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《重庆大学》 2005年
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因果图学习与推理算法研究

石庆喜  
【摘要】: 人工智能研究的目的无非是用机器模拟人脑的思维,人类的思维是多样性的,虽然很多思维现象体现为对确定性信息的处理,然而更多的现象却体现了各种各样的不确定性,而且,客观世界中的绝大部分现象都是不确定的。因此,真正的人工智能系统要能很好反映人脑思维的不确定性并能对各种无所不在的不确定性信息进行处理。于是,如何表示和处理知识的不确定性也就成为人工智能研究的重要课题之一,也是人工智能面临的一大难题。动态因果图由张勤教授1994年提出,它与信度网类似,是概率论与图论结合的一种数学工具,其特点是提供不确定知识的表达和灵活的推理方法:用节点表示事件或变量,有向边表示因果关系,并用连接强度来表示因果关系的强度,支持由原因到结果的正向推理方式和由结果到原因的反向推理方式以及正反向混合推理方式。但因果图与信度网相比又具有一些自己独特的优点,在不确定性知识间的因果关系表达更加方便,尤其在故障诊断领域更有独特优势。因此对因果图的进一步研究不仅具有重要的学术意义,而且具有很好的实用价值和经济价值。 论文围绕着因果图的知识表达、学习、推理进行了讨论和研究,主要内容包括: 在扼要介绍了一些比较常见的不确定性知识的表示和推理方法:证据理论、确定性因子、模糊逻辑与模糊推理、主观Bayes方法、信度网的基本知识之后,比较详细地阐述了因果图的知识表达,主要的推理算法、计算复杂度以及对一些问题的处理方式方法。 针对目前因果图不包括自学习机制、推理的先验知识完全由领域专家提供的问题,提出了利用已有数据学习因果图结构与参数的方法。包括:利用bayes方法学习因果图结构的优化算法以及采用遗传算法学习因果图结构的方法;还提出了在数据完备时用后验分布的数学期望——条件期望估计,数据不完备时,用类似期望最大化(EM)算法,学习离散因果图参数的算法;采用含参数的EM算法(EM(η)),进行在线因果图参数和结构的学习,并给出了一种学习因果图结构的在线修改与学习算法。从而较好地解决了因果图知识获取的关键问题,对丰富因果图理论和因果图的应用都有着十分重要的意义。 针对因果图推理中存在逻辑运算量大、计算复杂的困难,为了减少计算的复杂度,提出了对因果图进行图形解环算法,还利用图论和启发式思想提出了一种启发式图形解环方法,达到使解环后的因果图尽量减少原始因果图的信息量损失,给出了理论推导和具体算法。接着提出在无环因果图中的信度传播的算法,给出
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TP18

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 范帅;柴旭东;李潭;;定性定量故障诊断平台中的知识处理方法[J];计算机集成制造系统;2010年10期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 温珊珊;混合入侵检测在网络风险评估中的研究与应用[D];华北电力大学;2011年
2 张乳燕;地铁车辆牵引系统故障诊断技术及系统的研究[D];北京交通大学;2009年
3 刘霞;基于因果推断的隐网络结构学习[D];西安电子科技大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 叶在福,单渊达;基于信度的不确定性推理——证据理论及其在电力系统规划中的应用[J];电力系统及其自动化学报;2000年03期
2 王洪春,张勤;基于因果图的一种近似推理算法[J];重庆大学学报(自然科学版);2004年08期
3 王洪春;;因果图参数的在线学习[J];重庆大学学报(自然科学版);2006年03期
4 陈军,陈严;一种基于PROSPECTOR及MYCIN系统的综合推理模型[J];广西科学;1998年03期
5 涂嘉文,徐守时;贝斯方法与Dempster-Shafer证据理论的讨论[J];红外与激光工程;2001年02期
6 樊兴华,张勤,黄席樾;多值因果图的一种推理算法[J];计算机工程与应用;2002年03期
7 张勤,樊兴华,黄席樾,王宏川,李波;因果图用于复杂系统故障诊断研究[J];计算机工程与应用;2002年04期
8 石庆喜,梁新元,张勤;因果图的一种快速推理方法[J];计算机工程与应用;2005年28期
9 梁新元;因果图理论用于煤矿机械设备故障分析的研究[J];计算机工程;2005年05期
