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面向对象的广义空间逻辑运算模型与推理研究
作 者: 毛明毅
导 师: 何华灿
学 校: 西北工业大学
专 业: 计算机科学与技术
关键词: 面向对象 广义空间 空间逻辑 泛逻辑 广义相关性 运算模型 命题对象 升空变换 落影变换 推理规则 广义神经元 分形图像
分类号: TP391.9
类 型: 博士论文
年 份: 2006年
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内容摘要
本课题的研究来源于国家自然科学基金资助项目“经验知识推理理论研究”(No.6027308)及北京市自然科学基金资助项目“不精确推理理论研究”(No.4032009)。 在广义相关性和广义自相关性的基础上,泛逻辑给出了逻辑学的一种统一理论框架,为研究复杂系统中的柔性逻辑推理奠定了理论基础。在软件工程中,面向对象技术发挥了重要作用,它大大简化了复杂问题的描述和编程。 本文在泛逻辑的基础上,利用面向对象的思想和方法,探讨了逻辑系统的组成结构、运算模型、推理规则、应用形式,提出了“面向对象的广义空间逻辑运算模型(Object-oriented Generalied Spatial Logic Operation Model,OGSLOM)”,并对其各个部分进行了系统地研究,主要的创新点有: 1.理论概念 在逻辑推理系统中引入了“面向对象”、“广义空间”等概念,分析了命题对象、连接词对象、量词对象、规则对象,给出了相关属性,讨论了研究面向对象的广义空间逻辑的必要性。 2.运算模型 在分析空间位置相关性的基础上,提出了“面向对象的广义空间逻辑运算模型OGSLOM”,其中包括多属性命题对象的封装模型、广义连接词运算的黑箱封装模型。在给出统一封装模型的基础上,定义了基础神经元和常用神经元,设计了非、与、或、蕴涵、等价、平均、组合七种连接词的广义神经元封装模型。 3.技术方法 在推理过程中引入了“真值向量”、“空间图像”、“升空变换”、“落影变换”等概念,把命题对象纳入到参考空间中进行处理,突破了传统的命题推理范式。研究了广义连接词的生成规则、面向对象的广义推理规则、信任逻辑推理规则,并给出了推理规则的面向对象表达。 4.仿真应用 设计并实现了OGSLOM模型的仿真系统,支持命题对象及其属性的管理,对
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全文目录
摘要 4-6 ABSTRACT 6-8 论文导图 8-15 第一章 绪论 15-28 1.1 引言 15-16 1.2 逻辑学的研究与发展 16-21 1.2.1 逻辑学的发展状况 16-17 1.2.2 泛逻辑学的基本要素 17-20 1.2.3 信息时代的发展方向 20-21 1.3 面向对象的发展与应用 21-23 1.3.1 面向对象的基本思想 21-22 1.3.2 面向对象的国内外现状 22 1.3.3 面向对象的特征概念 22-23 1.4 本文的研究内容与创新点 23-27 1.4.1 课题的目的与意义 23-24 1.4.2 研究思路与内容组织 24 1.4.3 课题的创新性分析 24-27 1.5 小结 27-28 第二章 逻辑基础与OGSLOM模型 28-45 2.1 泛逻辑与相关性推理 28-33 2.1.1 广义相关性 28-30 2.1.2 广义自相关性 30-31 2.1.3 相关性推理与柔性控制 31-33 2.2 广义NT范数与运算模型 33-40 2.2.1 广义NT范数 33-35 2.2.2 广义NT性生成元 35 2.2.3 泛逻辑运算模型 35-40 2.3 面向对象的广义空间逻辑运算模型 40-44 2.3.1 复杂系统的相关性推理 40-41 2.3.2 OGSLOM模型的提出 41 2.3.3 OGSLOM模型的组成 41-44 2.4 小结 44-45 第三章 面向对象的广义空间逻辑分析 45-60 3.1 面向对象的广义空间逻辑的必要性 45-48 3.1.1 空间相关性推理的需要 45-46 3.1.2 广义基空间推理的需要 46-47 3.1.3 面向对象集成推理的需要 47-48 3.2 面向对象的广义空间逻辑概念 48-51 3.2.1 “广义空间”基本含义 48-49 3.2.2 “广义相关性”的概念 49-50 3.2.3 “面向对象逻辑”思想 50-51 3.3 面向对象的逻辑系统分析 51-59 3.3.1 逻辑系统中的类与对象 51-53 3.3.2 类描述的格式与内容 53-55 3.3.3 逻辑对象的属性设计 55-59 3.4 小结 59-60 第四章 面向对象的广义空间逻辑运算模型 