知识的粒度计算及其应用

粗糙集理论是一种较新的软计算方法 ,可以有效地分析和处理不完备信息 .本文介绍了知识的粒度、属性的重要度及协调度等概念及计算方法 ,并给出属性的重要度在求属性集的最小约简、协调度在构造决策树方面的具体步骤 .最后 ,通过几个例子说明了这些概念和方法的有效性.     

粗糙Vague集的不确定性度量

将粗糙集理论和Vague集理论相结合,引入了粗糙Vague集的概念,讨论了粗糙Vague集的基本性质.并且基于描述模糊信息量的模糊熵及描述粗糙集的粗糙熵,给出了粗糙Vague集的模糊熵、粗糙度及贴近度的定义,讨论了粗糙Vague集的模糊熵、粗糙度及贴近度,并给出了相应的定理。     

基于粗糙逻辑的增量式属性约简算法

知识约简、决策规则的获取是粗糙集理论研究的核心内容。以粗糙逻辑为基础，首先给出了在新实例加入论域后判断约简变化与否以及判断原极小决策算法中决策规则变化与否的判定依据。在此基础上，提出了一种增量式属性约简算法。该算法能有效地减少计算属性约简与极小决策算法的计算量，提高了计算效率。     

基于边界域的知识粗糙熵与粗集粗糙熵

传统的知识粗糙熵表征了知识整体的统计特征,是总体的平均不确定性的量度,知识和粗集的不确定性值被放大。从Pawlak拓扑的角度,给出了一种基于边界域的知识粗糙熵新定义,并修正了粗集粗糙熵的定义,集合的不确定性可以通过边界域来描述,能更精确的度量知识不确定性;证明了知识粗糙熵和修正后的粗集粗糙熵都随着信息粒度的变小而单调减少等重要结论。最后,通过弹簧振子系统定性仿真例子,结合定性推理技术,构造属性约简的启发式算法,消去定性描述中的冗余,获得了其系统的定性微分方程,说明了粗集理论在定性推理与定性仿真技术中的重要应用价值。     

基于粒度矩阵的程度多粒度粗糙集粒度约简

多粒度是粗糙集理论中的一种有效的数据处理方法,粒度约简是获取信息系统简洁规则的前提。研究了程度乐(悲)观多粒度粗糙集粒度约简理论,改进了程度粗糙集的下近似定义,提出了程度多粒度粗糙集的粒度矩阵。基于粒度矩阵,研究了程度多粒度粗糙集下近似计算理论和粒度的必要性,提出程度乐观多粒度粗糙集核粒度的定义。针对程度乐(悲)观多粒度粗糙集,提出基于粒度矩阵的粒度约简方法。最后利用实例分析验证了所提粒度约简方法的正确性。     

基于粗糙集的区域交通控制交通量属性约简

交通量属性的有效约简能够大大减少方案选择式城市区域实时交通控制系统在线SVM分类计算的计算量,是实现这种实时交通控制方式的关键一步。在遗传算法初始种群的产生和变异中引入了混沌算法,并提出了“混沌变异”的概念,由此构造了混沌遗传算法。将混沌遗传算法用于粗糙集的属性约简,并在构造适应度函数时引入了粗糙集理论的“支持度”。在初始种群的产生、交叉和变异算法中均采用约简的可辨别下三角矩阵判断个体的可行性。最后将所开发的粗糙集混沌遗传属性约简算法用来对城市区域交通控制交通量属性进行约简。仿真计算结果表明:所开发的粗糙集混沌遗传属性约简算法能有效地解决交通量的属性约简问题。     

基于粗糙集的区间型数据离散化算法

针对条件属性取值为区间型数据的离散化问题,提出了一种新的基于粗糙集理论的离散化算法.首先将粗糙集理论中上、下近似的概念进行扩展,用以描述区间数对象间的距离和相似关系,并通过定义相似度阈值来确定对象间的 相似关系.为了达到用最少的离散划分区间得到较好的离散化结果,并合理地确定相似度阈值, 文章给出了粗糙熵的概念.通过离散化属性的上、下近似粗糙熵值的计算以及该属性下各区间数对象的相似度矩阵的确定,可以得到该属性下最终的离散化结果.最后给出了一个烟叶质量等级评价的实例, 实验结果表明该算法是有效的.     

基于相对分辨能力的属性约简算法

在粗糙集理论中,分辨能力反映拥有知识的多少;为此,给出分辨能力相关概念、性质和计算方法,并提出基于相对分辨能力的约简定义,同时研究该约简定义与Hu差别矩阵约简之间的等价性,指出Hu差别矩阵约简可由相对分辨能力约简获得.为了进一步提高求解效率,通过减少约简过程中基数排序次数来提升效率,设计了相对分辨能力的约简算法,其时间复杂度为O(|C|~2|U|).实例分析和UcI中数据集的实验比较表明所提出的约简算法是有效的、可行的.     

模糊信息系统知识约简的分辨函数法

知识约简是粗糙集理论的重要研究内容.针对不同的粗糙集模型和约简定义,给出相应的知识约简方法一直是知识约简的主要任务.以分辩函数法为代表的各种符号值信息系统知识约简方法已得到深入研究.将分辨函数引入模糊信息系统,得到相应的知识约简分辨函数法,并通过实例分析说明了该方法的具体计算步骤.这为从模糊信息系统中获取知识提供了一种有效的粗糙集方法.     

