基于决策依赖度的粗糙集约简模型研究

为寻求高效的粗糙集约简模型,基于可分辨关系提出决策分辨约简、依赖性和依赖度等概念.与以往粗糙集约简模型相比,为提高约简精确性,提出性能为O(|P‖U|)的等价类划分方法和性能为O(|P‖U/C|)的属性重要性度量方法.同时给出了相关定理和等价命题,论证了传统决策约简模型和决策分辨约简模型的一致性.并基于属性重要性给出性能为O(|C|~2|U/C|)的求核方法和性能为Max{O(|C‖U|),O(|C|~2|U/C|)}的约简模型.新模型充分考虑了核属性和其他属性间的关联,从而有效降低冗余率,解决了对比模型存在的问题.理论和仿真实例分析表明新模型高效且结果准确率高.     

一种新的信息系统属性约简算法

在分析目前已有基于Rough Set的属性约简算法后,给出了一个新的度量属性重要性的计算公式,分析了该计算公式的性质,然后给出了一个时间复杂度为max{O(|A||U|log|U|),O(|A|2|U|)}的快速属性约简算法,最后用一个实例说明了算法的有效性.     

基于简化差别矩阵的属性约简算法

为降低基于修正差别矩阵的属性约简算法的时间复杂度和空间复杂度,首先给出了简化差别矩阵的定义,并证明了该矩阵所包含的信息量与修正差别矩阵的信息量等价.其次设计了一个高效的求U/C的算法,其时间复杂度被降为O∑|C|i=1|ki||U|.然后分析了基于修正差别矩阵的属性约简算法的不足,并使用上述高效求U/C的算法,设计了一个基于简化差别矩阵的属性约简算法,证明了该新算法的时间复杂度和空间复杂度分别被降为maxO(|C|2(|Up′os||U/C|)),O∑|C|i=1|ki||U|和max{O|C|(|Up′os||U/C|)),O(|U|)}.最后用一实例说明了新算法的高效性.     

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.     

一个基于正区域的快速求核算法

现有利用差别矩阵设计的基于正区域的求核算法,其时间复杂度为O(|C‖U|2)。为降低求核算法的时间复杂度,给出了简化差别矩阵的定义和基于简化差别矩阵核的定义,并证明了该核与基于正区域的核是等价的。由于求简化差别矩阵的关键是求划分U/C,故利用基数排序的思想设计了一个快速求划分U/C的算法,其时间复杂度为O(|C‖U|)。在此基础上,利用简化差别矩阵设计了一个基于正区域的快速求核算法,其时间复杂度降为max{O(|C‖U|),O(|C‖U/C‖Up′os)}。实例说明了新算法的有效性。     

一种新的决策表属性约简算法

结合模糊聚类技术与粗糙集中属性重要性思想,对同时含有连续、离散、序数型条件属性的决策表,提出一种属性约简算法,并对算法的时间复杂度进行了分析.该方法首先利用聚类技术将决策表的对象按条件属性进行分类,然后对去掉某属性后的决策表采用同样的方法进行聚类,再结合粗糙集理论进行属性约简.实例说明了该方法的合理性和有效性.     

基于特征矩阵的决策表约简研究

决策表属性约简是粗集分析的重要内容 .最优属性约简是 NP困难问题 ,目前出现的启发式算法多是以决策表的核为起点 .但对于大型决策表 ,核一般计算量大 ,影响了整个算法的效率 .为此提出了一种分析决策表的属性约简算法 ,它不仅不依赖于核 ,反而为核提供了一种有效的计算方法 .其次 ,对人们容易忽略的含噪声决策表的属性约简也进行了分析 .     

基于距离图的决策表简化方法

首先给出知识表达系统及决策表的距离图的概念 ;随后 ,借助距离图的性质 ,得到一种知识表达系统相容性判定与求核的方法 .特别地 ,这种方法可用于决策表相容性判定及条件属性核的求解 .最后 ,建立了一个利用约简决策表的距离图求决策规则的核值及最小决策算法的算法框架 .     

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。     

基于区分对象对集的快速求核算法

为降低基于正区域求核算法的时间复杂度,首先给出了简化决策表和简化差别矩阵及其核的定义。然后给出了简化决策表中条件属性的区分对象对集的定义,并得出区分对象对集与决策表核属性的关系,证明了求决策表的核可以转化到求条件属性的区分对象对集上。再结合简化差别矩阵的核的性质,设计了一个基于区分对象对集的快速求核算法。该算法的时间复杂度优于同类算法的时间复杂度。最后用实例说明了新算法的有效性。     

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.     

