面向对象的多粒度形式概念分析

为进一步将粒计算思想引入到形式概念分析之中,在多粒度形式背景中研究了面向对象的形式概念,将已有的面向对象概念由单粒度拓展至多粒度情形。首先,在多粒度形式背景中,给出了不同粒度下概念的定义;其次,研究了在不同粗细粒度下,面向对象概念之间的内在联系;最后,证明了在不同粗细粒度下外延集相等的充分必要条件。所得结论为在多粒度形式背景中建立融合形式概念分析与粗糙集理论的数据分析模型提供了可能的框架。     

多粒度数据的区间形式概念分析方法

经典概念格和面向属性（对象）概念格都是形式概念分析中重要的数据结构，将区间集引入到这些概念格中，可以得到区间集概念格和面向属性（对象）区间集概念格。证明了面向属性区间集概念格与面向对象区间集概念格是反序同构的，将多粒度的思想引入到形式概念分析中，研究粒化前后区间集概念之间的关系；在多粒形式背景下，进一步研究了面向对象（属性）区间集概念之间的内在联系。     

概念格共有与独有属性(对象)的关系研究

Wille概念格可用于共有属性(对象)的数据分析,而面向对象概念格和面向属性概念格可用于独有属性(对象)的数据分析,这两种数据分析方法在形式概念分析理论中均属于热点研究问题。为了区分这两种数据分析方法,首先引入了共有属性(对象)与独有属性(对象)的概念,对它们的算子性质进行了研究。其次围绕命题"共有属性(对象)是独有属性(对象)"展开讨论。具体地,证明了该命题的充分条件和必要条件均不成立,并提出了该命题成立的充要条件;在此基础上,表明了一个对象属性序对既是共有概念又是独有概念时,在概念序关系意义下它是唯一的,即不存在比该序对更大的概念,也不存在比该序对更小的概念。最后从共有与独有属性(对象)的角度给出了Wille概念格、面向对象概念格和面向属性概念格的异同。     

基于并不可约元的面向对象概念格的属性约简

概念格的属性约简是知识处理的重要研究问题之一。提出了一种面向对象概念格的属性约简方法。首先介绍了求面向对象概念格中并不可约元的方法,进而给出了面向对象概念格的并不可约元的外延集与面向对象概念格的协调集和约简集之间的关系,在此基础上,给出面向对象概念格的属性特征、并不可约元的外延集、属性等价类三者间的关系,最后利用这三者间的关系给出了面向对象概念格的约简集的构造。     

决策形式背景面向属性与面向对象的决策规则

决策形式背景是形式概念分析的重要研究内容,决策形式背景的知识体现为决策规则。文中提出了面向对象与面向属性概念格的决策规则,给出了决策规则的语义解释;刻画了面向属性概念格的决策规则与基于Wille概念格的决策规则的关系,给出了一种属性集协调性判别方法。     

三支概念背景下属性粒化效率的度量

三支概念分析是三支决策与形式概念分析结合的产物,该理论相对于形式概念分析最大的进步是可以同时研究形式背景中“共同具有”和“共同不具有”的信息。属性粒化是一种基于粒度树与剪枝将属性分解为子属性,形成新属性集合的理论。而由于同一粒度树上剪枝众多,如何选择剪枝,确定最优的粒化方向以进行进一步运算成为保证属性粒化效率的关键问题。通过理论推导,证明了原三支概念与属性粒化得到的新三支概念存在紧密的内在联系,以此作为度量属性粒化效率的基础。首先,基于属性粒化层次的关系,将属性粒化层次分为存在偏序关系的属性粒化层次和不存在偏序关系的属性粒化层次。进一步,给到细化系数的含义,并分别阐述了细化系数在2种属性粒化层次中的度量作用,从而达到度量不同属性粒化效率的目的。     

属性聚类下三支概念的对比

三支概念分析是人工智能领域一个非常重要的研究方向，该理论最大的优势是可以同时研究形式背景中对象“共同具有”和“共同不具有”的属性。众所周知，经过属性聚类生成的新形式背景与原形式背景具有较强的联系，同时原三支概念与经过属性聚类得到的新三支概念也存在紧密的内在联系。为此，进行属性聚类下三支概念的对比研究和分析。首先基于属性聚类提出悲观属性聚类、乐观属性聚类以及一般属性聚类的概念，并研究了这三种属性聚类的关系；然后，通过对比聚类过程与三支概念形成的过程，研究了原三支概念与新三支概念的区别，分别从面向对象和面向属性的角度提出两个最低约束指数，探索了属性聚类对三支概念格的影响，进一步丰富了三支概念分析理论，为可视化数据处理领域提供了可行的思路。     

纵向合成背景的面向对象概念格属性约简

随着计算机网络的发展,多个形式背景分布存储在不同的网络节点,研究合成背景的属性约简就显得十分重要。提出了一种多背景纵向合成的面向对象概念格的属性约简方法,给出了面向对象概念格的属性近似算子真子集的定义,并给出了各子形式背景和合成形式背景的属性特征间的关系,在此基础上,给出了合成形式背景的属性近似算子真子集、子形式背景的属性近似算子真子集和属性等价类间的关系,并利用它们间的关系给出了合成背景的各种属性判别的充要条件,进而给出了合成背景属性约简的构造算法。     

基于优势关系的信息系统与形式概念分析

对形式概念分析在基于优势关系的信息系统中的应用进行了讨论,证明了由基于优势关系的信息系统导出的形式背景中的对象粒与优势类是等价的,同时对象粒协调集与优势协调集是等价的。     

