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《西南交通大学》 2009年
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分层递阶粒计算理论及其应用研究

张清华  
【摘要】: 粒计算(Granular Computing)是当前计算智能研究领域中模拟人类思维和解决复杂问题的一种新方法。它覆盖了所有有关粒度的理论、方法和技术,是研究复杂问题求解、海量数据挖掘和模糊信息处理等问题的有力工具。粒计算方法的主要思想是在不同粒度层次上进行问题求解,在很大程度上体现了人类问题求解过程中的智能。随着粒计算研究工作的不断深入,人们从不同角度研究得到了不同的粒计算理论模型,主要的粒计算模型有模糊集(词计算)理论模型、粗糙集理论模型和商空间理论模型等。 不同粒计算模型解决问题的初衷和解决问题的方法不尽相同,各有特色,但它们都有一个共同的特点,就是问题空间的结构化处理,即在处理实际复杂问题时,它们都是首先建立分层递阶知识粒度空间结构,然后自顶向下在不同粒度层次上获取知识,再自底向上合成得到原问题满足一定精度要求的解。因此,结构化的粒计算模型(本文称之为分层递阶粒计算模型)的研究是粒计算理论发展的重要课题,它的研究将促进粒计算理论的发展,以便构建统一的粒计算理论框架。 本文分析了现有粒计算模型的理论基础,以分层递阶粒计算理论研究为主线,对分层递阶知识粒度空间的构建、分层递阶知识粒度空间结构的不确定性、分层递阶知识粒度空间下粗糙集的不确定性和基于分层递阶知识粒度空间结构的知识获取等问题进行了系统的研究,取得如下研究成果: 在阈值为1的模糊商空间理论研究的基础上,提出了分层递阶地构建归一化等腰距离函数的方法,扩展了任意阈值的模糊商空间理论。本文研究了在已知分层递阶商空间结构的情况下,通过递归地构建归一化等腰距离函数来建立相应的模糊等价关系,实现了分层递阶商空间结构和模糊等价关系之间的相互转化;用模糊等价关系的交、并运算实现了商空间的分解与合成。这些研究成果进一步完善了模糊商空间粒计算理论。(第2章) 提出了用信息熵序列来度量分层递阶商空间不确定性的方法,发现了分层递阶商空间的信息熵序列随知识粒度减小而严格单调递增的规律;提出了分层递阶商空间同构的定义,证明了分层递阶商空间同构的判定定理,即划分序列相同且信息熵序列相同是分层递阶商空间同构的充要条件;通过分析模糊相似关系、模糊等价关系和信息熵序列的内在联系,说明了信息熵序列能更好地刻画分层递阶商空间的不确定性。这些研究成果为度量分层递阶商空间的不确定性奠定了很好的基础。(第3章) 提出了一种基于信息熵的粗糙集模糊度度量方法,发现了这种粗糙集模糊度随知识粒度的减小而单调递减的规律。粗糙集的不确定性度量方法主要包括粗糙集的粗糙度、粗糙熵、模糊度和模糊熵等方法,在同一知识粒度空间下,这些度量能够较好地刻画出粗糙集的不确定性,但在分层递阶的知识粒度空间下,这些度量随知识粒度的变化规律可能就不符合人们的认知规律。本文提出的粗糙集模糊度当正区域和负区域中的知识颗粒被细分,或者边界域中的知识颗粒被“成比例”细分时不会变化,而其它情况下该粗糙集模糊度随知识粒度的减小而严格递减,符合人们的认知规律。这些研究成果弥补了现有粗糙集不确定性度量研究中存在的不足。(第4章) 根据分层递阶粒计算理论模型,构建了不完备信息系统的分层递阶知识粒度空间,并针对模糊决策信息系统提出了分层递阶地提取规则的知识获取方法:从粒计算的角度出发,分析了属性约简的粒度原理,提出了基于最大粒的规则提取方法(RGABMG),该方法避开属性约简的过程,直接从信息系统获取规则,仿真实验说明了用这种方法提取的规则具有数量少、泛化能力强等优势。这些研究成果进一步促进了分层递阶粒计算理论的应用和推广。(第5章)
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TP18

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 谢刚;刘静;;粒计算研究现状及展望[J];软件;2011年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 刘金金;上近似的近似信息挖掘及应用研究[D];河南师范大学;2012年
2 幸禹可;基于粒计算的增量式知识获取方法研究[D];重庆邮电大学;2012年
3 肖雨;概念的不确定性度量及在知识获取中的应用[D];重庆邮电大学;2013年
4 张伟;不完备决策表模型扩展和属性约简算法[D];广西师范大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李征,邵世煌;基于信息粒化、语词计算模糊控制系统中的信息重组[J];中国纺织大学学报;2000年03期
