基于最小/最大描述的多粒度覆盖粗糙直觉模糊集模型

覆盖粗糙集和直觉模糊集都是处理不确定性问题的基础理论,它们有着很强的互补性,且覆盖粗糙集和直觉模糊集的融合研究是一个新的热点。对多粒度覆盖粗糙集和直觉模糊集的融合进行深入研究。首先将最小描述、最大描述从单一粒度推广到多个粒度,提出了多粒度的最小描述和最大描述,讨论了多粒度的融合;其次,分别给出了基于最小描述和最大描述的模糊覆盖粗糙隶属度、非隶属度的概念,构建了两种新的模型即基于最小描述的多粒度覆盖粗糙直觉模糊集和基于最大描述的多粒度覆盖粗糙直觉模糊集,并讨论了它们的性质,同时举例说明;最后,分析和研究了两种模型的关系。该研究为多粒度覆盖粗糙集和直觉模糊集的融合提供了一种方法。     

条件概率描述下的多粒度覆盖粗糙集模型研究

在覆盖空间中,利用元素的最小描述并结合条件概率的概念,将经典多粒度粗糙集进行拓展,提出了3种条件概率描述下的多粒度覆盖粗糙集模型;研究了模型的一些基本性质,指出它们是一些已有多粒度覆盖粗糙集模型的泛化形式;最后探讨了几种模型之间的关系.     

覆盖多粒度粗糙集的数值特征

通过极大描述和极小描述获取的覆盖多粒度粗糙集,可以更好地应用于实际.首先通过极小描述和极大描述的交并运算定义4个悲观覆盖多粒度粗糙集模型,并讨论其基本性;在此基础上进一步分析其证据结构,并得出覆盖多粒度粗糙集具有信任结构的充分条件,即上、下近似满足对偶性、可加性和可乘性.通过上述研究,进一步丰富了多粒度粗糙集的研究.     

基于证据理论刻画多粒度覆盖粗糙集的数值属性

在经典多粒度粗糙集模型的基础上,基于论域中对象的极大描述和极小描述,定义了4种应用更为广泛的悲观多粒度覆盖粗糙集模型。然后通过集合的交、并运算与关系划分函数,构造了对象关于覆盖族的单粒度的多元覆盖及单粒度划分。在此基础上,基于证据理论,探讨了4种悲观多粒度覆盖粗糙集的上、下近似与信任函数和似然函数之间关系,并描述了该模型所具备的相关数值属性。对比分析表明悲观多粒度覆盖粗糙集模型既具备经典多粒度粗糙集模型能够融合多源信息的优势,又克服了其应用范围狭窄的缺点。实例分析验证了所提模型的有效性。     

元素最小描述并集下的多粒度覆盖粗糙集模型

为了拓展多粒度粗糙集理论在覆盖近似空间上的研究,本文利用元素的最小描述并集并结合条件概率,提出了3种多粒度覆盖粗糙集模型。在模型定义基础上,本文研究了3种新模型的一些特有性质,探讨了新模型与一些已有模型的内在联系与区别,对3种新模型进行了比较。研究结果表明一些已有模型是本文模型的特殊形式,是已有模型的有效拓展。     

一种元素最大描述下的多粒度覆盖粗糙集模型

利用元素的最大描述,将传统多粒度粗糙集拓展到覆盖空间,首先提出了两种新的多粒度粗糙集模型,然后对模型的一些基本性质进行了研究,给出了不同多粒度覆盖粗糙集产生相同上、下近似的条件,最后研究了两种模型之间的关系。     