形式概念分析与集值信息系统

形式概念分析与粗糙集理论是两种有效的知识发现工具,已在各个领域获得成功应用。本文给出了一种将形式背景转化为集值信息系统的方法,证明了形式背景分析中的对象粒协调集与由该形式背景导出的集值信息系统的协调集是等价的,并且分析了形式背景中三种不同类型的对象粒属性特征。最后给出了形式背景中属性粒的概念及相关结论。     

基于形式背景的概念格约简及其修复

根据概念格构造所依赖的形式背景,定义对象的属性空间和属性的对象空间,分别对形式背景进行对象约简和属性约简,在约简过程中采取全约简、交约简和并约简3种约简方法,并基于约简形式背景建立约简概念格。针对各约简方法的不同提出约简概念格的不同修复方法,从而得到完整的概念格。该方法简单易行,具有很强的规则性。实例表明,对于一个较复杂的形式背景,按对象和属性总数的38%进行约简,运算效率可提高83.3%。     

概念格属性约简的启发式算法

概念格是知识处理与分析的一个有力的工具,在知识约简和数据挖掘方面有着重要的应用。该文首先从概念外延的角度研究了合理刻画属性重要性的指标,并给出了概念格属性约简的判定定理,然后以这些指标作为启发式信息设计了一种新颖的概念格启发式属性约简算法,最后通过实例表明了该约简算法的可行性与有效性。     

属性依赖规则在概念格构建中的应用

在实际形式背景中,属性依赖关系的存在是不可避免的。因此,研究把属性依赖规则应用于概念格构建中是有意义的。通过对属性依赖规则表示和约简的定义,描述了一种新的构建概念格的方法,即把形式背景和约简后属性依赖规则作为输入数据,同时考虑其属性蕴含关系,从而在不需要构建整个概念格的情况下,产生基于属性依赖规则的概念格。其目的在于加快概念格的产生,使其在满足属性依赖规则的情况下,构建概念层次,发现潜在的信息。     

对象定向概念格的决策约简

研究了基于对象定向概念格的决策形式背景的属性约简的定义和方法。在对象幂集上引入一个等价关系,并介绍了相关性质。提出了决策形式背景的协调性的定义,进而利用等价关系给出了协调决策形式背景的属性约简定义。该定义下的属性约简集能保持由原属性集确定的所有等价类不变的最小属性子集,同时它也能保持所有对象定向概念的外延不变。利用辨识矩阵提出了一种用于计算所有属性约简集的方法。     

基于粗概念格模型的电子商务领域本体的构建研究

以构建电子商务系统中的本体为出发点,分析现有的本体构建技术中存在的缺陷。针对这些不足,综合考虑变精度粗糙集模型和形式概念分析的相关理论,提出基于粗概念格模型来构建本体。将变精度粗糙集的β选取算法和可辨识矩阵属性约简算法进行了改进,使β 上、下分布的约简方法适用于形式背景的约简,从而提出基于变精度粗糙集的概念格约减算法;然后计算语义概念相似度,并以联合国标准产品与服务分类代码的本体元模型为核心本体,结合领域专家知识,建立电子商务领域本体模型。实验表明了粗概念格构建本体的高效性。     

Concept analysis via rough set and AFS algebra

Formal concept analysis (FCA) was originally proposed by Wille (1982), which is an important theory for data analysis and knowledge discovery. AFS (axiomatic fuzzy set) algebra was proposed by Liu [X. Liu, The fuzzy theory based on AFS algebras and AFS structure, Journal of Mathematical Analysis and Applications 217 (1998) 459–478; X. Liu, The topology on AFS algebra and AFS structure, Journal of Mathematical Analysis and Applications 217 (1998) 479–489], which is a semantic methodology relating to the fuzzy theory. Combining above two theories, we propose AFS formal concept, which can be viewed as the generalization and development of monotone concept proposed by Deogun and Saquer (2003). Moreover, we show that the set of all AFS formal concepts forms a complete lattice. AFS formal concept can be applied to represent the logic operations of queries in information retrieval. Furthermore, we give an approach to find the AFS formal concepts whose intents (extents) approximate any element of AFS algebra by virtue of rough set theory.     

基于OE-概念格的形式背景属性约简

在三支概念格的属性约简框架下,借助布尔矩阵理论,研究保持OE-对象粒矩阵不变的属性约简问题。给出OE-对象粒矩阵的概念以及OEG粒协调集的定义,在此基础之上讨论属性之间的相似性,并且刻画属性的内外重要度。针对对象导出三支概念格的形式背景设计基于矩阵理论的启发式属性约简算法。将上述理论结果应用于对象导出三支概念格的决策形式背景,提出三支协调决策形式背景及OEG粒协调集的概念,并且从规则提取的角度说明约简集对应的OE-概念格的决策形式背景的三支规则集比原背景的三支规则集更加简洁。通过数值实验阐明该理论的可行性和合理性。     

A new algebraic structure for formal concept analysis

Formal concept analysis (FCA) originally proposed by Wille [39], is an important theory for data analysis and knowledge discovery. Concept lattice is the core of the mathematical theory of formal concept analysis. To address the requirements of real word applications, concept lattice has been extended to many other forms from the theoretical point of view and possible applications. In this paper, with the aim of deriving the mathematical properties of formal concepts from the point of algebra, we propose a new algebra system for the formal context. Under the frame of the proposed system, some interesting properties of formal concepts are explored, which could be applied to explore concept hierarchy and ontology merging.     

基于属性约简的概念格构造

概念格是数据处理和规则提取的重要工具。对于数据较大的形式背景,由于产生的概念格结构复杂,部分有用的信息将被这种复杂的结构所掩没。本文利用属性约简理论,首先在没有构造概念格的前提下将概念格的属性进行约简,从而进一步构造出约简后的概念格。实验证明,该方法简洁高效。