Metaheuristički pristup optimizaciji težina u metodiTOPSIS za procenu uspeha kandidata na vozačkom ispitu

  • Ivana Sarić Универзитет у Београду, Технолошко-металуршки Факултет, Катедра за Математичке науке, Београд, Република Србија https://orcid.org/0000-0001-9141-8098
  • Jasmina Vujadinović University of Defence, Military Academy
  • Rale Nikolić Универзитет одбране у Београду, Војна академија, Катедра Природно-математичких наука, Београд, Република Србија https://orcid.org/0000-0002-8703-3029
DOI: https://doi.org/10.5937/vojtehg73-62775
Ključne reči: TOPSIS, метахеуристике, GA, ACO, BCO, F1-score, AUC, Vienna Test System, вишекритеријумско одлучивање

Sažetak


Сажетак:

Увод/циљ: Безбедност у саобраћају и поуздана селекција возача представљају важан сегмент савременог друштва. Циљ овог рада је унапређење поступка процене успешности кандидата на возачком испиту применом вишекритеријумских метода одлучивања и метахеуристичке оптимизације. На основу резултата добијених Vienna Test System-ом, предложена је примена TOPSIS методе са адаптивним одређивањем тежина критеријума.

 

Методе: Тежински коефицијенти TOPSIS методе оптимизовани су помоћу три метахеуристичка алгоритма – генетског алгоритма (GA), алгоритма мрављих колонија (ACO) и алгоритма пчелињих колонија (BCO). Током оптимизације коришћене су две различите функције циља: AUC и F1-score, како би се испитало њихово дејство на тачност и стабилност модела. Експериментални оквир обухвата три сегмента: (1) поређење перформанси GA, ACO и BCO метахеуристика за AUC функцију циља, (2) аналогно поређење за F1-score функцију циља и (3) међусобну анализу AUC и F1-score оптимизованих модела.

 

        Резултати: Добијени резултати указују да избор метахеуристичког алгоритма и функције циља значајно утичу на перформансе TOPSIS методе. Оптимизација са AUC функцијом циља довела је до стабилнијих модела и бољег баланса између успешних и неуспешних кандидата, док је оптимизација са F1-score функцијом циља постигла већу осетљивост и бољу идентификацију успешних кандидата.

Закључак: Увођење метахеуристичких алгоритама у оптимизацију тежина TOPSIS методе омогућава адаптивно и поузданије рангирање кандидата, чиме се доприноси развоју интелигентних система за селекцију возача и унапређењу безбедности у саобраћају. Добијени резултати потврђују да правилним избором функције циља и алгоритма оптимизације може да се постигне знатно побољшање тачности модела.

Reference

Dorigo, M. & Gambardella, L.M. 1997. Ant colony system: a cooperative learning approach to the traveling salesman problem, IEEE Transactions on Evolutionary Computation, 1(1), pp. 53–66. Available at: https://doi.org/10.1109/4235.585892

Fawcett, T. 2006. An introduction to ROC analysis. Available at: https://doi.org/10.1016/j.patrec.2005.10.010

Hanley, J.A. & McNeil, B.J. 1982. The meaning and use of the area under a receiver operating characteristic (ROC) curve, Radiology, 143(1), pp. 29–36. Available at: https://doi.org/10.1148/radiology.143.1.7063747

Holland, J.H. 1975. Adaptation in Natural and Artificial Systems, Ann Arbor: University of Michigan Press.

Huang, S., Guo, Y., Zhang, X. & Li, J. 2020. Comprehensive evaluation of expressway safety based on AHP–TOPSIS RSR. Physica A: Statistical Mechanics and its Applications, 551, 124–134.

Hwang, C.L. & Yoon, K. 1981. Multiple Attribute Decision Making: Methods and Applications. Berlin: Springer.

Kaça, G., Izmitligil, T., Koyuncu, M. & Amado, S. 2021. How well do the traffic psychological assessment systems predict on-road driving behaviour?, Applied Cognitive Psychology, 35(5), pp.1321–1337. Available at: https://doi.org/10.1002/acp.3867

Karaboga, D. 2005. An idea based on honey bee swarm for numerical optimization, Technical Report TR06, Erciyes University, Turkey.