2 李道国,苗夺谦,张红云;粒度计算的理论、模型与方法[J];复旦学报(自然科学版);2004年05期
3 李征,王维工;基于信息粒化和语词计算的模糊控制器[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2001年05期
4 孙剑,徐宗本;计算机视觉中的尺度空间方法[J];工程数学学报;2005年06期
5 仇国芳,陈劲;概念知识系统与概念信息粒格[J];工程数学学报;2005年06期
6 黄兆华,邓毅雄;粒计算及其应用的研究[J];华东交通大学学报;2005年05期
7 王国胤;Rough集理论在不完备信息系统中的扩充[J];计算机研究与发展;2002年10期
8 刘清,刘群;粒及粒计算在逻辑推理中的应用[J];计算机研究与发展;2004年04期
9 张旻,吴涛,王伦文,程家兴;商空间粒度计算理论在数据库和数据仓库中应用[J];计算机工程与应用;2003年17期
10 张持健,李旸,张铃;商空间理论(粒度计算方法)实现高精度模糊控制[J];计算机工程与应用;2004年11期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 齐红;基于形式概念分析的知识发现方法研究[D];吉林大学;2005年
2 郑征;相容粒度空间模型及其应用研究[D];中国科学院研究生院(计算技术研究所);2006年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵彦辉;张乐文;邱道宏;仲晓杰;;基于粗糙集理论的隧道围岩模糊综合评判[J];四川建筑科学研究;2011年02期
2 吕俊;任雪萍;;一种基于粗糙集理论的变压器故障多变量决策树诊断方法[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2011年01期
3 汪琥庭;模糊综合评判法及其在教学评估中的应用[J];安徽教育学院学报;2001年03期
4 于海涛;Rough集理论在数据约简中的应用[J];安徽教育学院学报;2004年03期
5 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
6 李洪文;侯峰;范恩强;;模糊综合评判在灭火救援指挥效能评估中的应用[J];安防科技;2010年09期
7 蒋培玉;沈斐敏;凌丽芸;;城市隧道机电系统模糊综合安全评价[J];安防科技;2011年07期
8 王庆生,曹健,刘维平;一个基于模糊综合评判规则的干部评测系统[J];安徽大学学报(自然科学版);2002年03期
9 程家兴,钱付兰;粗糙集方法在基于属性分类中的应用[J];安徽大学学报(自然科学版);2005年01期
10 阚涛,程家兴,钱付兰,余澄丹;时间规划中D_时刻表的改进算法及应用[J];安徽大学学报(自然科学版);2005年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 程学进;董玉革;;基于离散模糊事件隶属函数的模糊可靠性分析[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年
2 陈万里;;粒计算的α_决策逻辑语言[A];2005年“数字安徽”博士科技论坛论文集[C];2005年
3 段震;赵姝;;基于商空间理论的车牌定位[A];2005年“数字安徽”博士科技论坛论文集[C];2005年
4 尹宗成;;粗糙集理论在我国粮食产量预测中的应用[A];现代农业理论与实践——安徽现代农业博士科技论坛论文集[C];2007年
5 危前进;董荣胜;孟瑜;崔更申;;基于粗糙集的机械装配知识发现方法[A];广西计算机学会25周年纪念会暨2011年学术年会论文集[C];2011年
6 郑婷婷;毛军军;吴涛;宋杰;;多重分形和商空间理论在蛋白质结构类分析中的应用[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 张铃;张燕平;方宏彬;张沆;;不可约迭代函数系统的商空间理论[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
8 毛军军;张铃;郑婷婷;吴涛;;基于商空间理论的商分形模型[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
9 ;Fuzziness in Covering Generalized Rough Sets[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
