基于严凹函数的粗糙集不确定性度量

通过语义分析,提出了一种拓展的粗糙集不确定性度量公理化定义;将香农熵函数推广到严凹函数,提出了一类以条件概率为自变量、基于严凹函数的粗糙集不确定性度量公式,它是严凹函数值的加权平均.在此基础上,得到一系列粗糙集不确定性度量方法.从严凹函数视角讨论了基于模糊熵的不确定性度量方法,发现现有多种能够用于度量粗糙集不确定性的模糊熵函数都是所提出方法的特殊情形.比较了粗糙度、改进粗糙度和所提出方法的区别和联系,最后设计了一些算例,比较了各种方法的异同,验证了基于严凹函数的粗糙集不确定性度量与粗糙集不确定性语义是一致的.     

覆盖近似空间中粗糙集的不确定性度量研究

对于覆盖近似空间中粗糙集的不确定性度量,目前的方法主要有粗糙度、粗糙熵和模糊度。通过分析这些不确定性度量方法,发现在特定的情况下它们都存在一定的不合理性。提出一种粗糙集的模糊度,给出并证明了相关性质。分析表明该度量方法克服了已有方法存在的不合理性,为覆盖粗糙集的不确定性度量提供了方法。     

基于信息粒化的区间值信息系统不确定性度量方法

目前区间值信息系统的不确定性度量方法大多基于粗糙集的粗糙度度量.实例分析表明该度量方法不满足严格单调性,为了解决这一缺陷,将粒计算方法引入区间值信息系统中,提出一种区间值信息系统的信息粒化模型.引入区间值信息系统的知识粒度和粗糙熵两种度量方法,理论分析出它们具有的严格单调性,在区间值信息系统的不确定性度量方面具有更好的优越性.实验验证了知识粒度和粗糙熵均比传统的粗糙度具有更好的不确定性度量效果.     

粗糙集不确定性度量的矩阵运算

粗糙集的不确定性度量是粗糙集理论的重要研究内容之一。结合模糊理论和粒计算理论改进了粗糙集的不确定性度量方法。通过集合的相对知识粒度及边界熵给出了粗糙集的粗糙性度量函数与模糊性度量函数,随着近似空间知识粒的细分,粗糙集的粗糙度与模糊度均满足单调递减的性质。利用矩阵理论提出了易于实现的粗糙性度量与模糊性度量的矩阵算法。     

不同知识粒度下粗糙集的不确定性研究

粗糙集的不确定性度量方法,目前主要包括粗糙集的粗糙度、粗糙熵、模糊度和模糊熵.在不同知识粒度下,从属性的角度,给出了分层递阶的知识空间链,发现在分层递阶的知识粒度下部分文献中定义的粗糙集的粗糙熵和模糊度随知识粒度的变化规律不一定符合人们的认识规律.从信息熵的角度提出了一种粗糙集不确定性的模糊度度量方法,证明了这种模糊度随知识粒度的减小而单调递减,弥补了现有粗糙熵和模糊度度量粗糙集不确定性的不足.最后,分析了在不同知识粒度下粗糙度和模糊度的变化关系.     

基于知识粒度的粗糙集的不确定性度量

粗糙集的不确定性与其所在近似空间知识粒度的大小密切相关.提出了近似空间中集合的相对知识粒度的概念.基于相对知识粒度的粗糙集的粗糙性度量既刻画了近似空间对粗糙集不确定性的影响,又去除了负域的干扰.从边界熵的角度提出了一种粗糙集的模糊性度量.随着近似空间知识粒的细分,粗糙集的粗糙度与模糊度均单调递减.     

基于边界域和知识粒度的粗糙集不确定性度量

为了克服现有作积形式不确定性度量方法的缺陷, 基于边界域提出一种用改进粗糙度和知识粒度求和形式的粗糙不确定性度量公式. 与现有方法相比, 它同时考虑了由边界域和知识粗糙性产生的不确定性, 从理论上证明了集成后的不确定性度量值确实比单个影响因素产生的不确定性度量值大, 是一种更加合理的不确定性度量方法. 将该方法推广到基于严凸函数知识粒度情形, 得到一类度量粗糙集不确定性度量方法, 并研究了随划分变细时, 粗糙 度、改进粗糙度与所提出方法之间的关系. 最后设计了一组算例对它们进行比较, 比较结果表明, 所提出的方法对划分变细更加敏感.

