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网络形式背景下的三支概念分析

网络形式背景下的三支概念分析

作者：马丹艳西南大学

学位级别：硕士

随着互联网大数据的不断发展,网络形式背景的概念认知学习成为了人工智能领域的一个重要研究方向。形式概念分析作为概念认知学习的一个有效方法,结合网络背景的研究对数据进行处理,很大程度上提高了形式概念分析在网络数据方面的应用... 详细信息

随着互联网大数据的不断发展,网络形式背景的概念认知学习成为了人工智能领域的一个重要研究方向。形式概念分析作为概念认知学习的一个有效方法,结合网络背景的研究对数据进行处理,很大程度上提高了形式概念分析在网络数据方面的应用。通过网络形式背景刻画形式概念,可以进一步挖掘形式背景数据对网络结构的影响。以图论为理论基础可以进行分析与表示相关网络数据。传统的形式背景可以用网络分析中的关联矩阵表示,网络节点之间的一些显性结构或者主要结构可以用邻接矩阵来表示。这样通过结合邻接矩阵和关联矩阵来描述网络的结构,从而进一步表示出相关的网络数据。本文利用邻接矩阵和关联矩阵表示形式背景,提出网络形式背景的框架,并在此基础上进行网络特征参数的描述和刻画。另外,三支概念分析是对经典形式概念分析的推广,主要思想是把对象域或属性域划分为三个不相交的部分:正域,负域和边界域。该理论将对象共同拥有某种属性和共同不具有某种属性两种情况结合起来,进一步通过三支概念分析进行建模和分析。本文尝试把网络形式背景和三支概念分析理论结合起来,研究这一新的数据进行分析方法。通过将复杂网络分析和形式概念分析结合到一个框架下,进而根据两者自身的优势进行深入研究。以网络形式背景为基础,结合概念认知学习的方法研究网络背景下的对象在内涵中共有的属性,以及某些属性是外延中的所有对象所共同拥有的这两种情况是一个非常重要的研究课题。网络三支概念分析同时结合了网络形式背景、三支概念分析和形式概念三者的特点,不仅可以解决网络形式背景下基于传统形式概念分析的问题,还可以提高对数据提取的效率。本文的具体工作如下:(1)将复杂网络分析推广到三支概念分析下,从而能够更深刻地研究网络背景下三支概念的生成问题。首先,定义了网络形式背景下的节点的中心度、节点的相对中心度以及节点的中心势的算法,通过计算代数值来讨论节点的网络影响力。本文主要考虑的是节点相对中心度,以反映网络总体的影响力的大小。进一步,给出相关节点网络影响力的定义,提出网络三支概念,研究了网络三支强概念和网络三支弱概念。(2)在给出网络三支概念后,进一步探讨网络三支概念的重要性和内部差异。通过研究网络三支强概念和网络三支弱概念的相关性质,给出了生成网络概念算子的方法。同时分析了强概念和弱概念在网络中的影响力以及概念内部的特征。进而通过网络特征值的代数性质分析网络结构情况。(3)给出了网络三支概念分析的案例分析。针对实际案例,根据网络三支概念的定义,计算相关的网络三支强概念和网络三支弱概念,给出网络特征值。通过计算研究分析可以发现网络形式背景下三支概念分析对挖掘相关网络数据信息具有重要意义。

关键词：概念认知网络形式背景三支概念分析

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三支概念分析研究现状与展望

西北大学学报（自然科学版） 2019年第4期49卷 527-537页

作者：魏玲高乐祁建军西北大学数学学院陕西西安710127 西安电子科技大学计算机科学与技术学院陕西西安710071 西北大学概念认知与智能研究中心陕西西安710127

三支概念分析是三支决策理论与形式概念分析相结合产生的一种用于知识发现的理论。该文简述了形式概念分析的优劣势与三支决策理论的意义,以此为基础阐述了三支概念分析产生的思想,从理论研究与应用两个角度梳理了有关三支概念分析的研... 详细信息

三支概念分析是三支决策理论与形式概念分析相结合产生的一种用于知识发现的理论。该文简述了形式概念分析的优劣势与三支决策理论的意义,以此为基础阐述了三支概念分析产生的思想,从理论研究与应用两个角度梳理了有关三支概念分析的研究成果,对三支概念分析未来的研究方向与趋势进行了展望。

关键词：三支概念分析形式概念分析三支决策粒计算

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三支概念分析中的粒与知识结构

西北大学学报（自然科学版） 2020年第4期50卷 537-545页

作者：魏玲赵思雨西北大学数学学院陕西西安710127 咸阳师范学院数学与信息科学学院陕西咸阳712000 西北大学概念、认知与智能研究中心陕西西安710127

三支概念分析是将三支决策思想引入形式概念分析产生的进行数据分析与知识发现的新工具。文中用三支决策思想从知识内涵角度阐述三支概念分析中的基本概念,进而用粒计算思想分别从对象和属性两个角度刻画三支概念分析的知识结构,最后将D... 详细信息

