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第四章 属性值约简(决策规则约简)

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2024年3月21日发(作者:丹乐心)

第四章 属性值约简(决策规则约简)

§1 属性值约简

属性约简分两类,一类是信息表约简,一类是决策表约简。信息系

统S={U,A}的约简,是对整个属性集A进行约简,要求利用最少属性的

属性集能提供与原属性集A同样多的信息,在此若是冗余属性,则是将a

去掉后则A-{a}与A具有同样的分类能力,即有下面相同的等价类族:

若是独立的,即中任意去掉一个属性,都将改变其分类能力,则就

是A的一个约简。A的约简是A中独立的子集P并且P与A具有同样的分类

能力,而中的属性对P来说都是冗余属性。信息表的特点是属性集不再

划分为条件属性集和决策属性集。

对于决策表来说,约简的情况不同,它不是针对整个属性集A进行

的,约简的只是条件属性集。决策表的约简分两部分:

第一步:属性集约简

若果,满足P是关于决策属性集D独立的,并且,则P是C的D约

简。C中的所有D约简的交称为C的核,记作。

第二步:属性值约简

设是一致性决策表,是C的D约简。值约简是针对相对约简而言的,

或说属性值约简是对决策表上每一条决策规则来说的。关于决策规则中

属性值约简,下面例题提供了属性值约简的理论依据。决策表上一条决

策规则的条件属性值可以被约去,当且仅当约去该属性值后,仍然保持

该条规则的一致性,即不出现与该条规则不一致的规则。

约简算法的步骤为:1 约简属性集;2 约简决策规则,即属性值约

简;3 从算法中消去所有过剩决策规则。

关于决策表的属性约简和决策规则的属性值约简,看下面例子。

例1 简化给定决策表,其中为条件属性集,为决策属性集

表1 决策表

A

bcd

ae

U

110011

210001

300000

411010

511022

622022

722222

算法步骤:

第一步:约简属性集:从决策表中,将属性A中的属性逐个移去,

每移去一个属性立刻检查其决策表,如果决策表中的所有决策规则不出

现新的不一致,则该属性是可以被约去的,否则,该属性不能被约去,

称这种方法为属性约简的数据分析法。

解法1:

从条件属性集中移去c列后,决策表不出现新的不一致,所以c列可

约去;从中移去a或移去b,或移去d后,决策表中都出现新的不一致,

故a,b,d都不能移去,即a,b,d都是C的D核属性。由此得是的惟一约简。

也可用差别矩阵求C的D约简。也可以用D的C正域来求C的D约简与C的

核。

解法2:

1. U/D={{1,2},{3,4},{5,6,7}}

U/a={{1,2,4,5},{4,5},{6,7}}

U/b={{1,2,3}.{4,5},{6,7}}

U/c={{1,2,3,4,5,6},{7}}

U/d={{1,4},{2,3},{5,6,7}}

则:U/C={{1},{3},{2},{4},{5},{6},{7}}。故={1,2,3,4,5,6,7}

①={{1},{2,3},{4},{5},{6},{7}}

所以,所以不可约;

②={{1,4},{2,3},{5},{6},{7}}

所以,所以b不可约;

③={{1},{2},{3},{4},{5},{6,7}}

所以,所以可约;(是上可约去的)

④={{1,2},{3},{4,5},{6},{7}}

所以,所以不可约;

因中每一个属性都是上不可约去的,故是的核,也是唯一的C的D约

简。

上述例子相对简单,在4个条件属性中三个核属性,只一个不是核属

性,去掉该属性即得惟一的由核属性构成C的D约简。由计算过程看

出,解法1相对简单,是实用算法。用差别矩阵求此例的相对约简也很

简单。

第二步:属性值约简

将表1中c列去掉得到属性集被约简的表,再去掉重复的第七行,得

到一个C的D约简决策表2.

表中的每一行表示一个决策规则,由此得决策规则为

规则1:

┆ ┆ ┆

规则6::

对约简表实施属性值约简就是对逐条决策规则实施属性值约简,求

取最简小决策规则。

下面对表2进行属性值约简。

表2

A

bd

ae

U

11011

21001

30000

41110

51122

62222

解:对6条决策规则逐一实行属性值约简,

步骤1:对每一条决策规则,去掉一个属性值,即刻观察是否出现与

该条规则不一致的规则,如:规则1中去掉a值[a,1],规则1变为,其他

各条规则均不与该条规则不一致:即条件属性值相同而决策属性值不

同。因此,该规则仍然为真,这时其它5条规则中不出现与该条规则不

一致的规则。所以值[a,1]是可约去的属性值,或说[a,1]不是规则1的核

值。去掉值[b,0],则规则1化简为与规则4:不一致,所以,值[b,0]不能

约去,即是规则1的核值;去掉值,规则1化为,不出现新的不一致,故

值可约去,不是核值。

对规则2,3,4,5,6重复上述步骤,求出每一条规则的核值,得到核值表

3.