信息系统的属性约简

粗糙集理论是一种新的处理模糊和不确定知识的数学工具 .属性约简是粗糙集理论研究中的重要内容之一 ,现已证明寻找信息系统的最小约简是 NP-hard问题 .本文提出一个基于信息量的属性约简的启发式算法 ,该算法的时间复杂性为 $O( | A|^3 | U| ^2 )$ .通过例子分析 ,表明该算法是有效的.     

Information Measures of Roughness of Knowledge and Rough Sets for Incomplete Information Systems

1 IntroductionRough set thcory, introduced by Pawlak [lj, is a relatively new soft computing tool todeal with vagueness and uncertainty. It has been applied to many areas successfullylncluding machine learning, data analysis, pattern recognition, decision support, datamining, process control and predictive modeling [1--6j.Rough set theory gives a formal definition of knowlcdge and provides a series of toolsto deal with know1cdge by set a1gebra. In rough set theory, know1edge can be regarded a…     

基于距离熵的应急决策层信息融合方法

通过分析决策层信息融合和应急决策的特点,并考虑到应急决策对客观性、科学性的要求,提出了基于距离熵的应急决策层信息融合方法.首先基于知识元模型进行融合集的获取,并实例化知识元形成信息单元,为融合提供基础信息对象;然后在传统熵权法的基础上,添加对信息间欧式距离的测度,提出"距离熵"的概念,并据此实现局部融合权重和全局融合权重的获取,利用线性加权分别计算局部融合结果和全局融合结果.最后,通过算例验证了方法的优越性和在应急领域的适用性.同其他方法相比,本文提出的方法能有效解决决策层信息融合中融合知识库巨量性和融合结果的客观性、科学性不足等问题.     

一种基于新的条件信息量的属性约简算法

为了获得决策系统中更好的相对约简,讨论了属性约简与条件信息量的关系,提出了新的条件信息量,由此定义新的属性重要性。统一了一致决策表和不一致决策表属性约简方法,以新的属性重要性为启发信息,给出了计算新的条件信息量的高效算法。理论分析和实验结果表明,与现有的基于条件信息量的约简算法相比,该算法时间复杂度较低,同时约简后的属性数目更少。     

基于限制容差关系的加权信息熵

信息论观点是利用粗集理论研究信息系统性质的一种重要途径和方法。从信息论角度研究不完备信息系统的属性约简问题。在仔细分析完备信息系统的信息熵概念的本质之后,通过引入权数,研究了基于限制容差关系的不完备信息系统加权信息熵和条件熵问题。还提出了基于一般的集值函数的信息系统加权信息熵和条件熵概念。所得结果为在一般二元关系下的信息和决策表的知识获取提供了理论依据。     

一种基于信息熵的强化学习算法

针对强化学习中探索和利用之间的平衡控制问题,提出了一种基于信息熵的强化学习算法。该算法利用信息熵的概念,定义了一种新的状态重要性测度,度量了状态与目标之间的关联程度,据此设计了一种探索机制,用于自适应调节学习过程中探索和利用之间的平衡;通过设置可变测度阈值的方法,对状态空间进行自主删减,最终生成合适的、规模较小的状态空间,从而大大节约了计算资源,提高了学习速度。仿真结果表明,所提算法具有较好的学习性能。     

基于信息量的不完备信息系统属性约简

通过引入信息量和条件信息量,对不完备信息系统中属性的重要性进行了定义;针对不完备数据表和不完备决策表提出了一种基于信息量和条件信息量的属性约简启发式算法,该算法的时间复杂度是多项式的.通过实例说明,该算法能得到信息表的约简和决策表的相对约简.     

基于全相容性粒度的粗糙集模型

基于不完备信息系统下的容错关系粗糙集模型与完备信息系统下的粗糙集模型相比更能满足现实生活的需要,因此在实际工作中得到了广泛的应用,但其中存在的一个问题,即容错类中的元素并非两两存在相容关系,而只是都与其容错类的生成元素存在相容关系.本文首先重新定义了不完备信息系统下的相容关系,进而提出了最大全相容类的概念,从而保证了相容模块中的元素两两相容.在此基础上,定义了4种不同的知识表达系统,不仅对这4种不同的知识表达系统所构成的覆盖进行了比较,而且在不同的知识表达系统下对于粗糙集的近似精度,知识的粗糙熵以及粗糙集的粗糙熵进行了深入分析.     

基于条件粗糙熵的粗集不确定性度量

基于知识的条件粗糙熵理论,提出了集合的条件粗糙熵(简称条件熵)概念,用来刻画和度量集合的不确定性(粗糙性)。给出集合条件熵的性质和相关定理:在近似空间中,等价划分越细,集合的条件熵就越小,粗糙性也就越小;不同的决策集合并后粗糙性会降低.讨论了集合的条件熵在目标信息系统中的理论意义,集合的条件熵刻画了目标信息系统的局部(某个决策集)的不确定性。