Kubinger, K.D. 2007. Psychological test calibration using the Rasch model: some critical remarks. Psychology Science, 49(1), pp.49–56. Available at: https://doi.org/10.1207/s15327574ijt0504_3

Masoudi, N., Rezaei, M., Farahbakhsh, M., Zamani-Sani, H., Abdi, S. & Sadeghi-Bazargani, H. 2022. Evaluating the risk of road traffic accidents (RTAs) and the reaction time of individuals with attention deficit disorder (ADD) in the virtual environment: A study protocol using the Sahand driving simulator and the Vienna test system, Medical Journal of Tabriz University of Medical Sciences, 44(5), pp.367–379. Available at: https://doi.org/10.34172/mj.2022.041

Pham, D.T., Ghanbarzadeh, A., Koc, E., Otri, S., Rahim, S. & Zaidi, M. 2006. The bees algorithm — A novel tool for complex optimization problems, in: Proceedings of the 2nd Virtual International Conference on Intelligent Production Machines and Systems (IPROMS 2006), pp. 454–459. Available at: https://doi.org/10.1016/B978-008045157-2/50081-X

Powers, D.M.W. 2011. Evaluation: From precision, recall and F-measure to ROC, informedness, markedness & correlation, Journal of Machine Learning Technologies, 2(1), pp. 37–63. Available at: https://doi.org/10.9735/2229-3981

Ren, W., Zhang, X. & Zhao, M. (2021). A comprehensive traffic risk assessment model for urban roads based on entropy–TOPSIS. Safety Science, 138, 105236.

Schuhfried GmbH. 2013. Vienna Test System: User Manual. Mödling, Austria: Schuhfried GmbH. Available at: https://www.schuhfried.com/en/

Sokolova, M. & Lapalme, G. 2009. A systematic analysis of performance measures for classification tasks, Information Processing & Management, 45(4), pp. 427–437. Available at: https://doi.org/10.1016/j.ipm.2009.03.002

Talbi, E.G. 2009. Metaheuristics: From Design to Implementation, Hoboken, New Jersey: Wiley. Available at: https://www.wiley.com/

Tinella, L., Caffò, A.O., Lopez, A., Nardulli, F., Grattagliano, I. & Bosco, A. 2021. Reassessing fitness-to-drive in drinker drivers: The role of cognition and personality, International Journal of Environmental Research and Public Health, 18(23), 12828. Available at: https://doi.org/10.3390/ijerph182312828

Vujadinović, J., Sarić, I. & Nikolić, R. 2025. Assessment of candidates performance in the driving test using the TOPSIS method and its modifications, in: Proceedings of the International Symposium on Operational Research – SIMOPIS 2025, Palić, 7–10. September 2025, pp. 225–230 (in Serbian). Available at: https://www.symopis2025.fon.bg.ac.rs/

Youden, W.J. 1950. Index for rating diagnostic tests, Cancer, 3(1), pp. 32–35. Available at: https://doi.org/10.1002/1097-0142(1950)3:1<32::aid-cncr2820030106>3.0.co;2-3

Objavljeno
2025/12/31
Broj časopisa
Vol. 73 Br. 4 (2025): oktobar-decembar
Rubrika
Originalni naučni radovi

Sva prava zadržana (c) 2025 Ивана Сарић, Jasmina Vujadinović, Рале Николић

Creative Commons License

Ovaj rad je pod Creative Commons Autorstvo 4.0 međunarodnom licencom.

Vojnotehnički glasnik omogućava otvoreni pristup i, u skladu sa preporukom CEON-a, primenjuje Creative Commons odredbe o autorskim pravima:

Autori koji objavljuju u Vojnotehničkom glasniku pristaju na sledeće uslove:

  1. Autori zadržavaju autorska prava i pružaju časopisu pravo prvog objavljivanja rada i licenciraju ga Creative Commons licencom koja omogućava drugima da dele rad uz uslov navođenja autorstva i izvornog objavljivanja u ovom časopisu.
  2. Autori mogu izraditi zasebne, ugovorne aranžmane za neekskluzivnu distribuciju rada objavljenog u časopisu (npr. postavljanje u institucionalni repozitorijum ili objavljivanje u knjizi), uz navođenje da je rad izvorno objavljen u ovom časopisu.
  3. Autorima je dozvoljeno i podstiču se da postave objavljeni rad onlajn (npr. u institucionalnom repozitorijumu ili na svojim internet stranicama) pre i tokom postupka prijave priloga, s obzirom da takav postupak može voditi produktivnoj razmeni ideja i ranijoj i većoj citiranosti objavljenog rada (up. Efekat otvorenog pristupa).