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基于形式概念分析的类无冗余关联分类规则提取研究

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基于形式概念分析的类无冗余关联分类规则提取研究

作者：唐竞胜中央民族大学

学位级别：硕士

近年来,随着信息技术的不断发展,人们所面临的数据量越来越庞大,如何从这么丰富的数据中,发现其隐含的有用的价值,便成了人们所关注的焦点。于是数据挖掘技术便诞生了,数据挖掘涉及多学科技术的集成,包括数据库和数据仓库技术、统计学... 详细信息

近年来,随着信息技术的不断发展,人们所面临的数据量越来越庞大,如何从这么丰富的数据中,发现其隐含的有用的价值,便成了人们所关注的焦点。于是数据挖掘技术便诞生了,数据挖掘涉及多学科技术的集成,包括数据库和数据仓库技术、统计学、机器学习、人工智能等。分类是数据挖掘领域中的一个重要课题,是通过训练样本数据集的学习,构造分类规则的过程。概念格是一种强有力的数据分析工具,是一种能够表达数据中各种模式的完备结构,因而是数据挖掘领域的一个热点。概念格中可以提取关联规则、分类规则、蕴含规则等模式,基于概念格的分类规则的研究主要集中在概念格构建的优化、规则求解算法的优化以及规则的优化。本文通过对概念格的构造进行研究,针对分类任务的性质,设计一种适合分类的概念格构造方法,基于此概念格上提取出相应的分类规则。由于基于概念格上提取的分类规则,产生了许多冗余的和冲突的分类规则,然后通过信息熵的性质--信息熵从平均意义上来描述信息源的信息,用来描述信息源提供的平均信息量,也可以描述信息源的平均不确定性,利用信息增益对这些分类规则的重要程度的进行度量。最后将信息增益与传统的冗余分类规则定义相结合,得到了一个类冗余分类规则的定义,根据定义进行类无冗余分类规则的提取,实验证明上述的方法有效。

关键词：形式概念分析分类规则无冗余规则信息增益

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基于形式概念分析的气象灾害事件语义理解

基于形式概念分析的气象灾害事件语义理解

作者：蒋浩安徽农业大学

学位级别：硕士

在全球变暖的大气候背景下在,局地区域气象灾害频发,日益引起人们的关注。精准的灾情信息,对灾害应急响应至关重要。但是传统气象灾害等观测数据存在数据稀疏性、滞后性以及高成本特性,在社会感知中,每个居民个体都扮演着传感器角色,利... 详细信息

在全球变暖的大气候背景下在,局地区域气象灾害频发,日益引起人们的关注。精准的灾情信息,对灾害应急响应至关重要。但是传统气象灾害等观测数据存在数据稀疏性、滞后性以及高成本特性,在社会感知中,每个居民个体都扮演着传感器角色,利用微博等社会感知数据的高分辨特性、泛在性等特性,为探索灾害性天气条件的事件主题与群体时空行为模式提供了新视角。本文以“气象灾害知识图谱—气象灾害本体库构建—灾害事件主题检测”为研究主线,依次开展了基于知识图谱方法的气象灾害研究热点与趋势分析;基于现行气象灾害国家标准和气象行业标准构建了气象灾害本体;最后,运用形式概念分析的方法(Formal ConceptAnalysis,简称FCA)对一次暴雨天气过程采集的社交媒体数据进行主题提取,为公众有效理解解灾情信息与公众关注热点提供支持。主要研究内容如下:(1)通过气象灾害知识图谱探究本领域前沿,发现对突发气象灾害下居民感知提取是热点研究方向之一,通过对气象灾害标准进行形式化描述,构建气象灾害领域本体,有助于计算机对气象灾害进行分类和理解。对社交媒体文本的进行主题检测,可以实时监测居民在灾害天气条件下关注热点与情感的变化,实现了气象灾害天气下居民的感知和反馈。(2)首先基于知识图谱的关键词聚类与演进分析,发现降水(precipitation)、洪水(Flood)、干旱(drought)是影响较大的几类气象灾害,。近年来新兴的观测技术和数据来源,如遥感、社交大数据等也为气象灾害研究提供了新的思路,气象灾害预警及气象灾害应急管理也是新的研究热点。(3)再次,本研究结合现行气象灾害国家标准GB/T 28921-2012分析,并利用protégé对气象灾害类与分级、数据属性、灾害属性进行梳理,采用OWL语言进行本体描述,借助Hermit推理机完成本体相关验证,完成了气象灾害本体构建。(4)最后,以合肥市一次暴雨期间的微博大数据为数据源,利用形式概念分析方法开展暴雨天气过程中微博文本进行主题提取,通过阈值计算和稳定性选择对最终形式概念格结果进行约简。结果表明,FCA是一种有效的主题提取方法,可以根据不同的系统任务,在不同的阈值粒度下,开展事件主题检测。