粗等价类融合禁忌搜索的最小约简完备算法

提出粗等价类融合禁忌搜索的最小约简完备算法.首先用全局等价类替换元组作为基本计算单位,给出3类粗等价类定义,结合0-粗等价类在约简的渐增式计算中递减至空的性质,推导出求正区域的等价方法,并设计求解中双向缩减计算域的优化策略,从而提供快速求初始解、验证解等基础算法;然后面向约简特性设计禁忌搜索下的多种策略,包括双向邻域搜索、藐视准则、有限随机搜索、有限解检验等,最后给出高效的最小约简完备算法.用UCI中20个决策表、KDDCup海量数据集从多个性能指标进行验证,实验结果证明粗等价类理论和禁忌搜索从双方面保证本文算法的完备和高效性,大多数情况下可有效求得最小约简,并在跳出局部最优解、收敛速度和处理海量数据效率等方面优于现有算法.     

属性约简的两阶段遗传算法

属性约简是数据挖掘的一个重要研究内容. 为了解决具有多种属性类型的决策表约简问题,在粗集和二元关系聚合理论的基础上,利用属性重要性作为评价标准,提出了一种两阶段遗传约简算法. 算法的第一阶段是为了找出尽可能多的约简,第二阶段力求寻找最小约简. 根据算法每个阶段的目标设计了编码方案、种群规模、适应度函数、终止条件、选择、变异和修正操作. 实验表明,与标准遗传算法相比,两阶段算法在计算最小约简时更为准确和稳定.     

Half-global discretization algorithm based on rough set theory

It is being widely studied how to extract knowledge from a decision table based on rough set theory. The novel problem is how to discretize a decision table having continuous attribute. In order to obtain more reasonable discretization results, a discretization algorithm is proposed, which arranges half-global discretization based on the correlational coefficient of each continuous attribute while considering the uniqueness of rough set theory. When choosing heuristic information, stability is combined with rough entropy. In terms of stability, the possibility of classifying objects belonging to certain sub-interval of a given attribute into neighbor sub-intervals is minimized. By doing this, rational discrete intervals can be determined. Rough entropy is employed to decide the optimal cut-points while guaranteeing the consistency of the decision table after discretization. Thought of this algorithm is elaborated through Iris data and then some experiments by comparing outcomes of four discritized datasets are also given, which are calculated by the proposed algorithm and four other typical algorithms for discritization respectively. After that, classification rules are deduced and summarized through rough set based classifiers. Results show that the proposed discretization algorithm is able to generate optimal classification accuracy while minimizing the number of discrete intervals. It displays superiority especially when dealing with a decision table having a large attribute number.     

粗等价类双边递减下多次Hash的渐增式求核与约简算法

为设计高效约简算法,首先以全局等价类为最小计算单位提出粗等价类概念,证明粗等价类下约简与原信息系统等价;然后深入剖析1,0,-1三类粗等价类的性质,把求正区域等价转化为0-粗等价类双边递减下的渐增式计算,结合1和-1-粗等价类的传递性,设计双边横向删减实体和纵向删减属性的优化规则,可在每一轮增量计算中缩减计算域,基于此设计多次Hash的属性增量划分方法;最后给出新的渐增式快速求核与约简算法,其中求核基于纵向优化规则,可在一次计算中求得多个非核属性,无需遍历全部属性.基于UCI、海量和超高维3类数据集进行多个实验,实验结果证明本文求核与约简算法是高效完备的,在海量数据与超高维数据集下有较大优势.     

直觉模糊信息系统的优势关系及其约简

进一步研究了直觉模糊信息系统的优势关系及其约简方法。首先针对直觉模糊信息系统定义了优势关系并研究其性质,给出相关的证明,然后定义了在该优势关系下直觉模糊信息系统目标集的上下近似集并证明其性质。接着分析了直觉模糊决策表的研究现状及其不足之处,提出了直觉模糊决策表的条件属性相对于决策属性的属性依赖度、属性重要度的概念,给出了相对属性约简与相对核属性的计算方法,最后通过实例表明所提方法的有效性和合理性。