10 樊兴华,张勤,孙茂松,黄席樾;多值因果图的推理算法研究[J];计算机学报;2003年03期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 樊兴华;因果图理论及其用于复杂系统故障诊断研究[D];重庆大学;2002年
2 王洪春;基于因果图的不确定性推理理论及算法研究[D];重庆大学;2005年
3 沈文武;因果图推理算法及专家系统应用研究[D];重庆大学;2005年
4 张聪;基于信度网的不确定性推理、学习与分类研究[D];重庆大学;2005年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 熊伟,吴敏哲;形态优化张弦桁架预应力设计研究[J];四川建筑科学研究;2005年05期
2 崔旖娜;王苏岩;李宏男;;基于BP神经网络时间序列方法的辽宁省建筑业经济技术指标预测[J];四川建筑科学研究;2008年02期
3 邓建斌;叶洪江;;基于混沌遗传算法的配电网无功补偿优化[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2006年03期
4 乔志杰;程翠翠;;基于遗传算法优化的模糊PID控制研究及其仿真[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2009年03期
5 夏年喜;;逻辑学、语言学与信息科学——论自然语言逻辑的学科性质[J];安徽大学学报;2006年02期
6 李海鲲,宗仁鹤;基于不确定推理模型的中医诊断专家系统的研制[J];安徽教育学院学报;2004年06期
7 徐文婷;李承鹏;;基于自适应遗传算法的离散化方法[J];合肥师范学院学报;2011年03期
8 安振刚,李谋渭,尹显东,于宁,唐伟;遗传神经网络在平整轧制力预报中的应用[J];鞍钢技术;2001年06期
9 华文立;胡学刚;;平衡决策树分类精度与规则简易性研究[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2006年04期
10 施进平;廖力清;;配电网馈线终端的智能化技术[J];安徽电力;2007年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 齐继阳;竺长安;曾议;;基于遗传禁忌混合搜索算法的设备布局研究[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年
2 陈琛;程文;吴小琴;马霞;;太子河流域鞍山段水生态承载力研究[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第一卷)[C];2011年
3 丁婷;崔红涛;;遗传算法在智能天线扇区波束赋形及阵元失效补偿中的应用[A];经济策论(上)[C];2011年
4 程远林;李茂军;;基于小生境遗传算法的配电网电容器优化配置[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 姜明辉;袁绪川;;基于GA优化的个人信用评估SVM模型[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 张志华;王莉;刘洪;;最大化网络广告收入的投放决策[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 赵瑞艳;李树荣;张晓东;苗荣;;基于混合遗传算法的热传导系统最优控制问题求解[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
8 王清;宋年年;王佳庆;姚菁;;优化自抗扰控制器在主汽温控制系统中的应用[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
9 康忠健;徐丽;勾松波;金华蓉;李瑞生;;考虑分布电容的神经网络单相接地故障测距算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