关键词：气象灾害知识图谱气象灾害本体形式概念分析主题检测

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基于形式概念分析的推荐算法研究及应用

基于形式概念分析的推荐算法研究及应用

作者：陈昊文郑州大学

学位级别：硕士

做为处理信息过载的有效手段,推荐系统在近些年得到了广泛的研究与发展,推荐系统在各领域应用的成功案例也不断涌现,但是依然面临着很多问题亟待解决。形式概念分析(Formal Concept Analysis,FCA)的核心数据结构—概念格(Concept lattic... 详细信息

做为处理信息过载的有效手段,推荐系统在近些年得到了广泛的研究与发展,推荐系统在各领域应用的成功案例也不断涌现,但是依然面临着很多问题亟待解决。形式概念分析(Formal Concept Analysis,FCA)的核心数据结构—概念格(Concept lattices),是一种数据分析与规则提取的有效工具。外延与内涵做为概念的组成部分使得形式概念展现出了聚类的特性。概念之间存在的偏序关系也揭示了其泛化与特化的本质。随着其研究的不断深入,形式概念分析开始逐步应用于数据挖掘、信息检索等领域。协同过滤(Collaborative Filtering,CF)推荐作为应用最广的推荐策略之一,其中经典的基于邻域的协同过滤算法通常只考虑用户间或项目间的相似关系,而忽略了不同对象之间的内在联系。此外越来越多的研究人员发现,推荐系统往往面对的是无法直观反映用户喜好程度的隐式数据,并且随着产品种类的剧增,用户与项目间产生的隐式数据也会变得极为稀疏。所以由于稀疏数据环境下信息的缺失,协同过滤算法往往获取不到充足的邻域信息,从而直接影响了最终的推荐效果。针对以上问题,本文提出了一种面向隐式数据的基于概念邻域的协同过滤推荐算法(Conceptual Neighborhood-based Collaborative Filtering,CNCF)。该算法针对Top-N推荐问题,以概念格为载体进行推荐问题求解。首先在用户与项目的关系数据转化而成形式背景的基础上进行概念格的构造,将用户与产品分别以对象与属性的形式聚集在概念中,并基于概念格生成相应的起始概念索引,借助索引结构高效地对对象的起始概念进行定位。之后利用概念之间的偏序关系,以对象(用户)的起始概念为起点探索其近邻概念并获取候选项集。最后结合所提出的全局偏好度与邻域偏好度筛选出用户可能感兴趣的推荐列表。通过对CNCF算法的实现,并在两个真实数据集上进行实验验证,相较于传统基于邻域的协同过滤推荐算法,CNCF算法在可以在保持较好的推荐效果同时,更适用于数据稀疏环境下的推荐。

关键词：推荐算法协同过滤形式概念分析概念格

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基于形式概念分析的BDI意图模型的研究

基于形式概念分析的BDI意图模型的研究

作者：路安宁郑州大学

学位级别：硕士

随着社会的发展,人工智能参与在人们的生活中的频率越来越多。Agent的体系结构设计方法的其中一种是BDI模型。该模型通过Agent的信念、愿望、意图的研究可以对现实世界中的理性平衡的存在原则可以进行探讨。明确Agent的行为理论,指定Ag... 详细信息

随着社会的发展,人工智能参与在人们的生活中的频率越来越多。Agent的体系结构设计方法的其中一种是BDI模型。该模型通过Agent的信念、愿望、意图的研究可以对现实世界中的理性平衡的存在原则可以进行探讨。明确Agent的行为理论,指定Agent应该如何实现其目标,在对行为的执行过程中有着对意图的承诺和规划。学者们在研究意图中,通常是基于逻辑模型的研究,更侧重理论层次上的形式化描述,并没有结构层次的描述。本文在形式概念分析和BDI意图模型的理论基础上,提出了基于形式概念分析的BDI意图模型的方法,具体研究内容包括:（1）构建域概念子格。本文在经典概念格的基础上提出域概念子格。首先在栅格环境信息中行与列的关系转化而形成的形式背景的基础上,将行与列分别以对象和属性的形式聚集在概念中,在经典概念格的基础上减少形式概念的数量,使用最大概念、对象概念、属性概念和最小概念构建域概念子格。并对域概念进行方域划分,基于域概念子格生成相对应的方域图。（2）意图模型。现有的BDI模型中没有结合概念的意图模型。本文结合形式概念分析,给出了基于域概念子格的意图模型（FCAI）,提出具体的意图模型结构,使Agent通过对各个目标集合的筛选机制来选择某个集合作为它将要实现的意图集合,由承诺过程对该意图集合的目标承诺,对Agent的行为进行合适的规划约束。（3）基于域概念子格的意图模型的路径规划算法。机器人路径规划是从感知环境到行为输出的因果过程。以机器人路径规划为背景,域概念子格为基础,将域概念划分为方域,在方域上由筛选函数选择下一方域,承诺过程保证规划的可执行,建立一种有效的承诺。通过筛选函数和承诺过程规划出可能的路径。本文通过机器人路径规划,在大量实验数据上对该模型和传统的相邻点的A*算法的路径规划算法相比较,实验结果验证了基于FCAI的路径规划算法在不同障碍物比例、不同规格的环境下的有效性和可行性。

