基于粗糙集理論的屬性約簡算法研究和設(shè)計(jì).pdf

1、粗糙集(Rough Set，RS)理論是一種刻劃不完整性和不確定性的數(shù)學(xué)工具，能有效地分析和處理不精確、不一致、不完整等各種不完備信息，并從中發(fā)現(xiàn)隱含的知識，揭示潛在的規(guī)律。粗糙集理論被廣泛應(yīng)用于機(jī)器學(xué)習(xí)、決策分析、過程控制、模式識別與數(shù)據(jù)挖掘等不確定環(huán)境下的信息處理，其核心內(nèi)容是屬性重要性的度量和屬性約簡。應(yīng)用屬性重要性的度量可以分析數(shù)據(jù)中不同屬性的重要程度，特別是基于屬性重要性度量的屬性約簡手段，可以剔除數(shù)據(jù)中存在的冗余成分，提取關(guān)

2、鍵信息，生成決策規(guī)則，從而為科學(xué)化管理，預(yù)測和決策提供支持。本文利用以波蘭數(shù)學(xué)家Z．Pawlak為代表的研究者提出的粗糙集(Rough Set，RS)理論在分析和處理不精確、不一致、不完整等各種不完備信息方面的優(yōu)勢，以及它具有的模型簡單、直觀，無需數(shù)據(jù)先驗(yàn)信息等優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合天智公司旅游電子商務(wù)平臺的技術(shù)支撐和服務(wù)環(huán)境，對屬性約簡算法進(jìn)行了深入研究。針對天智公司旅游電子商務(wù)平臺長期積累的數(shù)據(jù)資源，應(yīng)用改進(jìn)的屬性約簡算法，進(jìn)行了屬性約簡和規(guī)則

3、提取，幫助旅行社進(jìn)行有針對性的宣傳和為旅游者進(jìn)行旅行社和旅游線路的合理選擇，從而提高了該平臺的綜合服務(wù)能力，取得了良好的應(yīng)用效果。 首先，在分析基于波蘭華沙大學(xué)數(shù)學(xué)家Skowron提出的區(qū)分矩陣的各類求屬性核及屬性約簡算法的基礎(chǔ)上，指出了不相容性對求屬性核的影響。通過限定運(yùn)用條件屬性對論域劃分所得的等價類中相應(yīng)決策屬性值構(gòu)成的集合的基數(shù)為1，該影響仍然無法被修正。而在對非核屬性進(jìn)行約簡時，忽略近似分類精度為0的屬性對屬性約簡并沒

4、有太大的影響，反而能夠有效降低算法的時空復(fù)雜度。 其次，基于啟發(fā)式信息來度量屬性重要性的屬性約簡算法通常都能夠耳義得較好的效果，但通過分析得出啟發(fā)式信息通常都存在一些明顯的不足，如屬性依賴度的計(jì)算過于粗糙，而基于信息熵的計(jì)算過于精細(xì)，將兩者結(jié)合的加權(quán)平均能夠很好的修正兩者的不足，但計(jì)算過于復(fù)雜。為了使得計(jì)算簡單有效，我們采用了近似分類精度對屬性重要性進(jìn)行度量。雖然近似分類精度比較粗糙，但是計(jì)算量相對屬性依賴度卻明顯降低。另外還通

5、過引入了具有簡單通用、魯棒性強(qiáng)、適于并行處理以及高效、實(shí)用等顯著特點(diǎn)的全局優(yōu)化搜索算法——遺傳算法來解決組合爆炸問題。最后運(yùn)用這些屬性重要性度量和優(yōu)化算法，并根據(jù)實(shí)際情況，對約簡算法進(jìn)行了改進(jìn)。再次，為了便于提取規(guī)則，我們在文獻(xiàn)<'[35]>鉑提出的屬性值約簡方法的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)。通過同時去掉除了屬性值可以取任意值之外的其他屬性值都相同且能夠判定決策的重復(fù)規(guī)則，大大加快了算法的效率。 最后，將數(shù)據(jù)庫中存放的旅游電子商務(wù)平臺中積