10 徐怡;李龙澍;李学俊;;扩充的基于集对联系度的粗糙集模型[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王玉全;基于全景视觉的移动机器人同时定位与地图创建方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 闫培雷;考虑隔墙影响的框架结构非线性地震反应分析及地震灾场模拟[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 殷志伟;基于统计学习理论的分类方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
4 于翔;基于网格的数据流聚类方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 姜延吉;多传感器数据融合关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 曲建华;基于群体智能的聚类分析[D];山东师范大学;2010年
7 杨锦园;基于传感器管理的移动机器人融合算法研究[D];华中科技大学;2010年
8 窦亚玲;基于直觉模糊集的多约束网络路由决策方法研究[D];华中科技大学;2010年
9 刘汉霞;我国权力寻租的影响因素研究[D];华南理工大学;2010年
10 任家福;服务商选择与备件备品库存管理研究[D];电子科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 段守军;煤炭资源潜力评价研究[D];河南理工大学;2010年
2 杨媛;基于灰关联及其预测的煤矿安全管理及事故预警方法[D];河南理工大学;2010年
3 单文娟;铝电解槽焙烧与启动过程危险源辨识与评价研究[D];河南理工大学;2010年
4 顾之宇;自动钻铆系统的模块化设计及其实现方法研究[D];南昌航空大学;2010年
5 王焯;基于模糊理论的尾矿坝安全现状综合评价[D];山东科技大学;2010年
6 吕万里;中文文本分类技术研究[D];山东科技大学;2010年
7 杨新忠;基于案例的地理时空过程表达模型研究[D];山东科技大学;2010年
8 岳海亮;信息论在粗糙集连续属性离散化中的应用[D];辽宁师范大学;2010年
9 张亚军;有限状态设备的移动监视与识别方法的研究[D];浙江理工大学;2010年
10 孙琛琛;大幅面丝网疵点的图像识别算法研究[D];浙江理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨秋杰;;云计算的核心技术——粒度计算[J];信息安全与技术;2010年08期
2 胡方;黄建国;褚福照;;基于粗糙集的武器系统灰色关联评估模型[J];兵工学报;2008年02期
3 张巍;滕少华;;粒计算在决策支持中的应用[J];江西师范大学学报(自然科学版);2010年05期
4 王利;张喜平;郭林;;增量式知识获取算法综述[J];重庆邮电大学学报(自然科学版);2007年S1期
5 付昂;王国胤;胡军;;基于信息熵的不完备信息系统属性约简算法[J];重庆邮电大学学报(自然科学版);2008年05期
6 赵军;胡栓柱;樊兴华;;一种新的词语相似度计算方法[J];重庆邮电大学学报(自然科学版);2009年04期
7 张钹;张铃;;粒计算未来发展方向探讨[J];重庆邮电大学学报(自然科学版);2010年05期
8 薛志远;张清华;;复合粒计算模型研究进展[J];重庆邮电大学学报(自然科学版);2010年05期
9 李鸿;;粒化思维研究[J];滁州学院学报;2010年05期
10 李征,邵世煌;基于信息粒化、语词计算模糊控制系统中的信息重组[J];中国纺织大学学报;2000年03期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 陈万里;基于商空间理论和粗糙集理论的粒计算模型研究[D];安徽大学;2005年
2 郑征;相容粒度空间模型及其应用研究[D];中国科学院研究生院(计算技术研究所);2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 陈玉明;基于信息粒与粒计算理论的数据约简研究[D];南昌大学;2005年
2 薛峰;基于概念格理论的粗集属性约简算法研究[D];合肥工业大学;2009年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 曹晓军;彭会萍;;基于粒度计算的Web日志关联规则挖掘[J];计算机应用与软件;2012年04期