表3 核值表

A

U

a

bd

e

1–0–1

21––1

30––0

4–110

5––22

6–––2

核值表3清楚地表明了每一条决策规则中,那一个属性值是可以约去

的,那一条是不能约去的。但是,仅有核值尚不一定能构成约简决策规

则。例如,第一条决策规则中,只说明不能约去,而,都是可约去的,

但两个都约去却不一定构成与决策规则1等价的规则,还要看分类能力

是否改变。

步骤2 根据表3给出的核值决策规则,分别找出所有决策规则的约

简,可得包含所有约简决策规则的表4,具体作法如下:

1. 决策规则1

……………………………………决策类

…………………………………属性值为的等价类

…………………………………属性值为的等价类

………………………………………属性值为的等价类

其中表示为核值。

先看等价类是否完全包含在的决策类中,如果被包含在其中,说明

的等价类中所有个体都能被正确分类,这时,成立,此时,就是规则1

的值约简;否则,尚不能构成规则1的值约简,必须补充核外值。

注意到约简规则中必定包含核值,因,知单一的核值构不成值约

简。这时,从非核值中按每次补一个、补两个、…、一直到得到值约简

为止。而,所以,同理。这样,第一条决策规则就简化为两条决策规

则:和或。

含义是:若个体关于、的值为、,那么,该个体也必属于决策类;

若某个体关于、的值为、,那么,该个体也必属于决策类。这就是一般

的决策规则。应注意:求值约简必须从核值开始,因为核值是不能被丢

掉的。如规则1中,丢掉核值,仅由与之交得,是导不出决策类的

2. 决策规则2:

,,,

值约简为和

3. 决策规则3:

,,,

注意:因核值的等价类包含在中,所以核值本身构成值约简,其它

属性值均是冗余的。值约简为

4. 决策规则4:

,,,

值约简为

5. 决策规则5:

,,,

值约简为

6. 规则6:

,,,

该条规则无核值,但每一个值都构成值约简,否则,则每次考虑两个、

三个、…,直到求出值约简。由此得值约简为,,

综上,得到包含所有约简的决策规则表4。

表4 包含了所有约简规则的决策表

A

U

a

bd

e

1

2

3

4

5

6

1

1

1

0

2

0

0

0

1

2

1

0

1

2

2

1

1

1

1

0

0

2

2

2

2

表4表明:规则1与2分别简化为两条规则,规则3简化为3条规则。

步骤3:消去所有过剩规则

(1)决策类1有三个最小化决策规则集:

,,

合成为

(2)决策类0有两个最小化规则集:

合成为

(3)决策类2 有三个最小化规则集

,,

合成为

给定的决策表共三类决策规则,“1类”,“0类”,“2类”。经属性约

简、属性值约简后,得到三个决策类的最小值约简:

; ; ①

由此取出1个最小化决策算法(在此只取一个最小化决策算法),取

法是:从每条规则中取一条最小规则,若该条规则也出现在后面某条规

则中,则后面的规则中不再取规则。由此得:

,, ②

①式是对简化后决策规则的最完整的描述,②式只是一种最小决策

算法,通常不能只按一种最小决策算法实施控制。

§3 机器人控制系统

现在我们讨论用Rough集方法处理一个机器人控制程序。机器人控制

程序称做Reactive程序,它是控制智能物行为的程序。它的最简单形式

是由产生式规则的有序序列组成。,其中是条件,为行为,共有个不同

行为。执行原理为:

从第一条规则起往下寻找第一个条件为真的规则,并执行相应行

为,而且这种行为是持续不断的。亦即若某条件始终保持最先为真,则

相应行为不断被执行,直到该行为最终激发另一在它前面的条件最先为

真。一般情况下,是目标条件,是空行为即终止行为。

机器人行为控制系统可以通过这样的Reactive程序来实现。Agent自

适应系统(即机器人控制系统)是这样一个系统:Agent在所处的环境

中,通过环境中的介质的传感作用,使之感知环境的变化,因而产生行

为。此行为导致环境的变化,变化的环境又使它感知到新的信息,从而

产生新的行为,如此往复形成一个简单的相互作用过程,被称为Agent

自适应系统。如最简单的Agent抓捧自适应系统。

设机器人所处的环境有6个状态,其中5个分别是Reactive程序中产生

规则的前提条件,即5个条件属性;另一个状态为Reactive程序中产生规

则的结论,它被看做是决策属性。它们的意义如下:

a:是否在中心点,在为1,否为0;

b:是否正前方面对棒,是为1,否为0;

c:是否在棒中心,是为1,否为0;

d:是否正前方面对中心线,是为1,否为0;

e:是否已抓棒,是为1,否为0;

f:表示机器人行为,有四种属性:1表示旋转;2表示前移;3表示抓

棒;4表示停止。

Reactive程序执行思想是:

1.抓了棒就停止;

2. 机器人位于中心点,并且面前正对捧才可以抓棒;

3. 机器人处于任意位置,通过旋转可使其正前方面对棒的中心线或

棒;

4. 通过前移使机器人到达中心线上和中心点。

由此,可以得到一个机器人抓棒的控制决策系统。

表1 给出机器人抓捧控制决策系统

A中心正对中心机器人

正对中抓捧

U点捧线行为

心线de

abcf

1000001旋转

2

3

4

5

6

7

0

1

0

0

1

1

0

0

0

1

1

1

1

1

0

1

1

1

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

1

1旋转

1旋转

2前移

2前移

3抓捧

4停止

表1的解释:中心点:当Agent处在中心点位置并且面前正对捧时,

就可以抓棒;