10 陈楚湘;沈建京;陈冰;尚长兴;王运成;;运用粗糙集理论建立中老年肺炎中医症候诊断标准[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李佳;载人潜器阻力性能的数值和试验预报及外形优化研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 张亚娟;适应性企业战略协同机制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 谭枫;介入式文化算法及其应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 陆满君;通信辐射源个体识别与参数估计[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 王龙金;零/低航速减摇鳍升力模型及系统控制策略研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 李晚龙;六自由度Stewart平台分散智能控制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 董慧群;代建制项目风险预警管理研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
8 李士金;同煤集团发展循环经济的运行模式研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
9 许爱德;开关磁阻电机在船舶电力推进中的应用研究[D];大连海事大学;2010年
10 张进;地震叠前数据的弹性阻抗非线性反演方法研究[D];中国海洋大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郝慧君;CA-MARKOV模型与GIS、RS在土地利用/土地覆盖变化中的应用研究[D];华中农业大学;2010年
2 郑占;基于CA模型的城市用地扩张模拟研究[D];华中农业大学;2010年
3 高争;平煤十二矿突出案例专家咨询系统研究[D];河南理工大学;2010年
4 万成;动态环境下的元胞遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
5 李坤;参数参与进化的自适应遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
6 李雪连;基于系统动力学的安全经济决策建模与仿真研究[D];山东科技大学;2010年
7 贾慧文;弘宇公司库存管理系统动力学模型研究[D];山东科技大学;2010年
8 王丽敬;地理案例的空间相似性计算[D];山东科技大学;2010年
9 吴香庭;基于遗传算法的K-means聚类方法的研究[D];山东科技大学;2010年
10 马水松;多目标遗传算法与非支配集的构造研究[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵慧;郑忠国;许静;;含隐变量和选择偏差的图模型中的因果推断[J];北京大学学报(自然科学版)网络版(预印本);2006年02期
2 李春华;李宁;史培军;;自组织特征映射神经网络原理和应用研究[J];北京师范大学学报(自然科学版);2006年05期
3 索建国,张光群;DJ1型交流传动机车故障诊断系统[J];电力机车技术;2002年02期
4 彭凌西;陈月峰;刘才铭;曾金全;刘孙俊;赵辉;;基于危险理论的网络风险评估模型[J];电子科技大学学报;2007年06期
5 李志民,丛琳,郑颖,潘明惠,偏瑞琪;基于SSE-CMM的电力信息安全工程评估[J];电力系统自动化;2003年23期
6 胡炎;谢小荣;辛耀中;;一种定量化的电力信息系统安全体系设计方法[J];电网技术;2006年02期
7 王益丰,李涛,胡晓勤,宋程;一种基于人工免疫的网络安全实时风险检测方法[J];电子学报;2005年05期
8 王洪春,张勤;基于因果图的一种近似推理算法[J];重庆大学学报(自然科学版);2004年08期
9 小凑文纪;刘朝胜;;新干线电动车运行状态下的技术诊断装置[J];国外铁道车辆;1987年05期
10 B.M.CABBOB,王欢春,徐荣华;俄罗斯“雄鹰号”新一代高速电动车组(待续)[J];国外铁道车辆;2001年03期
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 朱允刚;贝叶斯网学习中若干问题研究及其在信息融合中的应用[D];吉林大学;2012年
2 王洪春;基于因果图的不确定性推理理论及算法研究[D];重庆大学;2005年
3 沈文武;因果图推理算法及专家系统应用研究[D];重庆大学;2005年
4 黄友平;贝叶斯网络研究[D];中国科学院研究生院(计算技术研究所);2005年
5 贾海洋;贝叶斯网学习若干问题研究[D];吉林大学;2008年
6 廖年冬;信息安全动态风险评估模型的研究[D];北京交通大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 高晓利;基于贪婪搜索的贝叶斯网络结构学习算法[D];西安电子科技大学;2011年
2 辛国福;贝叶斯网络中的因果推断[D];西安电子科技大学;2011年
