一种专家系统知识获取时的属性值约简算法

知识获取是构造专家系统的"瓶颈",提供准确的推理知识是进行科学决策的关键。文中运用粗糙集理论,研究对决策表中每条记录的冗余条件属性值进行筛选并删除的属性值约简算法。首先研究属性值约简的理论基础,包括知识表示和知识约简与核两个方面;其次研究知识获取方式与知识获取过程;然后研究属性值约简算法,通过两个定义描述约简算法的基础上,给出了约简算法的5个步骤;最后以城市物流中心选址为例,运用属性值约简算法及其步骤,对决策表属性值进行约简。结果表明,属性值约简实现了决策表的最简化,突出了关键属性及其关键属性值对决策的影响。     

粗糙集理论在故障诊断专家系统中的应用

针对专家系统中知识获取的瓶颈问题，引入了一种基于粗糙集理论的专家系统模型。该模型在知识入库前对其进行过滤，并利用粗糙集理论的约简算法消除知识库的冗余，从而实现了对知识库结构和性能的有效维护及完善。     

粗糙集的近似约简及其算法

针对经典粗糙集中属性约简的不足,进一步拓展粗糙集属性约简的应用。提出了一种粗糙集属性近似约简的概念和一种新的粗糙集属性重要性的定义并给出和证明了属性近似约简的性质,理论证明了近似属性约简是传统属性约简的一种推广。在保持知识库分类能力基本不变的条件下,利用所给属性重要性作为启发信息给出了粗糙集属性近似约简的算法。通过一个具体的例子,说明了近似属性约简在信息系统中处理模糊和不确定性知识的可行性和有效性。     

煤矿瓦斯预测专家系统中基于粗集的知识获取方法

针对现有煤矿瓦斯预测专家系统因没有新知识获取措施及知识自更新功能而预测效果不佳的问题,提出了基于粗集的知识获取方法。该方法首先建立瓦斯数据与瓦斯突出强度之间关系的预测样本集;然后运用粗糙集的连续属性离散化、属性约简以及规则提取算法,从大量的预测样本集中自动获取预测知识,并将预测知识存储于专家系统知识库中;最后基于推理机实现煤矿瓦斯突出的实时预测。实例分析验证了该方法在煤矿瓦斯突出预测专家系统知识获取中的有效性和实用性。     

基于粗糙集理论的属性约简算法研究

数据挖掘是近年来数据库领域中出现的一个新兴研究热点,它是从大量数据中获取知识。进行数据挖掘的方法很多,粗糙集方法便是其中的主要方法之一。属性约简算法是基于粗糙集理论的数据挖掘模型中的关键步骤,同时也是粗糙集理论研究中的一个研究重点。通过对粗糙集理论的属性约简算法的深入研究,本文提出了一种改进的属性约简启发式算法。该算法建立在可辨识矩阵计算基础上。改进算法基于Hu的算法与Jelonek算法,在计算可辨识矩阵的基础上,保证最终能够找到决策信息系统的一个约简,同时较Jelonek算法相比,运算时间明显减少。     

不完备联系度粗糙集模型的知识约简

知识约简是粗糙集理论的重要研究内容之一。在不完备信息系统中,对联系度粗糙集模型的研究比较深入,但极少涉及知识约简问题。该文在进一步改进联系度粗糙集模型的基础上,研究该模型的知识约简。针对改进模型,提出多种知识约简定义,给出了这些约简之间的关系。通过定义初等分辨矩阵和属性重要度,介绍一种分配约简算法。实例分析说明了算法的有效性。     

一种新的完全决策表属性约简的高效算法

属性约简是粗糙集理论的核心问题之一,也是粗糙集有效算法研究的焦点。为获得最简明的规则集,通常希望能找出最小的属性约简集,但得到最优解是NP-hard的问题,通常采取启发式的算法得到近似最优解。文中研究了不完全决策表的属性约简,提出一种衡量不完全决策表属性重要性的标准,依此给出了一种新的进行属性约简启发式算法。对寻找对象的相似类的步骤则在排序和二分查找的基础上提出了一种新的高效的算法,这样就相应地使得属性约简的效率得到提高。此算法较好地解决了不完全决策表的属性约简问题。     