60-90 4.1 逻辑推理中的相关性 60-63 4.1.1 泛逻辑中的相关性 60-61 4.1.2 顶天花板问题 61-62 4.1.3 空间位置相关性 62-63 4.2 面向对象的广义空间逻辑运算模型 63-75 4.2.1 面向对象的广义空间逻辑运算模型 63-64 4.2.2 OGSLOM连接词的统一表达 64-65 4.2.3 真值向量的表达方式 65-68 4.2.4 空间图像的区间数表达 68-70 4.2.5 升空变换与落影变换 70-71 4.2.6 基于区间数的命题逻辑运算 71-72 4.2.7 空间逻辑运算的形式化 72-75 4.3 面向对象的广义空间逻辑运算的实现方法 75-84 4.3.1 空间逻辑运算的实现步骤 75-77 4.3.2 基于区间数的命题级逻辑运算实现算法 77-80 4.3.3 基于象素点的空间图像的逻辑运算 80-82 4.3.4 基于象素点的谓词级逻辑运算实现算法 82-84 4.4 OGSLOM模型应用示范 84-89 4.4.1 顶天花板问题的求解 84-86 4.4.2 灰度图像的广义空间逻辑运算 86-87 4.4.3 OGSLOM中的DeMorgan定理 87-89 4.5 小结 89-90 第五章 面向对象的广义推理规则 90-108 5.1 广义连接词的生成规则 90-95 5.1.1 生成基规则 90-92 5.1.2 生成元规则 92-93 5.1.3 拓序规则 93-94 5.1.4 基空间变换规则 94-95 5.2 面向对象的广义推理规则 95-100 5.2.1 永真蕴涵规则 95-96 5.2.2 永真等价规则 96-99 5.2.3 平均组合规则 99-100 5.3 面向对象的信任逻辑推理规则 100-107 5.3.1 Kailar逻辑推理规则 100-103 5.3.2 BAN逻辑推理规则 103-105 5.3.3 信任逻辑中的相关性 105-107 5.4 小结 107-108 第六章 广义连接词的神经元封装模型 108-133 6.1 逻辑神经元研究现状 108-113 6.1.1 传统的神经元模型 108 6.1.2 模糊逻辑神经元 108-110 6.1.3 基于T范数的神经元 110-113 6.2 广义连接词的封装与神经元 113-118 6.2.1 多属性命题对象的封装 113-114 6.2.2 连接词对象的封装模型 114-115 6.2.3 广义空间逻辑神经元统一模型 115-116 6.2.4 基础神经元与常用子神经元 116-118 6.3 广义连接词的逻辑神经元模型 118-129 6.3.1 广义非运算神经元模型 118-119 6.3.2 广义与运算神经元模型 119-121 6.3.3 广义或运算神经元模型 121-122 6.3.4 广义蕴涵运算神经元模型 122-124 6.3.5 广义等价运算神经元模型 124-125 6.3.6 广义平均运算神经元模型 125-126 6.3.7 广义组合运算神经元模型 126-129 6.4 关于广义连接词神经元的分析 129-132 6.4.1 广义神经元在[0,1]上的具体形式 129-130 6.4.2 广义神经元中h,k的影响情况 130-132 6.5 小结 132-133 第七章 OGSLOM系统仿真与应用研究 133-150 7.1 仿真系统的设计与开发 133-138 7.1.1 仿真界面与功能设计 133-134 7.1.2 命题对象及属性管理 134-137 7.1.3 广义神经元模型仿真 137-138 7.2 分形图像的空间逻辑运算 138-144 7.2.1 分形图像及分形维数 138-139 7.2.2 分形图像的空间逻辑运算仿真 139-141 7.2.3 分形图像的空间逻辑运算步骤 141-144 7.3 分形图像中OGSLOM应用研究 144-149 7.3.1 分形图像的空间逻辑连接词 144-145 7.3.2 图像的空间逻辑运算示范 145-146 7.3.3 复杂图像的逻辑运算应用 146-149 7.4 小结 149-150 第八章 总结与展望 150-153 8.1 本文的工作总结 150-151 8.2 今后的研究方向 151-153 参考文献 153-163 博士期间发表的文章与科研实践 163-166 致谢 166-167
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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理(信息加工) > 计算机仿真
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