利用CSP求解极小碰集的方法

基于模型诊断是人工智能领域中具有挑战性的问题,包含了很多人工智能中的关键问题,其研究对整个人工智能领域起着重要推动作用。在基于模型诊断中,候选诊断结果通常由所有极小冲突集对应的所有极小碰集所描述,求出所有极小碰集是其核心问题之一。提出一种将极小碰集问题转换为约束满足问题的方法,该方法调用成熟的CSP求解器进行求解,扩展了约束可满足问题的应用领域。首次提出hard‐冲突集和sof t‐冲突集的概念,并给出利用所提的方法分别求解具有一些特征的极小碰集：小于固定长度、不含特定元素及包含hard‐冲突集和sof t‐冲突集。实验结果表明,提出的方法易于实现、扩展性强,对于特定类型极小碰集问题的求解效率较高。     

求极小碰集的蛛网算法

为降低空间复杂度和减少搜索时间,结合极小碰集的特点和生物学中蜘蛛捕食思想,提出了一种搜索极小碰集的蛛网算法。该方法考虑集合之间的相关性,并构造能在蛛网上寻路的访问蜘蛛用于寻找蛛网内集合的所有极小碰集。在该算法中,所提出的访问蜘蛛生成和搜索策略能够降低空间复杂度和减少搜索时间。将此算法与其他的极小碰集算法进行比较,实验结果表明,该算法在保证得到所有极小碰集的前提下,具有较低的空间复杂度和较高的时间效率。     

一个在Horn子句中求解极大缩减的算法

在信念修正理论中,一个核心问题是求解一个公式集合关于事实集合的所有极大协调子集,即极大缩减.本文尝试从算法的角度来解决这一问题,研究在Horn子句中求解所有极大缩减的算法.首先,本文指出并证明了公式集合和事实集合并集的极小不协调子集与公式集合关于事实集合的极大缩减之间的转化关系.其次,给出并证明了Horn子句集合极小不协调的一个必要条件.然后,基于上述两个结论,本文提出了一个在Horn子句中枚举公式集合和事实集合并集的极小不协调子集的交互式算法和一个通过这些极小不协调子集计算所有极大缩减的算法.最后,综合这两个算法,提出了一个在Horn子句中求解所有极大缩减的交互式算法.     

利用结构信息的故障诊断方法

基于模型的故障诊断方法是重要的故障诊断方法之一，该方法主要的问题就是如何求得所有的诊断．该文利用系统的结构信息，给出了求极小冲突集的一个算法，证明了算法的正确性，分析了算法的复杂性；然后介绍了如何由极小冲突求得诊断．其次，还给出了利用结构信息直接求诊断的一个算法，证明了其正确性．最后与相关工作进行了比较．该文给出的算法，对于一些特殊结构的系统可在多项式时间内结束．     

基于多层极小支配集聚类的WSN算法仿真与分析

在无线传感器网络技术中,多层极小支配集聚类算法是对随机聚类算法的改进,本文讨论了图论中的极小支配集算法,并根据实际需要提出了一种改进的简化近极小支配集的算法,大大降低了计算极小支配集的复杂程度,然后讨论了极小支配集应用在无线传感器网络的聚类的实现.最后用仿真程序验证了该算法在节能性方面的突出改进.     

网格环境中嵌套调用冲突发现算法

在网格环境下，多服务组合的要求日益强烈。目前的软件管理和开发工具主要针对封闭环境，存在着局限性。在多服务组合管理方面，由于嵌套调用是动态生成，服务发布方无法根据局部信息判断是否存在调用冲突，因此嵌套调用冲突必须动态地、基于已有的全局调用信息加以发现。文中分析了网格环境中存在的嵌套调用冲突的实例，在此基础上提出了嵌套调用冲突发现算法。给出了服务描述规则，并扩展了Globus平台上的服务描述。在增加可用度概念后，对所提出算法进行了优化。     