3 李波;动态因果图用于汽油发动机故障智能诊断的理论及方法研究[D];重庆大学;2002年
4 张剑飞;贝叶斯网络学习方法和算法研究[D];东北师范大学;2005年
5 关菁华;基于依赖分析的贝叶斯网络结构学习和分类器的研究与实现[D];吉林大学;2005年
6 师会超;轨道交通自动门智能故障诊断技术研究与系统开发[D];南京理工大学;2006年
7 范国祥;电力信息安全风险评估研究[D];上海交通大学;2007年
8 李梅;电力信息网络的风险评估技术研究[D];华北电力大学(河北);2008年
9 刘文星;网络攻击频率混沌时间序列预测[D];国防科学技术大学;2008年
10 何德琳;贝叶斯网络结构学习算法改进研究[D];北京化工大学;2008年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 汪惠芬;梁光夏;刘庭煜;钟维宇;柳林燕;;基于改进模糊故障Petri网的复杂系统故障诊断与状态评价[J];计算机集成制造系统;2013年12期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张振华;试论制约人工智能发展的逻辑问题[J];东北大学学报(社会科学版);2002年03期
2 谢斌,张明珠,严于鲜;贝叶斯网络对故障树方法的改进[J];燕山大学学报;2004年01期
3 曾成碧,陈光;Petri网矩阵法用于数字电路故障诊断[J];电路与系统学报;1999年04期
4 叶在福,单渊达;基于信度的不确定性推理——证据理论及其在电力系统规划中的应用[J];电力系统及其自动化学报;2000年03期
5 薛万欣,董冠宇,刘大有;Bayesian网转化为神经元网[J];电子学报;2004年02期
6 王洪春,张勤;基于因果图的一种近似推理算法[J];重庆大学学报(自然科学版);2004年08期
7 王洪春;;因果图参数的在线学习[J];重庆大学学报(自然科学版);2006年03期
8 吴伟蔚,吴今培;基于小波分析的概率密度估计及其在故障诊断中的应用(英文)[J];佛山科学技术学院学报(自然科学版);2002年03期
9 李德毅,刘常昱;论正态云模型的普适性[J];中国工程科学;2004年08期
10 陈军,陈严;一种基于PROSPECTOR及MYCIN系统的综合推理模型[J];广西科学;1998年03期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 杨波;贾仁安;胡玲;徐兵;龚薇;;复杂系统反馈结构SD枝向量分析[A];Systems Engineering, Systems Science and Complexity Research--Proceeding of 11th Annual Conference of Systems Engineering Society of China[C];2000年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 王宽全;基于信度网模型的电信网阻塞预测及控制的研究[D];重庆大学;2001年
2 樊兴华;因果图理论及其用于复杂系统故障诊断研究[D];重庆大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 韦家增;故障树分析和模糊理论在机械故障诊断中的应用研究[D];合肥工业大学;2002年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 汪成亮,沈文武,程克非,张勤;连续变量/离散变量混合因果图推理模型研究[J];信息与控制;2004年03期
2 沈文武,汪成亮,张勤;多值因果图知识独立性与相关性的矛盾及解决办法[J];信息与控制;2005年02期
3 张勤,樊兴华,黄席樾,王宏川,李波;因果图用于复杂系统故障诊断研究[J];计算机工程与应用;2002年04期
4 张福源,杨云;基于因果图的软件测试工具的研究与设计[J];计算机学报;1993年03期
5 贺秉庚;基于因果图方法的测试工具的实现[J];烟台大学学报(自然科学与工程版);2002年03期
6 汪成亮,沈文武,张勤;因果图中高效并行GIBBS仿真算法的研究[J];计算机仿真;2004年11期
7 王洪春;模糊因果图及在压力容器故障诊断中的应用[J];计算机应用;2005年01期
8 王庆林,卢冬,李宁,陈锦娣;一种模糊因果故障诊断方法(英文)[J];Journal of Beijing Institute of Technology;1999年03期
9 王洪春,张勤;基于因果图的一种近似推理算法[J];重庆大学学报(自然科学版);2004年08期