2 袁志;;解排列优化的整数编码多智能体进化算法[J];软件;2011年05期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 侯艳军;基于粒计算的电子商务网推荐算法的研究[D];福建师范大学;2012年
2 赵庆堂;风电场出力组合预测算法的研究[D];兰州理工大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王梓坤;论混沌与随机[J];北京师范大学学报(自然科学版);1994年02期
2 李征,邵世煌;基于信息粒化、语词计算模糊控制系统中的信息重组[J];中国纺织大学学报;2000年03期
3 王志勇,池哲儒,余英林;分形编码在图像检索中的应用[J];电子学报;2000年06期
4 洪安祥,陈刚,吴炯锋,李均利;基于分形编码的图像相似匹配研究[J];电子学报;2002年05期
5 修保新,吴孟达;图像模糊信息粒的适应性度量及其在边缘检测中的应用[J];电子学报;2004年02期
6 李道国,苗夺谦,张红云;粒度计算的理论、模型与方法[J];复旦学报(自然科学版);2004年05期
7 李征,王维工;基于信息粒化和语词计算的模糊控制器[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2001年05期
8 李耀东,崔霞,戴汝为;综合集成研讨厅的理论框架、设计与实现[J];复杂系统与复杂性科学;2004年01期
9 王飞跃,史帝夫·兰森;从人工生命到人工社会——复杂社会系统研究的现状和展望[J];复杂系统与复杂性科学;2004年01期
10 王飞跃,汤淑明;人工交通系统的基本思想与框架体系[J];复杂系统与复杂性科学;2004年02期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 王飞跃;;字计算和语言动力学系统的计算理论框架[A];2001年中国智能自动化会议论文集(上册)[C];2001年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 张燕平;基于商空间的构造性数据挖掘方法及应用[D];安徽大学;2003年
2 齐红;基于形式概念分析的知识发现方法研究[D];吉林大学;2005年
3 陈万里;基于商空间理论和粗糙集理论的粒计算模型研究[D];安徽大学;2005年
4 刘仁金;基于商空间的纹理图象分割研究[D];安徽大学;2005年
5 张持健;商空间下模糊系统与模糊控制的问题求解[D];安徽大学;2005年
6 郑征;相容粒度空间模型及其应用研究[D];中国科学院研究生院(计算技术研究所);2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 沈亚兰;基于粒度计算的数据挖掘方法的研究[D];沈阳工业大学;2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 谢克明;逯新红;陈泽华;;粒计算的基本问题和研究[J];计算机工程与应用;2007年16期
2 南风露;曹坤;;粒计算理论及其应用[J];福建电脑;2007年07期
3 赵小龙;杨燕;;粒计算的发展现状与应用研究[J];计算机工程;2007年13期
4 ;第9届中国Rough集与软计算、第3届中国Web智能和第3届中国粒计算联合会议征稿通知[J];计算机研究与发展;2008年11期
5 ;第9届中国Rough集与软计算、第3届中国Web智能和第3届中国粒计算联合会议征稿通知[J];计算机研究与发展;2008年12期
6 ;第9届中国Rough集与软计算、第3届中国Web智能和第3届中国粒计算联合会议征稿通知[J];计算机研究与发展;2009年01期
7 ;第9届中国Rough集与软计算、第3届中国Web智能和第3届中国粒计算联合会议征文通知[J];计算机研究与发展;2009年02期
8 ;第9届中国Rough集与软计算、第3届中国Web智能和第3届中国粒计算联合会议征文通知[J];计算机研究与发展;2009年03期
9 安秋生;;粒计算支持的粗糙函数依赖的研究[J];计算机工程与应用;2010年10期
10 谢刚;刘静;;粒计算研究现状及展望[J];软件;2011年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李鸿;马小平;;基于特征的粒表示研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会A卷[C];2011年