三支概念分析是将三支决策思想引入形式概念分析产生的进行数据分析与知识发现的新工具。文中用三支决策思想从知识内涵角度阐述三支概念分析中的基本概念,进而用粒计算思想分别从对象和属性两个角度刻画三支概念分析的知识结构,最后将DIKW体系用于三支概念分析,给出三支概念分析的D-I-K/W漏斗模型。

关键词：三支概念分析形式概念分析三支决策粒计算 DIKW体系

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三支概念分析中的属性粒化

三支概念分析中的属性粒化

作者：史建坤河南理工大学

学位级别：硕士

三支概念分析是结合了三支决策和形式概念分析的一种新理论,已经作为一种知识表示的有效数学工具被广泛研究。其核心概念是形式背景、三支概念和三支概念格。三支概念通过“泛化-特化”关系构成三支概念格,直观地表示形式背景所蕴含的... 详细信息

三支概念分析是结合了三支决策和形式概念分析的一种新理论,已经作为一种知识表示的有效数学工具被广泛研究。其核心概念是形式背景、三支概念和三支概念格。三支概念通过“泛化-特化”关系构成三支概念格,直观地表示形式背景所蕴含的信息。在形式背景的粒化过程中,一开始并不确定所需解决问题的合适粒度层,会选择不同的属性粒度作为潜在的研究内容,然而不同属性粒度的形式背景之间是有联系且可以相互转化的,所以有必要从不同属性粒度的角度来寻找解决问题的最佳方法。于是本文使用属性粒化的思想对三支概念分析进行研究,本文的主要研究内容分为三部分:(1)三支概念分析中的属性粒化;(2)对象(属性)导出三支概念格中的属性粒化转换算法;(3)三支概念格在冲突分析中的应用。首先将属性粒化的思想应用于三支概念分析,提出三支概念分析中的属性粒化并给出三支概念分析中属性粒化的相关定理及证明。然后提出对象导出三支概念格中相应的属性粒化转换算法以提高不同属性粒度形式背景的对象导出三支概念格的转换效率,并用实例验证了算法的有效性。对偶地,提出属性导出三支概念格中相应的属性粒化转换算法从而提高不同属性粒度形式背景的属性导出三支概念格的转换效率,并用实例验证其有效性。最后,针对于三支概念分析在冲突分析上的应用,本文使用对象导出三支概念作为冲突分析的具体模型进行更直观的冲突分析并做出准确快速的决策。通过将信息系统中的中间状态进行处理,将信息系统转化为两个形式背景,接着刻画两个形式背景的对象导出三支概念格,使用对象导出三支概念格中的对象导出三支概念从概念的角度计算原信息系统的一致属性、冲突属性、中立属性和冲突度,进而进行冲突分析。该方法既能够准确直观地进行冲突分析,又能解决传统基于粗糙集的冲突分析方法无法分析多个局中人之间的冲突状态的局限性。图12幅,表20个,参考文献78篇。

关键词：形式概念分析三支概念分析三支概念格属性粒化冲突分析

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模糊三支概念分析与模糊三支概念格

南京大学学报：自然科学版 2019年第4期55卷 537-545页

作者：龙柄翰徐伟华重庆理工大学理学院重庆400054 西南大学人工智能学院重庆400715

为了进一步将模糊集合理论引入到三支概念分析中,在模糊形式背景下研究了属性导出模糊三支概念与对象导出模糊三支概念,将已有的经典三支概念拓展到了模糊三支概念中,对完善三支概念理论有重要意义.首先,在模糊形式背景下,结合模糊集合... 详细信息

为了进一步将模糊集合理论引入到三支概念分析中,在模糊形式背景下研究了属性导出模糊三支概念与对象导出模糊三支概念,将已有的经典三支概念拓展到了模糊三支概念中,对完善三支概念理论有重要意义.首先,在模糊形式背景下,结合模糊集合理论将对象与属性的关系用隶属度表示.然后,用阈值α以及三支决策思想,将外延(内涵)分为正域,负域,边界域三个部分.其次,提出了两种模糊三支概念(属性导出三支概念与对象导出三支概念)的相关定义和重要定理.最后,结合实例详细解释了模糊三支概念在实际生活中的应用.模糊三支概念分析理论在非经典的背景下为粒计算、人工智能、机器学习等提供了可行的思路。

