粒度計(jì)算的模型研究.pdf

1、粒度計(jì)算的思想起源于上世紀(jì)70年代末，它是模仿人類思考問(wèn)題的方式，正如張鈸院士和張鈴教授所說(shuō)：“人類智能的一個(gè)公認(rèn)的特點(diǎn)，就是人們能從極不相同的粒度上觀察和分析同一問(wèn)題。人們不僅能在不同粒度(granularity)的世界上進(jìn)行問(wèn)題的求解，而且能夠很快地從一個(gè)粒度世界跳到另一個(gè)粒度世界，往返自如，毫無(wú)困難。這種處理不同粒度世界的能力，正是人類問(wèn)題求解的強(qiáng)有力的表現(xiàn)。”它象一把大傘，覆蓋了所有有關(guān)粒度的理論、方法論、技術(shù)和工具的研究，是用

2、來(lái)處理不完全、不可靠、不精確、不一致和不確定的知識(shí)。它是人工智能研究的最重要基礎(chǔ)，現(xiàn)已成為人工智能領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一，主要包括商空間理論、粗糙集理論和模糊集理論等。本文的主要內(nèi)容如下： 1．介紹了粒度計(jì)算的產(chǎn)生與發(fā)展背景，粒度計(jì)算的研究現(xiàn)狀和主要理論，并對(duì)商空間理論、粗糙集理論和模糊集理論作了祥細(xì)的比較，說(shuō)明了本文的研究背景及意義。 2．對(duì)粒度計(jì)算的基礎(chǔ)進(jìn)行了研究，主要包括粒度的描述，給出了粒度的宏觀結(jié)構(gòu)層次圖和微觀結(jié)構(gòu)層次

3、圖。給出了最一般的粒的定義，并在商空間理論、粗糙集理論以及模糊集理論的基礎(chǔ)上提出了粒度空間的動(dòng)態(tài)模型，討論了粒的基本性質(zhì)。重點(diǎn)研究了粒的度量，從研究問(wèn)題的需要出發(fā)，給出了普通等價(jià)關(guān)系下的粒度、細(xì)度、粒度熵、條件粒度、條件細(xì)度以及條件粒度熵的定義，指出了定義的合理性，并得到了相應(yīng)的性質(zhì)，揭示出了它們之間的關(guān)系。還討論了無(wú)限集的度量，給出了粒度的一般性定義思想。 3．介紹了模糊關(guān)系矩陣的主要性質(zhì)，通過(guò)關(guān)系矩陣給出任意關(guān)系下的粒度、細(xì)

4、度、粒度熵、條件粒度、條件細(xì)度和條件粒度熵的一般性定義。通過(guò)關(guān)系矩陣定義了貼近度和差異度，并討論了它們的主要性質(zhì)。從而可以將商空間理論、粗糙集理論和模糊集理論統(tǒng)一起來(lái)進(jìn)行研究。 4．定義并討論了粒的基本運(yùn)算：商交、商并、商非和商差等，并給出了這些運(yùn)算的主要性質(zhì)。還研究了粒的知識(shí)空間，根據(jù)知識(shí)的宏觀性或微觀性可以得到相應(yīng)的宏觀或微觀的知識(shí)空間。給出知識(shí)基的定義，可以通過(guò)知識(shí)基來(lái)定義或描述知識(shí)空間，形象地給出了粗糙集的一個(gè)屬性約簡(jiǎn)的

5、知識(shí)空間算法(求最優(yōu)約簡(jiǎn)的算法)。 5．介紹了粒度空間的構(gòu)成，商粒的構(gòu)成方法主要有屬性劃分法、結(jié)構(gòu)劃分法、約束劃分法和綜合劃分法等；當(dāng)論域是拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和半序結(jié)構(gòu)時(shí)，商結(jié)構(gòu)的構(gòu)成方法；當(dāng)論域有結(jié)構(gòu)和無(wú)結(jié)構(gòu)時(shí)，商屬性的構(gòu)成方法。隨后討論了粒度空間的主要運(yùn)算和主要原理。 6．研究了有結(jié)構(gòu)的知識(shí)空間，在研究有結(jié)構(gòu)的知識(shí)空間時(shí)，不但要考慮粒的商交和商并，還要考慮結(jié)構(gòu)的“商交”和“商并”，在研究其知識(shí)基時(shí)，不但要考慮到粒的知識(shí)基，還要

6、考慮到結(jié)構(gòu)的知識(shí)基。一般當(dāng)結(jié)構(gòu)只有一種時(shí)，問(wèn)題可以簡(jiǎn)化為無(wú)結(jié)構(gòu)的知識(shí)空間，當(dāng)結(jié)構(gòu)有多種時(shí)，對(duì)應(yīng)的知識(shí)空間要復(fù)雜得多。并以拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為例研究了有結(jié)構(gòu)的知識(shí)空間，這樣的知識(shí)空間是由粒度基和拓?fù)浠餐傻摹?7．著重從與以往不同的角度，即著重從結(jié)構(gòu)方面去探索粒度計(jì)算的應(yīng)用問(wèn)題。從空間坐標(biāo)上取粒度對(duì)時(shí)間序列進(jìn)行分析，得出：當(dāng)系統(tǒng)是一個(gè)馬爾科夫鏈時(shí)，對(duì)此馬爾科夫鏈進(jìn)行粗粒度觀察，將得到一個(gè)對(duì)應(yīng)的隱馬爾科夫模型；反之，任-HMM必存在一個(gè)對(duì)