覆盖多粒度梯形模糊数决策理论粗糙集模型

作为经典Pawlak粗糙集模型的推广,基于论域上的等价关系,针对风险决策分类问题,多粒度粗糙集已有研究。其特点是在力争决策的期望损失（亦称决策的条件风险）最小的条件下,比较客观地确定对象分类区域的概率描述临界值,进而进行对象的最佳分类决策。然而,在实际应用中论域上的等价关系很难把握,况且特征状态的风险损失往往带有某种不确定性。凡此,无疑在一定程度上限制了多粒度决策理论粗糙集的应用。对此进行了研究：提出了覆盖多粒度梯形模糊数决策理论粗糙集模型,分别就平均、乐观和悲观的情形进行了讨论和刻划;得到了覆盖多粒度梯形模糊数决策理论粗糙集与已有相关模型之间的关系;结果和算例表明了模型的广泛性。     

多粒度粗糙集和覆盖粗糙集间的近似与约简关系*

多粒度粗糙集和覆盖粗糙集是2种重要的数据处理机制.文中从近似集和属性约简2个角度探讨完备信息系统与不完备信息系统中多粒度粗糙集和覆盖粗糙集的关系.通过构造信息系统的粒空间,证明乐观多粒度粗糙集近似等价于松覆盖粗糙集近似,悲观多粒度粗糙集近似等价于紧覆盖粗糙集近似,即乐观多粒度粗糙集和悲观多粒度粗糙集可分别表示为松覆盖粗糙集和紧覆盖粗糙集.进一步指出信息系统的2类多粒度粗糙集的协调集可转化为2类覆盖粗糙集的协调集,并刻画多粒度粗糙集约简与覆盖粗糙集约简间的密切联系.     

优势关系下的多粒度粗糙集

从粒计算的角度,经典的粗糙集是建立在单一的粒(等价关系)上的,把它推广到建立在优势关系上的多粒度粗糙集,定义了多粒度下的上下近似。通过对经典粗糙集的比较,得到了二粒度和多粒度下粗糙集的一些性质和结论。并在二粒度和多粒度下,对粗糙集里的边界、近似精度、优势度和综合优势度进行了研究。通过地震数据的例子说明了单粒度和多粒度之间的差异。     

覆盖模糊S-粗集模型

建立了基于覆盖理论的模糊S-粗糙集模型,并讨论其性质。在覆盖单向S-粗集x的最小描述的基础上,给出了x的最大描述的定义。给出了覆盖模糊S-粗集上 、下近似算子定义,讨论了算子的基本性质,证明了覆盖S-粗糙集模型下所有模糊集的下近似构成一个模糊拓扑,并得到模糊单向S-粗集X相对于覆盖单向S-粗集和覆盖约简单向S-粗集的上下近似分别相等。     

The further investigation of covering-based rough sets: Uncertainty characterization, similarity measure and generalized models

The notion of rough sets was originally proposed by Pawlak. In Pawlak’s rough set theory, the equivalence relation or partition plays an important role. However, the equivalence relation or partition is restrictive for many applications because it can only deal with complete information systems. This limits the theory’s application to a certain extent. Therefore covering-based rough sets are derived by replacing the partitions of a universe with its coverings. This paper focuses on the further investigation of covering-based rough sets. Firstly, we discuss the uncertainty of covering in the covering approximation space, and show that it can be characterized by rough entropy and the granulation of covering. Secondly, since it is necessary to measure the similarity between covering rough sets in practical applications such as pattern recognition, image processing and fuzzy reasoning, we present an approach which measures these similarities using a triangular norm. We show that in a covering approximation space, a triangular norm can induce an inclusion degree, and that the similarity measure between covering rough sets can be given according to this triangular norm and inclusion degree. Thirdly, two generalized covering-based rough set models are proposed, and we employ practical examples to illustrate their applications. Finally, relationships between the proposed covering-based rough set models and the existing rough set models are also made.     