关键词：三支决策三支概念分析模糊形式背景模糊集模糊三支概念分析

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基于三支概念分析的推荐算法研究

基于三支概念分析的推荐算法研究

作者：刘美玉西安电子科技大学

学位级别：硕士

推荐系统可以在海量数据中迅速发现用户喜欢的信息,已广泛应用于很多领域。传统的推荐系统根据预测评分的高低将推荐状态分为“推荐”或“不推荐”,这种二支的分类忽略了推荐过程中产生的成本问题;其次,传统的推荐系统没有充分挖掘和利... 详细信息

推荐系统可以在海量数据中迅速发现用户喜欢的信息,已广泛应用于很多领域。传统的推荐系统根据预测评分的高低将推荐状态分为“推荐”或“不推荐”,这种二支的分类忽略了推荐过程中产生的成本问题;其次,传统的推荐系统没有充分挖掘和利用评分数据的价值,使推荐受到数据稀疏性的影响,难以学习用户的偏好;另外,在传统的推荐系统中,只关注项目与项目之间的相似性关联,即正关联,而忽略了项目与项目之间的负关联。形式概念分析在数据分析方面有独特的优势,基于形式概念分析的推荐算法不仅可以建立项目间的相关性,还缓解了数据稀疏性的问题,提高了算法的推荐质量。然而形式概念分析忽略了对象集和属性集的负关联。三支概念分析理论是形式概念分析理论的扩展,除了具有形式概念分析的优势外,还能表达对象集和属性集之间“共同不具有”的关系。基于三支概念分析的推荐算法不仅能从评分数据信息中充分挖掘项目之间的正关联和负关联,降低数据稀疏性的影响,还关注了成本问题,以三支分类的方式降低了推荐成本。本文基于三支概念分析理论,对推荐算法进行研究,重点研究了成本敏感的推荐算法。首先研究了以评分信息表为依据的三支近似概念格的构造,以及三支近似概念格中的正负关联规则提取方法,并给出了基于三支概念分析的关联规则提取算法3ARM;在此基础上,进一步结合三支决策思想,研究了总体推荐成本最优的推荐方法,提出了基于三支概念分析的推荐算法3WRE。主要内容如下:（1）根据评分数值的大小将评分信息表转化为不完备形式背景,表示了真实情况中用户对项目的喜欢、不喜欢和不确定的三种态度;结合三支建格算法Cb O3C和三支近似建格算法Norris＿OE的优势,构建三支近似概念格。在三支近似概念格上,研究关联规则的提取方法,提出了3ARM算法。该算法利用三支近似概念格中闭项集的特性以及三支近似概念之间的偏序关系,可以从三支近似概念的父子关系和兄弟关系中提取出正关联规则和负关联规则。（2）在基于关联规则的推荐中,一般直接将规则的后件作为推荐的结果,或利用规则的支持度和置信度简单地计算用户对项目的喜好程度。本文提出的3WRE算法同时考虑了项集之间的正相关和负相关,以相关正关联规则和负关联规则的支持度和置信度计算用户对项目的喜好程度。3WRE算法引入了三支决策的思想,根据各情况下产生的推荐成本,计算出能使总体推荐成本最小的各决策域划分阈值,以用户对项目的喜好程度和划分阈值的大小关系决定相应的推荐行为:“即时推荐”,“不推荐”或“待定”,最终完成对目标用户的推荐。文章最后利用经典的数据集Movie Lens进行实验。首先,对基于三支概念分析的关联规则提取算法3ARM进行实验,并与FARM算法和FISM算法进行对比。实验结果表明:3ARM算法可以在更少的时间内同时提取出相对完整且冗余较小的正关联规则和负关联规则。然后,对3WRE算法进行实验分析,分别从准确率、召回率、覆盖率和平均推荐成本四个角度与协同过滤算法、基于内容的推荐算法、基于形式概念分析的推荐算法、基于三支决策的推荐算法进行对比。实验结果表明:相对于以上算法,3WRE算法具有更高的准确率、召回率和覆盖率以及更低的平均推荐成本。

关键词：推荐算法三支概念分析关联规则三支决策

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决策形式背景基于OE-协调性的属性约简

西北大学学报（自然科学版） 2024年第2期54卷 188-196页

作者：常丽娜魏玲彭超林长治学院数学系山西长治046011 西北大学概念、认知与智能研究中心陕西西安710127 西北大学数学学院陕西西安710127 格拉斯哥大学亚当斯密商学院苏格兰格拉斯哥G128QQ

属性约简作为形式概念分析中非常重要的一个研究分支,在三支概念分析中也同样重要。基于对象导出三支概念格,提出了保持决策形式背景OE-协调性的属性约简理论,丰富了三支概念分析的约简理论。首先,定义了决策形式背景的OE-协调集和OE-约... 详细信息