2 陈万里;;粒计算的α_决策逻辑语言[A];2005年“数字安徽”博士科技论坛论文集[C];2005年
3 张周锁;侯照文;孙闯;何正嘉;;基于粒计算的混合智能故障诊断技术及应用[A];第十二届全国设备故障诊断学术会议论文集[C];2010年
4 沈亚兰;王向东;王晓峰;;基于粒计算和等价类的关联规则挖掘算法[A];2006中国控制与决策学术年会论文集[C];2006年
5 吴狄;陈杰;Oquendo Flavio;张娟;;基于商空间的分布式仿真系统优化设计模型[A];2009年中国智能自动化会议论文集(第六分册)[中南大学学报(增刊)][C];2009年
6 代劲;何中市;;基于云模型的快速信息粒化算法[A];第五届全国信息检索学术会议论文集[C];2009年
7 杨光飞;党延忠;;不完美数据中的知识发现研究综述[A];第六届(2011)中国管理学年会——商务智能分会场论文集[C];2011年
8 毛军军;张铃;郑婷婷;吴涛;;基于商空间理论的商分形模型[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
9 刘沿东;贺彤;蒋奇武;王刚;左良;;冷轧和再结晶初期深冲IF钢板宏微观织构形成机理的研究(邀请报告)[A];第二届全国背散射电子衍射(EBSD)技术及其应用学术会议暨第六届全国材料科学与图像科技学术会议论文集[C];2007年
10 段震;赵姝;;基于商空间理论的车牌定位[A];2005年“数字安徽”博士科技论坛论文集[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 陈星 实习生 胡杨 整理;适宜新疆种植的小麦品种[N];新疆科技报(汉);2006年
2 吴宗翰 DigiTimes;力晶今年营收可望逐季增长 下半年单月挑战历史新高[N];电子资讯时报;2006年
3 乔地;河南万亩小麦亩产631公斤[N];科技日报;2008年
4 邢银田;蜡熟末期收麦质优产高[N];湖北科技报;2008年
5 海波;佛家“圣诞节”趣话[N];中国民族报;2003年
6 周铮;北京市专家网上指挥围歼美国白蛾[N];农民日报;2006年
7 记者 乐言 北京;DRAM产业将重演2001年惨况?[N];电子资讯时报;2007年
8 许尊礼;小麦收割最佳期蜡熟末期[N];农民日报;2004年
9 本报记者 心研;秋高气爽板栗香[N];中国劳动保障报;2004年
10 首席记者 杨帆;举行高端学术论坛 聚焦通信发展前沿[N];重庆日报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张清华;分层递阶粒计算理论及其应用研究[D];西南交通大学;2009年
2 郭翠翠;基于粒计算的地下空间监控预警方法研究[D];武汉理工大学;2010年
3 胡军;基于覆盖的粒计算模型及其应用研究[D];西安电子科技大学;2010年
4 孟军;相容粒计算模型及其数据挖掘研究[D];大连理工大学;2012年
5 罗建宏;粒计算分类知识发现算法及其应用[D];浙江大学;2010年
6 毛萌萌;引进粒计算与形式概念分析技术的认知诊断研究[D];江西师范大学;2011年
7 陈万里;基于商空间理论和粗糙集理论的粒计算模型研究[D];安徽大学;2005年
8 郝晓丽;粒度格矩阵空间模型及其应用研究[D];太原理工大学;2009年
9 许凯;云模型支持下的遥感图像分类粒计算方法研究[D];武汉大学;2010年
10 刘宏兵;多目标粒度支持向量机及其应用研究[D];武汉理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨正华;基于商空间的粒计算模型研究[D];中南大学;2012年
2 刘双;覆盖粒计算及其应用研究[D];浙江师范大学;2011年
3 吕方苏;基于粒计算的上下文信息处理研究[D];武汉理工大学;2011年
4 石周;基于泛系理论的粒计算模型研究[D];兰州大学;2012年
5 陈小波;基于粒计算的K近邻多标签学习算法[D];安徽大学;2012年
6 龚科华;相容关系粒计算模型在文章比对中的应用研究[D];南昌大学;2010年
7 李娓;基于粗糙集的粒计算在数据挖掘中的研究与应用[D];武汉理工大学;2011年
8 乔子芮;基于粒计算的属性约简算法及应用研究[D];陕西师范大学;2011年
9 潘佳伟;基于粒计算的人工智能反射操作模拟[D];武汉理工大学;2011年
10 陈燕;基于粒计算——神经网络的故障诊断方法与应用[D];太原理工大学;2011年
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