверенность.
Фактор Q1: Радикализм — Консерватизм.
Фактор Q2: Самостоятельность — Зависимость от группы.
Фактор Q3: Самоконтроль, сильная воля — Недостаток самоконтроля, индифферентность.
Фактор Q4: Внутренняя напряжённость — Внутренняя расслабленность.

В качестве прогнозируемого был выбран тест межличностных отношений Лири, предназначенный для исследования представлений субъекта о себе и идеальном «Я», а также для изучения взаимоотношений в группах. C помощью теста выявляется преобладающий тип отношений к людям в самооценке и взаимооценке, делаются выводы о выраженности типа, о степени адаптированности поведения — степени соответствия (несоответствия) между целями и достигаемыми в процессе деятельности результатами.

Шкалы теста Лири:
I. Авторитарный (властный-лидирующий)
II. Эгоистичный (независимый-доминирующий)
III. Агрессивный (прямолинейный-агрессивный)
IV. Подозрительный (недоверчивый-скептический)
V. Подчиняемый (покорно-застенчивый)
VI. Зависимый (зависимый-послушный)
VII. Дружелюбный (сотрудничающий-конвенциальный)
VIII. Альтруистический (ответственно-великодушный)

Экспертная система для принятия решения в условиях неопределенности на основе теоремы Байеса строится с помощью полученных ранее статистических данных и без участия эксперта.

Статистические данные результатов прохождения обоих тестов были разбиты на группы в соответствии с методологическими указаниями к тестам. Для опросника Кеттелла полученные значения разбивались на три группы: низкие (1-3), средние (4-7) и высокие (8-10). Для теста Лири значения разбиваются на четыре группы: 0-4 балла – низкая, 5-8 баллов – умеренная, 9-12 баллов – высокая, 13-16 баллов – экстремальная.

Контрольная группа с используемыми в нашей работе результатами состояла из ста человек, которые прошли оба теста.
Каждый элемент матрицы условных вероятностей – это вероятность попадания в каждую группу каждой шкалы каждого теста. Для одного фактора опросника Кеттелла и одной шкалы теста Лири матрица условных вероятностей будет иметь размер 3х4.
Выполнив расчет этой матрицы, мы получили данные для применения теоремы Байеса.

Необходимо принять решение, сводящееся к выбору одной из не-скольких известных альтернатив. Информацию для принятия решения система черпает из диалога с пользователем, задавая ему вопросы и получая от него ответы.
В нашем случае вопросами будут являться шестнадцать значений, полученных с помощью опросника Кеттелла, альтернативами – группы в тесте Лири, а результатом работы – вероятность попадания в ту или иную группу результатов теста Лири.

Перед началом опроса мы не знаем, какие результаты по какой шкале теста будет более вероятными, поэтому априорная вероятность в начале будет 0,25

После каждого ответа на вопрос (обработки результатов следующей шкалы опросника Кеттелла), ситуация изменятся.
Пусть имеется вектор Pa априорных вероятностей целевых аль-тернатив (в нашем случае он включает 4 компонента, равных 0.25 каждый). Если выбран ответ номер i, то апостериорная (то есть после ответа) вероятность j-й целевой альтернативы составляет

Спрогнозирован может быть иной тест, диагностирующий требуемые характеристики.

Стоит так же помнить, что любой тест дает некую погрешность.

Итогом исследования является разработанный имитатор теста Лири на основе данных испытуемых по тесту Кеттелла. Программа работает в двух режимах: пользователю предлагается пройти тест-опросник Кеттелла или ввести уже имеющиеся результаты (стены) по каждой шкале.
Результатом работы программы будет расшифровка значений для опросника Кеттелла и таблица спрогнозированных вероятностей принадлежности человека к одной из четырех групп по тесту Лири.

Сравнивая данные, полученные от имитатора, и результаты контрольной группы из 100 человек, можно сделать вывод, что прогноз в целом успешный (Т.е по каждой шкале дано 100 ответов, на графике представлено количество правильных прогнозов для испытуемых со смешанными результатами опросника Кеттелла. В среднем, вероятность правильного прогнозирования коло 0,6 (60;).

Для испытуемых с интересующими нас критическими характеристиками, чьи результаты попали в группу низких результатов (35 человек, соответственно, 35 результатов по каждой шкале Лири) по тесту-опроснику Кеттелла, достоверность составляет 82%, в противоположной группе с высокими значениями (34 человека, 34 значения по каждой шкале) – 84%.

Отмечу, что для получения более высокой точности и достоверности результатов необходимо использовать другие, более сложные математические методы и средства.
В процессе исследования получены результаты, позволяющие продолжить работы в выбранном направлении и повысить точность получаемых результатов.