属性约简作为形式概念分析中非常重要的一个研究分支,在三支概念分析中也同样重要。基于对象导出三支概念格,提出了保持决策形式背景OE-协调性的属性约简理论,丰富了三支概念分析的约简理论。首先,定义了决策形式背景的OE-协调集和OE-约简,并将属性按其特征分为3类。其次,指出OE-约简的本质就是极小OE-协调集,给出了OE-协调集的几个判定定理,通过研究OE-协调集的充要条件,获取OE-约简的判定定理。最后,给出OE-差别矩阵和OE-差别函数的定义,并给出了利用OE-差别矩阵和OE-差别函数计算OE-约简的方法。

关键词：三支概念分析属性约简 OE-协调性决策形式背景对象导出三支概念格

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对象导出三支概念格上的冲突分析

小型微型计算机系统 2021年第11期42卷 2459-2464页

作者：史建坤胡舒淋智慧来河南理工大学计算机科学与技术学院河南焦作454003 黄河交通学院智能工程学院河南焦作454950

冲突存在于人类社会的各个方面.为了从概念的角度更加直观地进行信息系统的冲突分析,进而做出快速准确的决策,提出基于对象导出三支概念格的冲突分析方法.由于信息系统中存在既不支持也不反对的中间状态,把信息系统分别转化为两个形式... 详细信息

冲突存在于人类社会的各个方面.为了从概念的角度更加直观地进行信息系统的冲突分析,进而做出快速准确的决策,提出基于对象导出三支概念格的冲突分析方法.由于信息系统中存在既不支持也不反对的中间状态,把信息系统分别转化为两个形式背景对此进行处理.接着,建立两个形式背景的三支概念格,并利用三支概念计算原信息系统的一致属性、冲突属性、中立属性,进而进行冲突分析.结论表明,本文提出的方法能够正确、直观地实现冲突分析,并且能够依据冲突分析的结果直接进行决策.

关键词：冲突分析三支概念分析对象导出三支概念对象导出三支概念格

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三支概念格增量构建算法及其应用研究

三支概念格增量构建算法及其应用研究

作者：李俊安西安电子科技大学

学位级别：硕士

三支概念分析是形式概念分析和三支决策理论相结合而产生的一种新的知识表示与知识发现的理论方法。应用形式概念分析的前提是生成经典的形式概念与概念格。同样,应用三支概念分析的前提是生成三支概念与三支概念格。目前三支概念格构... 详细信息

三支概念分析是形式概念分析和三支决策理论相结合而产生的一种新的知识表示与知识发现的理论方法。应用形式概念分析的前提是生成经典的形式概念与概念格。同样,应用三支概念分析的前提是生成三支概念与三支概念格。目前三支概念格构建算法的研究大多只针对静态形式背景,然而在实际应用中形式背景通常是动态变化的。因此需要研究针对动态形式背景的三支概念格增量构建算法。本文主要研究了三支概念格的增量构建算法,并将其应用到基于概念格的文件多分类管理方法中。首先,论文在分析已有的经典概念格增量构建算法的基础上,提出了三支概念格对象增量构建算法,其中包括基于格结构的对象增量构建算法LO3CL与基于形式背景的对象增量构建算法CO3CL。LO3CL算法需要读入完整的概念格结构,通过快速找到正则生成子或正则消除子来缩小概念格的遍历范围,从而更高效地更新概念与偏序关系。而CO3CL算法无需读入整个概念格,仅需要输入形式背景,并通过正则测试来减少重复概念的生成,通过额外增加标志位来缩小遍历范围。最后,通过多组随机实验验证了算法的有效性,实验结果表明,LO3CL与CO3CL算法比已有的批处理构建算法更适合处理有对象增删的动态形式背景。其次,由于三支概念不再具有经典形式概念的对偶性,论文提出了三支概念格属性增量构建算法,其中包括基于格结构的属性增量构建算法LA3CL与基于形式背景的属性增量构建算法CA3CL。最后,通过多组随机实验验证了算法的有效性,实验结果表明:LA3CL与CA3CL算法比已有的批处理构建算法更适合处理有属性增删的动态形式背景。最后,论文提出了一种基于概念格的文件多分类管理方法,并设计实现了相应的原型系统。在此系统中,通过引入虚拟对象保证了概念格层级结构与用户指定层级关系的一致。使用经典概念格和三支概念格实现了文件的多分类管理,其中经典概念格仅管理正向分类,而三支概念格可以对正向与负向分类同时进行管理。在操作界面上,除了提供直接的概念格视图外,还提供了由概念格转换的树形视图,从而更好地兼容用户习惯。

关键词：形式概念分析三支概念分析三支概念格增量算法文件管理