理论教育 粗糙集理论基础概念解析

粗糙集理论基础概念解析

时间:2023-06-12 理论教育 版权反馈
【摘要】:(一)知识的含义及表示方法知识:设U≠φ是我们所研究对象组成的有限集合,称为论域。(二)粗糙集粗糙集:令XU,R是U上的一个等价关系。R可定义集称为R精确集,R不可定义集称为R粗糙集。粗糙集可以用两个精确集表示,即粗糙的下近似和上近似。

粗糙集理论基础概念解析

(一)知识的含义及表示方法

知识:设U≠φ是我们所研究对象组成的有限集合,称为论域。其中的任何子集(∀X⊆U),称为U中的一个概念或范畴。U中的任何概念族(F={X1,X2,…,Xn})称为关于U的抽象知识,简称知识。

知识库:设一个划分定义为:ζ={X1,X2,…,Xn},Xi⊂U,Xi≠φ,Xi∩Xj=φ,i≠j,且上的一族划分称为关于U的一个知识库。用K=(U,R)表示,其中R为U上的一族等价关系。

不可区分关系:若P⊆R,且P≠φ,则∩P(P中所有等价关系的交集)也是一个等价关系,称为P上的不可区分关系,记为ind(P),且有表示与等价关系族相关的知识,ind(P)的等价类称为知识P的基本概念或基本范畴。

知识表达系统:知识表达系统用S=(U,A,V,f)来表示,其中U为论域;A为属性的非空有限集合;是属性a的值域;fU×A→V是一个信息函数,它为每个对象的每个属性赋予一个信息值,即∀a∈A,x∈U,f(x,a)∈Va。当系统中属性A=C∪D,其中C为条件属性,D为决策属性时,此系统也称为决策系统。

(二)粗糙集

粗糙集:令X⊆U,R是U上的一个等价关系。当X为R的某些等价类的同时,称X是R可定义的,否则称X是R不可定义的。R可定义集称为R精确集,R不可定义集称为R粗糙集。粗糙集可以用两个精确集表示,即粗糙的下近似和上近似。

下近似:包含在X中的最大可定义集称为X的R下近似:

上近似:包含在X中的最小可定义集称为X的R上近似:

边界域:集合称为X的R边界域;称为X的R正域;称为X的R负域。

近似精度与粗糙度:设集合X是论域U上的一个关于R的粗糙集,定义X关于R的近似精度为,其中X≠φ,|·|表示集合中所包含元素的数目,称集合的基数或势;而定义X的R的粗糙度为ρR(X)=1-αR(X)。

知识表达系统与决策表:(www.daowen.com)

知识表达系统可描述为S=(U,A),其中U为非空有限集,称为对象集;A为非空有限集,称为属性集。

(三)属性约简

约简与核:令R为一族等价关系,R∈R,如果ind(R)=ind(R-{R}),则称R为R中不必要的,否则称R为R中必要的。如果每一个R∈R都为R中必要的,则称R为独立的;否则称R为依赖的。设Q⊆P,如果Q是独立的,且ind(Q)=ind(P),则称Q为P的一个约简。P的核为:core(P)=∩red(P),其中red(P)表示P的所有约简。

相对约简与相对核:令P和Q为U中的等价关系,Q的P正域记为posP(Q),即

令P和Q为等价关系族,R∈P,如果

posind(P)[ind(Q)]=posind(P-{R})[ind(Q)]

则称R为P中Q不必要的,否则R为P中Q必要的,如果P中的每个R均为Q必要的,则称P为Q独立的。设S⊆P,S为P的Q约简,当且仅当S是P的Q独立子族且poss(Q)=posP(Q)时,P的Q约简简称相对约简。P中所有Q必要的原始关系构成的集合称为P的Q核,简称为相对核,记为coreQ(P),coreQ(P)=∩redQ(P),其中redQ(P)是所有P的Q约简构成的集合。

依赖程度:令K=(U,R)为一知识库,且P,Q⊆R,当

k=γP(Q)=|posP(Q)|/|U|

时,称知识Q是k(0≤k≤1)度依赖于知识P的,记作P⇒kQ。

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