10 樊兴华,张勤,黄席樾;多值因果图的一种推理算法[J];计算机工程与应用;2002年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张凤景;任爱华;;基于CMMI的原因分析实施过程框架[A];2007中国控制与决策学术年会论文集[C];2007年
2 王洪江;孙保民;田进步;;一种图形化的故障检测和诊断方法[A];全国第19届计算机技术与应用(CACIS)学术会议论文集(上册)[C];2008年
3 于军;王青来;;质量管理工具在养猪场的应用[A];2008年中国猪业进展[C];2008年
4 ;解决UV芯片粘结膜问题——中国电子科技集团公司第二十九研究所 智人队QC小组[A];2003年度电子工业优秀质量管理小组成果质量信得过班组经验专集[C];2003年
5 ;提高低玻喷涂一次良品率——彩虹显示器件股份有限公司荫罩车间低玻一组QC小组[A];2004年度电子工业优秀质量管理小组成果质量信得过班组经验专集[C];2004年
6 ;降低TL2020前壳与屏闲缝比例 青岛海信电器股份有限公司创新先锋共进组QC小组[A];2007年度电子信息行业优秀质量管理小组成果质量信得过班组经验专集[C];2007年
7 房中学;;镁冶炼生产中的质量管理[A];中国有色金属学会第十二届材料科学与合金加工学术年会论文集[C];2007年
8 邢纪鑫;;一次运用简易统计工具的成功实践[A];中国现场统计研究会第十三届学术年会论文集[C];2007年
9 ;安全管理辅助技术[A];安全理论与实践[C];2006年
10 ;加速革新 降低自插制造不良率——东莞华强三洋电子有限公司 自插制造部QC小组[A];2003年度电子工业优秀质量管理小组成果质量信得过班组经验专集[C];2003年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 吕杰;SAS软件在质量管理中的应用(二)[N];中国质量报;2006年
2 曹巍;石川馨的全面质量管理理念[N];中国质量报;2007年
3 维恩克;维恩克(鹤壁)镁基材料公司科学化管理初见成效[N];中国有色金属报;2007年
4 鞠涛;大庆石化一重催QC成果连续五年获国家级奖励[N];中国石油报;2004年
5 李伟民;平衡计分卡与企业的战略沟通[N];国家电网报;2007年
6 石志伟;全面质量管理火种的播种者[N];中国质量报;2005年
7 曲成江;哈尔滨风华厂QC活动见成效[N];中国包装报;2000年
8 上海金耕信息科技有限公司技术兼运营总监 金学伟;没有查看地形前,不要查看地图[N];第一财经日报;2010年
9 顾宝仁;下里巴人图绘阳春白雪[N];中国质量报;2007年
10 杨辉;统计技术 数字讲话[N];中国质量报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 樊兴华;因果图理论及其用于复杂系统故障诊断研究[D];重庆大学;2002年
2 王洪春;基于因果图的不确定性推理理论及算法研究[D];重庆大学;2005年
3 殷明浩;自动推理和智能规划中若干问题研究[D];吉林大学;2008年
4 王洪江;电站锅炉实时故障诊断研究[D];华北电力大学(北京);2008年
5 石庆喜;因果图学习与推理算法研究[D];重庆大学;2005年
6 梁新元;复杂系统因果图推理理论与算法研究[D];重庆大学;2005年
7 郑秋华;网络故障智能诊断关键技术研究[D];浙江大学;2007年
8 许赣申;中药资源的可持续利用理论与方法研究[D];天津大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王宏川;因果图推理及其应用研究[D];重庆大学;2002年
2 刘华东;因果图软件实现与应用[D];重庆大学;2003年
3 李波;动态因果图用于汽油发动机故障智能诊断的理论及方法研究[D];重庆大学;2002年
4 李国志;基于因果图的灰色马氏链及其在智能信号控制灯中的应用研究[D];重庆师范大学;2010年
5 刘式吉;烟台铁姆肯公司生产管理创新研究—细节管理[D];北京交通大学;2009年
6 胡小风;逻辑论证和贝叶斯网的结合研究[D];重庆大学;2007年
7 王洪军;宝来两厢车项目质量管理研究[D];吉林大学;2007年
8 连显跃;建筑工程设计项目过程质量控制方法及应用[D];郑州大学;2007年
9 罗玲;计算机网络自诊断系统的研究及实现[D];华中科技大学;2011年
10 徐治国;面向过程管理的过程诊断理论及辅助软件系统研究[D];浙江大学;2003年
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