隱藏知識(shí)-隱藏規(guī)律的安全與應(yīng)用研究.pdf

1、1982年波蘭數(shù)學(xué)家Z.Pawlak提出粗糙集，它是具有靜態(tài)特性的集合X的粗糙集，這一特性限制了Z.Pawlak粗糙集的廣泛應(yīng)用，特別是利用Z.Pawlak粗糙集研究一類動(dòng)態(tài)的系統(tǒng)，動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)挖掘，動(dòng)態(tài)的知識(shí)發(fā)現(xiàn)時(shí)遇到了困難.2002年史開(kāi)泉教授給出動(dòng)態(tài)集合的描述，提出S-粗集，它將粗糙集應(yīng)用從靜態(tài)推廣到動(dòng)態(tài)，S-粗集為動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)挖掘-動(dòng)態(tài)知識(shí)發(fā)現(xiàn)研究提供了理論支持.然而利用Z.Pawlak粗糙集與S-粗集進(jìn)行規(guī)律挖掘-規(guī)律發(fā)現(xiàn)研究也遇到

2、了困難，因?yàn)閆.Pawlak粗糙集與S-粗集不具有規(guī)律特征.2005年史開(kāi)泉教授又改進(jìn)了Z.Pawlak粗糙集與S-粗集，提出了函數(shù)S-粗集，它將粗糙集應(yīng)用從數(shù)據(jù)挖掘推廣到規(guī)律挖掘，函數(shù)S-粗集具有動(dòng)態(tài)特性，規(guī)律特性與規(guī)律隱藏特性，是研究動(dòng)態(tài)系統(tǒng)規(guī)律的一個(gè)新的數(shù)學(xué)工具，以Z.Pawlak粗糙集、S-粗集、函數(shù)S-粗集為理論基礎(chǔ)，本文將Z.Pawlak粗糙集、S-粗集、函數(shù)S-粗集理論與綜合評(píng)價(jià)、知識(shí)隱藏發(fā)現(xiàn)、動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)規(guī)律預(yù)測(cè)、信息安

3、全相嫁接，給出研究與討論。全文共分六章，主要研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新成果是： 1.研究?jī)?nèi)容 1.將模糊C-均值聚類與粗糙集屬性重要度有機(jī)結(jié)合，研究了聚類問(wèn)題和諸評(píng)價(jià)因素的合理賦權(quán)問(wèn)題，提出了適用于包含大量不確定信息和不完全信息的經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的FCM-WMRS方法（Fuzzy C-Mean Algorithm and Weighting Mining by Rough Sets），這是一種基于原始統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，無(wú)需人們先驗(yàn)知識(shí)的模糊聚類，并

4、在此基礎(chǔ)上，僅僅從原始的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中挖掘出各評(píng)價(jià)因素權(quán)重，進(jìn)而開(kāi)展綜合評(píng)判的新方法.根據(jù)這一方法，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了區(qū)域科技能力評(píng)價(jià)系統(tǒng).利用中國(guó)科學(xué)院可持續(xù)發(fā)展研究組所提供的2000-2003年度《中國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略報(bào)告》中的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和有關(guān)數(shù)據(jù)，對(duì)中國(guó)區(qū)域科技能力評(píng)價(jià)問(wèn)題進(jìn)行了聚類實(shí)證分析，對(duì)各評(píng)價(jià)因素進(jìn)行了權(quán)重挖掘，發(fā)現(xiàn)了各評(píng)價(jià)因素對(duì)總體水平評(píng)價(jià)的不同貢獻(xiàn). 2.S-粗集具有動(dòng)態(tài)特性，遺傳特性，記憶特性與隱藏特性.以S-粗集為理論

5、基礎(chǔ)，給出S-粗集與隱藏知識(shí)發(fā)現(xiàn)的討論。利用單向S-粗集，給出f-隱藏知識(shí)，F(xiàn)-隱藏知識(shí)，隱藏度，依賴度概念，提出隱藏知識(shí)的隱藏定理，隱藏知識(shí)的隱藏依賴定理，F(xiàn)-隱藏的知識(shí)發(fā)現(xiàn)原理，給出F-隱藏知識(shí)在系統(tǒng)故障狀態(tài)發(fā)現(xiàn)-識(shí)別中的應(yīng)用，利用雙向S-粗集，給出（f，f）-隱藏知識(shí)，（）-隱藏知識(shí)，隱藏度，依賴度概念，提出隱藏知識(shí)的隱藏定理，隱藏知識(shí)的隱藏依賴定理，（）-隱藏的知識(shí)發(fā)現(xiàn)原理，給出（）-隱藏知識(shí)在利潤(rùn)波動(dòng)分析中的應(yīng)用.隱藏知識(shí)與它

6、的隱藏特性的應(yīng)用，是S-粗集中的一個(gè)新的研究方向. 3.函數(shù)S-粗集具有動(dòng)態(tài)特性，規(guī)律特性與規(guī)律隱藏特性，是研究動(dòng)態(tài)系統(tǒng)規(guī)律的一個(gè)新的數(shù)學(xué)工具，以函數(shù)S-粗集為理論基礎(chǔ)，將動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)規(guī)律研究與函數(shù)S-粗集嫁接，交叉，滲透，給出經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)規(guī)律隱藏與規(guī)律預(yù)測(cè)的討論，提出了一種新的預(yù)測(cè)模型-基于函數(shù)S-粗集的雙規(guī)律預(yù)測(cè)模型，包括上規(guī)律預(yù)測(cè)模型與下規(guī)律預(yù)測(cè)模型；給出了該模型的實(shí)現(xiàn)算法，最后通過(guò)對(duì)海南省區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的預(yù)測(cè)證明了該方法的有效