一种新的完全决策表属性约简的高效算法

属性约简是粗糙集理论的核心问题之一,也是粗糙集有效算法研究的焦点.为获得最简明的规则集,通常希望能找出最小的属性约简集,但得到最优解是NP-hard的问题,通常采取启发式的算法得到近似最优解.文中研究了不完全决策表的属性约简,提出一种衡量不完全决策表属性重要性的标准,依此给出了一种新的进行属性约简启发式算法.对寻找对象的相似类的步骤则在排序和二分查找的基础上提出了一种新的高效的算法,这样就相应地使得属性约简的效率得到提高.此算法较好地解决了不完全决策表的属性约简问题.     

模糊决策粗糙集代价敏感属性约简研究

针对决策中普遍存在的代价问题,在模糊理论和决策粗糙集的基础上,对其代价敏感属性约简方法进行了研究。在模糊决策粗糙集属性约简中引入了包含误分类代价和测试代价的总代价。因此约简的目标不再只是考虑正域的大小,而是寻找使得总代价最小的最优属性子集。提出了一种模糊决策粗糙集代价敏感属性约简(COSAR)算法,该算法采用启发式方法搜索最优属性子集。给出了算法的步骤,并将该算法与已有的模糊粗决策粗糙集属性快速约简(QuickReduct)算法进行了性能对比。实验结果表明,COSAR算法比QuickReduct算法具有更强的属性约简能力、更低的分类总代价、更短的运行时间,且随着测试样本的增加,分类总代价差值也越来越大。     

基于判别度的实值决策系统的属性约简

研究实值决策系统中的知识获取是粒计算研究的主要方向之一。为给出一种高效的知识获取方法,基于邻域粗糙集的原理,针对实值特点,在相容的实值决策系统中,给出判别度描述下的约简定义。进一步提出一种基于判别度的属性约简的启发式算法,同时对算法的性质进行了分析,通过实例验证了算法的有效性。     

Fuzzy rough set based attribute reduction for information systems with fuzzy decisions

Fuzzy rough set is a generalization of crisp rough set to deal with data sets with real value attributes. A primary use of fuzzy rough set theory is to perform attribute reduction for decision systems with numerical conditional attribute values and crisp (symbolic) decision attributes. In this paper we define inconsistent fuzzy decision system and their reductions, and develop discernibility matrix-based algorithms to find reducts. Finally, two heuristic algorithms are developed and comparison study is provided with the existing algorithms of attribute reduction with fuzzy rough sets. The proposed method in this paper can deal with decision systems with numerical conditional attribute values and fuzzy decision attributes rather than crisp ones. Experimental results imply that our algorithm of attribute reduction with general fuzzy rough sets is feasible and valid.     

Dimensionality reduction based on rough set theory: A review

A rough set theory is a new mathematical tool to deal with uncertainty and vagueness of decision system and it has been applied successfully in all the fields. It is used to identify the reduct set of the set of all attributes of the decision system. The reduct set is used as preprocessing technique for classification of the decision system in order to bring out the potential patterns or association rules or knowledge through data mining techniques. Several researchers have contributed variety of algorithms for computing the reduct sets by considering different cases like inconsistency, missing attribute values and multiple decision attributes of the decision system. This paper focuses on the review of the techniques for dimensionality reduction under rough set theory environment. Further, the rough sets hybridization with fuzzy sets, neural network and metaheuristic algorithms have also been reviewed. The performance analysis of the algorithms has been discussed in connection with the classification.     

Attribute reduction for dynamic data sets

Many real data sets in databases may vary dynamically. With such data sets, one has to run a knowledge acquisition algorithm repeatedly in order to acquire new knowledge. This is a very time-consuming process. To overcome this deficiency, several approaches have been developed to deal with dynamic databases. They mainly address knowledge updating from three aspects: the expansion of data, the increasing number of attributes and the variation of data values. This paper focuses on attribute reduction for data sets with dynamically varying data values. Information entropy is a common measure of uncertainty and has been widely used to construct attribute reduction algorithms. Based on three representative entropies, this paper develops an attribute reduction algorithm for data sets with dynamically varying data values. When a part of data in a given data set is replaced by some new data, compared with the classic reduction algorithms based on the three entropies, the developed algorithm can find a new reduct in a much shorter time. Experiments on six data sets downloaded from UCI show that the algorithm is effective and efficient.     