一种求解极小诊断的遗传模拟退火算法

基于模型的诊断方法是人工智能领域发展起来的一个十分活跃的分支.在该方法中,由极小冲突集求解极小击中集的过程是一个NP-Hard问题.尽管人们提出了不少算法,但是各种算法的效率仍然不是十分理想.通过将该问题映射到0/1整数规划问题,提出了将遗传算法与模拟退火算法相结合的问题求解思想.在给出遗传模拟退火(genetic simulated anncaling,简称GSA)算法和算法各个参数的同时,对算法的性能和求解精度进行了测试.GSA算法不仅比传统的算法效率有很大的提高,而且在冲突集基数大于35的情况下,较单独使用GA的算法在效率上提高约1/3～1/2.在求解精度上,GSA算法在大多数情况下能够求出98%～100%的极小诊断.     

基于三重小波系数集的水印算法研究

本文提出了一种基于三重小波系数集的水印嵌入方法。定义了三重小波系数集，根据其元素间相互关系选择系数集并将其分成两类从而嵌入和提取水印。同时利用shuffle算法对水印序列进行置乱以提高系统的安全性。实验结果表明，该算法对原图像的影响极小，并且对于各种通用的图像操作和攻击具有极好的鲁棒性。     

基于互补概念和搜索图的MUPS求解优化方法

本体调试是人工智能中非标准推理任务之一,对于本体工程具有很重要的意义.本文结合互补概念与基于术语集的搜索图提出极小不可满足子术语集求解的优化方法.首先,通过判断扩展的术语集是否包含互补概念,确定该子术语集是否需要进行概念可满足性检测,可以有效减少推理机的调用次数.接着,根据术语集扩展过程构造一个术语集搜索图,分别采用宽度优先搜索和深度优先搜索策略快速查找不可满足子术语集.该优化方法一方面减少了待测子术语集的规模,另一方面提高了查找不可满足子术语集对应的节点的查找效率.最后,实现了本文给出的各类优化算法并与现有的黑盒优化算法进行了比较.实验效果表明,本文方法从推理机调用次数和待测术语集规模方面均优于现有的MUPS求解方法,能够有效提高求解术语集MUPS的效率.     

Petri网极小虹吸的计算方法与性能分析

虹吸是Petri网的一种重要结构,可以用来分析所模拟系统的许多重要特性,如可达性、可逆性和活性等.文中首先提出了虹吸子网的概念,并给出了将Petri网划分成虹吸子网的多项式算法,进而给出其性能分析.通过求解虹吸子网的极小虹吸得到原Petri网的所有极小虹吸.而对于每个虹吸子网,首先求解它的一个极小虹吸,并根据此极小虹吸对子网进行分解,将分解得到的子网做类似原网的处理过程,直到每个子网的位置集就是一个极小虹吸或不包含任何极小虹吸为止.性能分析及实验表明,所构造的求解Petri网所有极小虹吸的算法是一个有效的算法.     

Computing all minimal hitting sets by subset recombination

In model-based diagnosis from first principles, the efficient computation of all minimal hitting sets (MHS) as candidates for the conflict component sets of a device is a vital task. However, deriving all MHS is NP-hard. In this paper, the principle of “Divide and Conquer” is used to decompose a large family of conflict sets into many smaller sub-families. To efficiently merge the sub-MHS to give sub-families of conflict sets, the relations between the sub-MHS and sub-families of conflict sets are exploited. Based on this, a new method called Subset-Rec-MHS is proposed. In theory, our method based on sub-MHS recombination generally has lower complexity than that based on whole MHS families, as it avoids a large number of set unions and comparisons (to minimize the family of hitting sets). Compared with the direct merge of whole MHS families, the proposed approach reduces the computation time by a factor of approximately \(\frac {7}{16}\). Experimental results on both synthetic examples and ISCAS-85 benchmark circuit conflict sets show that, in many cases, our approach offers better performance than previous algorithms.     