7、性. 4.隨著信息網(wǎng)絡(luò)化的普及，信息數(shù)據(jù)的安全性日漸引起人們的重視，把信息安全中的橢圓曲線加密理論與S-粗集，函數(shù)S-粗集嫁接，交叉與滲透，給出知識(shí)、雙規(guī)律預(yù)測(cè)的安全隱藏與認(rèn)證的討論，這些研究得到了應(yīng)用.S-粗集，函數(shù)S-粗集與信息安全理論融合，共享是信息系統(tǒng)中信息安全應(yīng)用研究的一個(gè)新的方向. 5.對(duì)本文的討論進(jìn)行總結(jié). 11.本文的創(chuàng)新點(diǎn) 創(chuàng)新點(diǎn)1.提出了一種新的綜合評(píng)價(jià)模型-基于FCM和粗糙集屬性重要

8、度的評(píng)價(jià)模型 研究了評(píng)價(jià)問(wèn)題的聚類分析與各因素的合理賦權(quán)問(wèn)題，給出基于原始數(shù)據(jù)挖掘因素權(quán)重，開(kāi)展綜合評(píng)判的FCM-WMRS方法.根據(jù)這一方法，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了區(qū)域科技能力評(píng)價(jià)系統(tǒng)，利用中國(guó)科學(xué)院可持續(xù)發(fā)展研究組所提供的2000-2003年度《中國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略報(bào)告》中的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和有關(guān)數(shù)據(jù)，對(duì)中國(guó)區(qū)域科技能力評(píng)價(jià)問(wèn)題進(jìn)行了實(shí)證分析. 創(chuàng)新點(diǎn)1列于第2章中. 創(chuàng)新點(diǎn)2.給出了S-粗集與隱藏知識(shí)發(fā)現(xiàn)的討論： （1

9、）利用單向S-粗集，提出了F-隱藏知識(shí)、F-隱藏度、F-依賴度的概念，得到了F-隱藏知識(shí)的隱藏定理，F(xiàn)-隱藏知識(shí)的隱藏依賴定理，F(xiàn)-隱藏知識(shí)的知識(shí)發(fā)現(xiàn)原理和F-隱藏依賴的知識(shí)發(fā)現(xiàn)原理；給出了F-隱藏知識(shí)的應(yīng)用. （2）利用雙向S-粗集，提出了（）-隱藏知識(shí)、（）-隱藏度、（）-依賴度的概念，得到了（）-隱藏知識(shí)的隱藏定理，（）-隱藏知識(shí)的隱藏依賴定理，（）-隱藏知識(shí)的知識(shí)發(fā)現(xiàn)原理和（）-隱藏依賴的知識(shí)發(fā)現(xiàn)原理；給出了（）-隱藏知

10、識(shí)的應(yīng)用。 創(chuàng)新點(diǎn)2列于第3章中， 創(chuàng)新點(diǎn)3.提出了動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的規(guī)律預(yù)測(cè)模型-基于函數(shù)S-粗集的雙規(guī)律預(yù)測(cè)模型 雙規(guī)律預(yù)測(cè)模型包括上規(guī)律預(yù)測(cè)模型與下規(guī)律預(yù)測(cè)模型；給出了規(guī)律關(guān)系貼近度（f-規(guī)律關(guān)系貼近度和f-規(guī)律關(guān)系貼近度）的概念，得到了最小成本f-預(yù)測(cè)規(guī)律[u]pf，最大成本f-預(yù)測(cè)規(guī)律[u]qf，最小效益f-預(yù)測(cè)規(guī)律[u]pf，最大效益f-預(yù)測(cè)規(guī)律（）（最小成本f-預(yù)測(cè)規(guī)律（），最大效益f-預(yù)測(cè)規(guī)律（）構(gòu)成

11、由函數(shù)單向S-粗集和函數(shù)單向S-粗集對(duì)偶生成的雙規(guī)律預(yù)測(cè)，給出了雙規(guī)律預(yù)測(cè)模型的實(shí)現(xiàn)算法；最后通過(guò)對(duì)海南省區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的預(yù)測(cè)證明了該方法的有效性. 創(chuàng)新點(diǎn)3列于第4章中. 創(chuàng)新點(diǎn)4.提出了知識(shí)、預(yù)測(cè)規(guī)律的加密潛藏-解密發(fā)現(xiàn)與認(rèn)證方案 知識(shí)[x]f的安全（[x]f不被從[x]內(nèi)獲取）依賴于[x]f的屬性集αf的安全，或者依賴于αf中的屬性值的安全，依賴于αf={α1，α2，…，αλ，α'}構(gòu)成的屬性值數(shù)據(jù)Pf={P

12、1f，P2f，…，Ptf）的安全.而經(jīng)濟(jì)預(yù)測(cè)結(jié)論（雙規(guī)律預(yù)測(cè)）的安全，依賴于雙規(guī)律的離散數(shù)據(jù)點(diǎn)（1，y1），（2，y2），…，（n，yn）的安全.為了防止知識(shí)[x]f和經(jīng)濟(jì)預(yù)測(cè)結(jié)論在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中，被盜取或篡改，把S-粗集，函數(shù)S-粗集與橢圓曲線加密理論相交叉，研究了知識(shí)[x]f、雙規(guī)律預(yù)測(cè)的安全隱藏與認(rèn)證，討論了三種數(shù)字簽名-認(rèn)證方案，最后給出了知識(shí)[x]f加密潛藏-解密發(fā)現(xiàn)的應(yīng)用和上規(guī)律預(yù)測(cè)數(shù)字簽名-認(rèn)證的應(yīng)用.函數(shù)S-粗集與信息安