基于遗传粒子群和粗糙集的最小属性约简算法

阐述了粗糙集理论、遗传约简算法和粒子群约简算法。属性约简是知识发现的关键问题之一。传统的属性约简算法都是串行搜索的,算法效率低且收敛速度慢。将计算智能和粗糙集相结合,提出了一种基于遗传粒子群和粗糙集的最小属性约简算法。该算法利用属性依赖度计算属性核,并在种群初始化时引入属性核作为限制条件,动态调整适应度函数,以达到求得最小属性约简的目的。实验表明,对于数据量大、属性维度高的属性约简问题,该算法具有高效的处理能力。     

基于改进区分表的核属性约简算法

知识约简是一个NP难问题,在众多知识约简方法中,核属性基本上作为属性约简的初始解,这样就能有效地减小约简算法在属性空间中的搜索范围,在一定程度上加速了知识约简的进行.然而,核属性解基本上是利用Hu的分辨矩阵法求得的.结合Hu的分辨矩阵算法,讨论了Hu以及Wroblewaski区分表算法中存在的问题,改进了区分表的定义并结合Ye方法提出了基于区分表核属性约简算法,既克服了分辨矩阵方法的缺陷,又避免了区分表算法中存在的问题.实验结果表明该算法能有效求出决策系统的属性核.     

基于差别矩阵启发式决策表属性约简算法

属性约简是粗糙集理论研究的核心内容之一,足知识获取的关键步骤.针对大规模数据集,基于决策表差别矩阵属性约简不具备可操作性缺点;以及基于差别矩阵属性频度的约简算法没有考虑到差别矩阵元素中属性个数多少的缺陷.基于差别矩阵元素的基数越小,其属性越重要的思想,按照基数由小到大的顺序,利用矩阵中具有相同基数的矩阵元素的簇集中属性出现的频度,确定属性的重要度,提出一种快速搜索属性约简算法,能快速搜索到属性的最优或次优约简.实验结果表明算法是可行、有效的.     

基于粒度决策熵的属性约简

近年来,人们越来越关注粗糙集中的属性约简算法,尤其是启发式的约简算法。为了度量属性重要度,人们把各种不同的信息熵模型应用到粗糙集中,同时在信息熵这一理论的基础上得出了许多约简算法,用来解决粗糙集中属性约简的问题。然而,现有的基于信息熵的方法还存在一系列问题。针对这些问题,本文首先将知识粒度与相对决策熵这2个概念结合在一起,从而引入一种新的信息熵模型--粒度决策熵;然后,利用粒度决策熵来度量属性的重要性,并由此得出新的约简算法--ARGDE约简算法;最后,用不同的UCI数据集来做实验,通过与已有的约简算法比较,该算法能够得到更好的实验结果。     

基于粗糙集和信息熵的变压器故障诊断方法

根据属性约简过程中决策属性集相对条件属性集的条件熵的变化规律和属性,在分明矩阵中出现的频率作为启发式信息,提出了基于熵和属性频度的属性约简算法.在此基础上把粗糙集自动知识获取的理论应用在电力系统的变压器故障诊断.实例分析表明,该方法有效地减少了故障信息的冗余性,诊断效率高,结果易于理解,在电力系统其它领域可进行类似推广.     

属性序下基于优势关系灰色信息系统约简

粗糙集和灰色理论在数据挖掘领域各有优点,它们最终目标都是为了发现知识。将粗糙集和灰色系统结合,研究了区间灰色信息系统在优势关系下的约简方法。在现实世界中,属性之间可能存在着一种属性序的关系,将这种属性序关系引入到基于优势关系的灰色信息系统中,给出了两种属性约简的算法：一种基于分辨矩阵的算法,另一种不基于分辨矩阵的算法。较好地适应了不完备信息系统和大数据集信息系统约简。最后通过实例对比,得出两种算法的约简结果是一致的,并分析了各自的适用范围。