一种发现函数依赖集的方法及应用

介绍了一种发现最小函数依赖集的方法.这种方法基于一致集的概念,根据一致集导出最大集及其补集,然后生成最小非平凡函数依赖集.通过使用带状划分数据库减少求一致集的运算次数,使用逐层求精的算法来计算最小非平凡函数依赖集的左部.其结果可用于数据库的重新组织和设计、属性约简、聚类、关联规则提取等知识发现工作中.     

用对分HS-树计算最小碰集

在基于模型的诊断中,利用冲突集计算最小碰集是其关键的步骤,因为所有冲突集的最小碰集就是所考察系统的诊断.在Reiter的方法中,要用HS-树(图)来计算最小冲突集的最小碰集.HS-树的计算量比较大,且又会因为剪枝的问题而剪掉真实解.提出了用对分HS-树(binary hitting set-树,简称BHS-树)计算最小碰集的方法.这种方法的优点是:(1)产生的树的节点数明显少于HS-树,因而效率较高;(2)解决了因为剪枝而产生的最小碰集丢失的问题;(3)在新增加冲突集时不必完全重新计算,只需在原BHS-树     

基于极限理论的ATMS研究

本文首先基于极限理论给出ＡＴＭＳ标号的一种计算方法，并讨论了这种方法计算的标号与ｄｅＫｌｅｅｒ的ＡＴＭＳ标号是一致的；然后将命题逻辑意义下的ＡＴＭＳ模态化，从而而用可能世界的方法刻画出ＡＴＭＳ的环境类。     

一种基于Petri网的可靠性分析方法

冲突和并发是Petri网的两种典型的行为,本文基于系统可靠性Petri网模型的逆模型和基于ECS的解冲突算法,得到一种新的求解单调关联系统最小割集的算法,另外,根据这一算法,能够获得与系统当前状态有关的所有可能的演化。     

一种挖掘最小蕴涵规则集的通用算法

给出一种挖掘最小蕴涵规则集的通用算法,该算法基于闭包运算,利用闭包运算产生所有闭集,从闭集格中导出最大∧-不可约集及其补集,然后产生最小蕴涵规则集;给出了计算所有闭集的新算法,同Ganter算法相比,该算法充分考虑闭包运算的特性,使得冗余计算显著减少,提高了算法效率.     

Deriving minimal conflict sets by CS-trees with mark set indiagnosis from first principles

To discriminate among all possible diagnoses using Hou's theory of measurement in diagnosis from first principles, one has to derive all minimal conflict sets from a known conflict set. However, the result derived from Hou's method depends on the order of node generation in CS-trees. We develop a derivation method with mark set to overcome this drawback of Hou's method. We also show that our method is more efficient in the sense that no redundant tests have to be done. An enhancement to our method with the aid of extra information is presented. Finally, a discussion on top-down and bottom-up derivations is given.     

Constructing submodule specifications and network protocols

Applications of an automated tool for module specification (ATMS) that finds the specification for a submodule of a system are presented. Given the specification of a system, together with the specification for n-1 submodules, the ATMS constructs the specification for the nth addition submodule such that the interaction among the n submodules is equivalent to the specification of the system. The implementation of the technique is based on an approach proposed by P. Merlin and G.B. Bochmann (1983). The specification of a system and its submodules consists of all possible execution sequences of their individual operations. The ATMS uses finite-state machine concepts to represent the specifications and interactions of the system and its submodules. The specification found by the ATMS for a missing module of a system is the most general one, if one exists. Application of the ATMS in the area of communication protocols is discussed. A manual process to find the specification for a missing module using the Merlin-Bochmann technique is time-consuming and prone to errors. The automated tool presented proves a reliable method for constructing such a module     

基于模型故障诊断中的冲突求解

基于模型的故障诊断是一种重要的诊断方法, 但它的计算量较大. 在Reiter算法的基础上, 论证了每次求解冲突集时, 每个元件的模型知识仅需调用一次. 同时指出了在某些情况下可以利用元件参数矩阵来指导冲突的求解过程, 有效减少了调用元件模型的次数.