     

关于模糊集的粗糙度

模糊集粗糙度的研究对于粗糙集和模糊集的理论和应用都有着重要作用。最近，Huynh等改进了由Baner—jee等给出的模糊集的粗糙度，提出了一种新的关于模糊集粗糙度的度量方法。本文对Huynh和Banerjee提出的粗糙度量进行了分析，指出了其中的不足，提出了一种新的改进方法。对Huynh度量方法存在缺陷的分析以及对新提出的改进方法性质的研究证明了新改进方法的合理性。     

不完备信息系统中一种新的不确定性度量方法

不确定性度量是智能计算等领域中一个重要的研究问题。在不完备信息系统中,为了融合众多不确定性度量方法的优点,引入近似粗糙度度量方法,由于该度量方法存在一定的缺陷,接着在近似粗糙度中融合知识粒度度量,提出一种新的不确定性度量方法,同时在所提出度量方法的基础上加入了一个平滑因子,以提高该度量方法在不确定性度量时的适用性。实验结果表明所提出的方法具有更好的不确定性度量效果。     

粗糙集的不确定性度量准则

针对现有粗糙集不确定性度量中有些定义在某种情况下并不合理,给出粗糙集不确定性度量的基本准则,证明除二次模糊度外其它几种不确定性度量都是满足基本准则的不确定性度量。由于满足基本准则的不确定性度量仍然可能存在不足,文中对基本准则中的单调性进行进一步限制,提出不确定性度量的扩展准则,并证明模糊熵和修正模糊度是满足扩展准则的不确定性度量,而粗糙度、粗糙熵和线性模糊度都不满足扩展准则。这些结论为已有的不确定性度量的合理性(或不合理性)提供理论说明,也为设计新的不确定性度量方法提供依据。     

模糊粗糙集的相似度量和相似性方向

粗糙集理论是一种新的处理模糊和不确定性知识的软计算工具,在人工智能及认知科学等众多领域已经得到了广泛的应用。相似度量的研究是模糊集理论与粗糙集理论的热点问题之一。文章提出了一种更精确、更合理的相似度量方法,讨论了它的一些性质。然后,在此基础上提出了模糊粗糙集的相似性方向的概念,用于比较两个相似的模糊粗糙集所包含信息的精确性大小,并给出了一个关于相似性方向的判别函数。这在近似推理、模式识别和决策分析等领域有着广泛的应用。最后,通过一个实例,分析说明了这种相似度量方法和相似性方向的判别方法是更合理更有效的。     

Knowledge granulation, knowledge entropy and knowledge uncertainty measure in ordered information systems

In this paper, concepts of knowledge granulation, knowledge entropy and knowledge uncertainty measure are given in ordered information systems, and some important properties of them are investigated. From these properties, it can be shown that these measures provides important approaches to measuring the discernibility ability of different knowledge in ordered information systems. And relationship between knowledge granulation, knowledge entropy and knowledge uncertainty measure are considered. As an application of knowledge granulation, we introduce definition of rough entropy of rough sets in ordered information systems. By an example, it is shown that the rough entropy of rough sets is more accurate than classical rough degree to measure the roughness of rough sets in ordered information systems.     

覆盖粗糙模糊集的不确定性研究

不确定性度量是粗糙集理论中的基础问题之一。粗糙模糊集的不确定性一方面来自上、下近似集间差异产生的粗糙性,另一方面来自概念外延不清晰产生的模糊性。目前对于粗糙模糊集的不确定性研究仍不够透彻。针对覆盖近似空间下的粗糙模糊集不确定性,提出更加严格的度量修正准则,并借助上、下近似集隶属度与原模糊集隶属度之间的差异,给出修正粗糙度的概念。算例分析表明该方法能够更加准确地刻画实际问题。     

Roughness and granularity measures using Hausdorff metric: a new approach

Measures for uncertainty due to approximation of sets in rough set theory are accuracy and roughness. In determining these quantities, the cardinality of a set is always used and never the numerical values of the attributes (if they exist) of elements in the sets. Therefore, distances between the exact set and the corresponding upper and lower approximations can give a better quantitative measure of the roughness. Here, we propose a measure based on Hausdorff metric which takes into account the distance between two sets, the exact set and its two approximations (lower and upper). Using this measure, we can quantify the uncertainty of a rough set based on the values in the domain of sample points but not on the basis of number of sample points. Also, we propose a new measure for granulation which is again based on the Hausdorff metric. The effectiveness of the proposed measures is demonstrated on a synthetic data.     