关键词： BDI 形式概念分析意图模型路径规划域概念子格

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因素空间与形式概念分析及粗糙集的比较

辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2017年第3期36卷 324-330页

作者：刘海涛郭嗣琮戴宁阎国军辽宁工程技术大学理学院辽宁阜新123000 辽宁工程技术大学智能工程与数学研究院辽宁阜新123000 郑州大学数学学院河南郑州450000

为将因素空间理论与形式概念分析及粗糙集理论进行比较,采用了对比分析的方法.首先,围绕数据分析、知识表示和基于广义数据的规则提取等方面,详尽地介绍了因素分析的三个重要算法;其次,将因素分析法与形式概念分析及粗糙集方法进行了系... 详细信息

为将因素空间理论与形式概念分析及粗糙集理论进行比较,采用了对比分析的方法.首先,围绕数据分析、知识表示和基于广义数据的规则提取等方面,详尽地介绍了因素分析的三个重要算法;其次,将因素分析法与形式概念分析及粗糙集方法进行了系统的比较.研究结果表明:因素空间理论作为知识表示的数学理论,要优于形式概念分析及粗糙集,是数据科学的重要理论基础.

关键词：因素空间因素分析法形式概念分析粗糙集数据科学

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形式概念分析在软件工程中的应用综述

河南大学学报（自然科学版） 2018年第3期48卷 309-317页

作者：臧国轻李瑞光郑珂河南大学计算机与信息工程学院河南开封475004

传统软件开发过分地依赖于文档,导致其开发效率不高及灵活性不强的问题.形式概念分析(Formal Concept Analysis,FCA)理论通过对数据集中对象和属性之间的二元关系建立概念层次结构,生动简洁地体现了概念之间的泛化和特化关系,再运用格... 详细信息

传统软件开发过分地依赖于文档,导致其开发效率不高及灵活性不强的问题.形式概念分析(Formal Concept Analysis,FCA)理论通过对数据集中对象和属性之间的二元关系建立概念层次结构,生动简洁地体现了概念之间的泛化和特化关系,再运用格代数理论对数据进行分析.为此,将FCA与概念格技术引入软件工程领域,比如软件维护和面向对象中的类识别任务等,能够提取出有效的信息以便开发人员读取,从而提高了软件的开发效率和灵活性.根据软件开发的不同阶段,介绍FCA与概念格技术在该环节的具体应用方式及优缺点,并在此基础上分析出在软件完整性、合格检测及大规模软件开发应用中等进一步需要研究的内容.

关键词：形式概念分析软件工程概念格软件完整性格代数理论

净化属性对偶背景下完全格的形式概念分析（英文）

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山西大学学报(自然科学版) 2022年第1期45卷 77-86页

作者：万仁霞李梅苗夺谦北方民族大学数学与信息科学学院同济大学计算机科学学院

形式概念分析是数据分析和知识获取的有效工具，而三支概念格是概念格的扩展。在形式概念分析中，完全格与概念格有同构关系，但并不是每一个完全格都会同构于三支概念格。文章对净化属性对偶背景下的原子、不可约元素、补集和概念格的V... 详细信息

形式概念分析是数据分析和知识获取的有效工具，而三支概念格是概念格的扩展。在形式概念分析中，完全格与概念格有同构关系，但并不是每一个完全格都会同构于三支概念格。文章对净化属性对偶背景下的原子、不可约元素、补集和概念格的V-化简律等进行了研究，讨论了完全格、负概念格和三支概念格之间的同构问题。在给定的条件约束下，实现了完全格到概念格、负概念格和三支概念格之间的特征变换。

关键词：形式概念分析完全格概念格三支概念格负概念格

基于形式概念分析的制造业动态本体知识库构建

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制造业自动化 2021年第4期43卷 136-140页

作者：王恒杨淑群上海工程技术大学电子电气工程学院上海201620

目前构建的制造业动态本体知识库构建时间过长,导致构建的本体知识库准确率较低。为了解决上述问题,基于形式概念分析,构建了一种新的制造业动态本体知识库。根据编码结果分析动态本体论要素,建立规范说明,获取知识,进行概念分析,运行... 详细信息

目前构建的制造业动态本体知识库构建时间过长,导致构建的本体知识库准确率较低。为了解决上述问题,基于形式概念分析,构建了一种新的制造业动态本体知识库。根据编码结果分析动态本体论要素,建立规范说明,获取知识,进行概念分析,运行编码实现知识库构建。借助Hasse图分析形式概念,利用本体的形式背景为切入点,通过形式化语言和语境对事物的动态本体概念、属性等其他关系进行描述。引用本体数据的收集、整理和提取完成知识库的运行。实验结果表明,基于形式概念分析的制造业动态本体知识库能够有效缩短构建时间,提高构建结果的准确率。

关键词：形式概念分析制造业构建动态本体知识库

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形式概念分析在软件理解中的研究综述

现代计算机 2012年第9期18卷 14-17页

作者：李晟南华大学附一医院信息中心衡阳421001

主要对形式概念分析在软件理解上的研究进展进行总结,阐述形式概念在软件理解中一般过程和主要采取的技术方法,给出形式概念分析在软件理解领域的研究趋势与展望。

关键词：软件理解形式概念分析形式概念分析的应用