相容关系下的覆盖粗糙集

为了更有效地覆盖粗糙集理论应用到数据挖掘领域,所以对相容关系下的覆盖粗糙集进行了一系列的探究。首先介绍了基于相容关系的覆盖的定义以及基于相容关系的覆盖的特例--最大相容类的集合生成的覆盖的一些性质;其次对相容关系下由所有最大相容类的集合生成的覆盖中的可约元进行了讨论,并对这个条件下覆盖是否为单一的覆盖进行了探讨;接着借助于最小描述提出了k-最简覆盖这个概念,并对其做了简单的探究;最后探究了一些评价相容关系下的覆盖粗糙集的数值标准,并且分析了绝对覆盖率和相对覆盖率相等的情况。     

Multi-granulation rough sets based on tolerance relations

The original rough set model is primarily concerned with the approximations of sets described by a single equivalence relation on the universe. Some further investigations generalize the classical rough set model to rough set model based on a tolerance relation. From the granular computing point of view, the classical rough set theory is based on a single granulation. For some complicated issues, the classical rough set model was extended to multi-granulation rough set model (MGRS). This paper extends the single-granulation tolerance rough set model (SGTRS) to two types of multi-granulation tolerance rough set models (MGTRS). Some important properties of the two types of MGTRS are investigated. From the properties, it can be found that rough set model based on a single tolerance relation is a special instance of MGTRS. Moreover, the relationship and difference among SGTRS, the first type of MGTRS and the second type of MGTRS are discussed. Furthermore, several important measures are presented in two types of MGTRS, such as rough measure and quality of approximation. Several examples are considered to illustrate the two types of multi-granulation tolerance rough set models. The results from this research are both theoretically and practically meaningful for data reduction.     

Updating approximations with dynamic objects based on local multigranulation rough sets in ordered information systems

The main task of local rough set model is to avoid the interference of complicated calculation and invalid information in the formation of approximation space. In this paper, we first present a local rough set model based on dominance relation to make the local rough set theory applicable to the ordered information system, then two kinds of local multigranulation rough set models in the ordered information system are constructed by extending the single granulation environment to a multigranulation case. Moreover, the updating processes of dynamic objects based on global (classical) and local multigranulation rough sets in the ordered information system are analyzed and compared carefully. It is addressed about how the rough approximation spaces of global multigranulation rough set and local multigranulation rough set change when the object set increase or decrease in an ordered information system. The relevant algorithms for updating approximations with dynamic objects on global and local multigranulation rough sets are provided in ordered information systems. To illustrate the superiority and the effectiveness of the proposed dynamic updating approaches in the ordered information system, experimental evaluation is performed using six datasets coming from the University of California-Irvine repository.

     

量化容差关系的程度多粒度粗糙集模型

多粒度粗糙集是一种重要的多粒度数据挖掘模型。为了对不完备信息系统中等价类重叠部分的定量信息进行挖掘,提出一种多阈值的量化容差关系程度多粒度粗糙集模型。首先将描述等价类重叠信息的程度多粒度粗糙集模型与处理不完备信息系统的量化容差关系进行结合,提出量化容差关系的程度多粒度粗糙集模型,然后在该模型的基础上,为每个粒度设定与数据相适应的阈值,提高了量化容差关系程度多粒度粗糙集模型的灵活性,增加多粒度数据挖掘的性能。UCI数据集的实验结果表明,本文所提出的粗糙集模型具有较好的分类效果和理论的可行性。     

基于邻域粒化的混合信息系统动态规则提取

现有的混合信息系统知识发现模型涵盖的数据类型大多为符号型、数值型条件属性及符号型决策属性,且大多数模型的关注点是属性约简或特征选择,针对规则提取的研究相对较少。针对涵盖更多数据类型的混合信息系统构建一个动态规则提取模型。首先修正了现有的属性值距离的计算公式,对错层型属性值的距离给出了一种定义形式,从而定义了一个新的混合距离。其次提出了针对数值型决策属性诱导决策类的3种方法。其后构造了广义邻域粗糙集模型,提出了动态粒度下的上下近似及规则提取算法,构建了基于邻域粒化的动态规则提取模型。该模型可用于具有以下特点的信息系统的规则提取： （1）条件属性集可包括单层符号型、错层符号型、数值型、区间型、集值型、未知型等; （2）决策属性集可包括符号型、数值型。利用UCI数据库中的数据集进行了对比实验,分类精度表明了规则提取算法的有效性。