基于覆盖的粗糙模糊集的粗糙熵

覆盖约简是研究覆盖去冗余问题的一种有效方法。本文在基于最简覆盖的粗糙集模型的基础上,将粗糙度和粗糙熵的概念引入基于最简覆盖的粗糙模糊集,用来度量其不确定性程度;讨论了它们的一些性质,并通过实例说明粗糙熵比粗糙度更能精确地反映基于最简覆盖的粗糙模糊集的不确定性程度。     

拟阵下的覆盖模糊粗糙集

拟阵是一种图和矩阵的同时推广的概念,而覆盖粗糙集是经典粗糙集的推广。利用拟阵理论研究覆盖模糊粗糙集,从而将两者进行了融合,提出了拟阵覆盖模糊粗糙集的概念,定义了拟阵覆盖近似空间的上下近似。分析了拟阵覆盖模糊粗糙集的相关性质,定义了拟阵覆盖粗糙集下的粗糙度,并通过它来衡量不确定程度,这也进一步推广了粗糙度。     

粗糙集的两种相似性度量

粗糙集理论是一种新的处理模糊和不确定性知识的软计算工具.在近似空间中,首先基于集合的上下近似给出了一种粗糙集间的相似度量方法.然后通过定义一种基于粗糙隶属函数的包含度,给出了另外一种粗糙集间的相似度量方法,并分别研究了这两种相似度量方法的有关性质.最后讨论了这两种相似度量方法之间的关系.     

Generalized fuzzy rough sets determined by a triangular norm

The theory of rough sets has become well established as an approach for uncertainty management in a wide variety of applications. Various fuzzy generalizations of rough approximations have been made over the years. This paper presents a general framework for the study of T-fuzzy rough approximation operators in which both the constructive and axiomatic approaches are used. By using a pair of dual triangular norms in the constructive approach, some definitions of the upper and lower approximation operators of fuzzy sets are proposed and analyzed by means of arbitrary fuzzy relations. The connections between special fuzzy relations and the T-upper and T-lower approximation operators of fuzzy sets are also examined. In the axiomatic approach, an operator-oriented characterization of rough sets is proposed, that is, T-fuzzy approximation operators are defined by axioms. Different axiom sets of T-upper and T-lower fuzzy set-theoretic operators guarantee the existence of different types of fuzzy relations producing the same operators. The independence of axioms characterizing the T-fuzzy rough approximation operators is examined. Then the minimal sets of axioms for the characterization of the T-fuzzy approximation operators are presented. Based on information theory, the entropy of the generalized fuzzy approximation space, which is similar to Shannon’s entropy, is formulated. To measure uncertainty in T-generalized fuzzy rough sets, a notion of fuzziness is introduced. Some basic properties of this measure are examined. For a special triangular norm T = min, it is proved that the measure of fuzziness of the generalized fuzzy rough set is equal to zero if and only if the set is crisp and definable.     

A roughness measure of fuzzy sets from the perspective of distance

Covering generalized rough set theory is an important extension of classical rough set theory. To characterize a fuzzy set in a given covering approximation space, a pair of fuzzy sets, called covering rough fuzzy lower and upper approximations, were introduced, but they do not describe well how much uncertainty is induced by the granularity of knowledge. In this paper, we first discuss the relationship between uncertainty and granularity of knowledge. Then we examine several commonly used distance measures, and indicate that some of them exhibit some limitations. Next we propose a roughness measure based on Minkowski distance, and examine some important properties of this measure. Finally, an illustrative example is provided to demonstrate the application of the roughness measure to incomplete information systems with fuzzy decision.