第一行表示:Agent处于任意位置:即不在中心点、不在中心线

上、不正对中心线、也不正对捧、没有抓捧,这时Agent旋转;

第二行表示:若Agent:不在中心点,正对捧,在中心线上,但不正

对中心线,没抓捧,则Agent旋转,使之面前正对捧;

第三行表示:若Agent在中心点,但不正对捧,在中心线上,自然不

正对中心线,没抓捧,这时Agent旋转;

第四行表示:Agent不在中心点,不面对捧,不在中心线上,但正对

中心线,没抓捧,则Agent旋转;

第五行表示:Agent不在中心,但正对捧,在中心线上,自然不正对

中心线,没抓捧,则Agent前移;

第六行表示:Agent在中心点,正对捧,自然在中心线上,且不正对

中心线,当没抓捧时,

则抓捧。

第七行表示:Agent在中心点,正面对捧,自然在中心线上且不正对

中心线,当已抓捧时,则停止。

对表1进行属性约简:

1.属性约简:删去属性后该表一致,故可删去,但a,b,d,e不能删去,

是核属性。也是帷一的约简。删去及删掉后出现的重复行得表2。

2. 属性值约简,求各规则的核值,得核值表3

A

U

1

3

4

5

6

a

0

1

0

0

1

表2 决策表

b

0

0

0

1

1

d

0

0

1

0

0

e

0

0

0

0

0

f

1

1

2

2

3

A

U

1

3

4

5

6

a

-

-

-

0

1

表3 核值表

b

0

0

-

1

1

d

0

-

1

-

-

e

-

-

-

-

0

f

1

1

2

2

3

7110147---14

注意:对规则1,删去值,并不出现与第一条规则不一致的情况,故

可删去。虽说删去后,规则6与规则7出现不一致,但这没关系,只要不

出现与第1条规则不一致就是第1条规则的非核值,由此得表3。

3. 根据核值表3与表2,求每条决策规则的值约简。

决策规则1:,

决策规则3:,

决策规则4:

同理得:决策规则5的值约简为:

决策规则6的值约简为:

决策规则7的值约简为:

综合上述,得到决策规则的所有可能值约简,见表4。

表4

A

U

1

3

3`

4

a

1

b

0

0

0

d

0

0

e

f

1

1

1

2

5

6

7

0

1

1

1

0

1

2

3

4

4. 最小决策规则算法

由决策表4得机器人抓捧最小决策规则算法为:

最小规则算法1:

最小规则算法2:

(算法2的第二条规则与算法1相同,故可省去)

按Reactive 程序执行思想,上述算法2可以将规则重新排列为:

从本应用例看出,机器人抓棒控制决策系统,可以用决策表给出。

这样简化控制过程就是要求机器人抓棒最简控制决策算法——对决策表

进行约简,求最小决策算法。Rough集理论提供了AI的许多分支上可应

用的有效算法,逐渐成为数据库知识发现(KDD)和数据挖掘(DM)

研究的主要理论依据。

2024年3月21日发(作者:丹乐心)

第四章 属性值约简(决策规则约简)

§1 属性值约简

属性约简分两类,一类是信息表约简,一类是决策表约简。信息系

统S={U,A}的约简,是对整个属性集A进行约简,要求利用最少属性的

属性集能提供与原属性集A同样多的信息,在此若是冗余属性,则是将a

去掉后则A-{a}与A具有同样的分类能力,即有下面相同的等价类族:

若是独立的,即中任意去掉一个属性,都将改变其分类能力,则就

是A的一个约简。A的约简是A中独立的子集P并且P与A具有同样的分类

能力,而中的属性对P来说都是冗余属性。信息表的特点是属性集不再

划分为条件属性集和决策属性集。

对于决策表来说,约简的情况不同,它不是针对整个属性集A进行

的,约简的只是条件属性集。决策表的约简分两部分:

第一步:属性集约简

若果,满足P是关于决策属性集D独立的,并且,则P是C的D约

简。C中的所有D约简的交称为C的核,记作。

第二步:属性值约简

设是一致性决策表,是C的D约简。值约简是针对相对约简而言的,

或说属性值约简是对决策表上每一条决策规则来说的。关于决策规则中

属性值约简,下面例题提供了属性值约简的理论依据。决策表上一条决

策规则的条件属性值可以被约去,当且仅当约去该属性值后,仍然保持

该条规则的一致性,即不出现与该条规则不一致的规则。

约简算法的步骤为:1 约简属性集;2 约简决策规则,即属性值约

简;3 从算法中消去所有过剩决策规则。

关于决策表的属性约简和决策规则的属性值约简,看下面例子。

例1 简化给定决策表,其中为条件属性集,为决策属性集

表1 决策表

A

bcd

ae

U

110011

210001

300000

411010

511022

622022

722222

算法步骤:

第一步:约简属性集:从决策表中,将属性A中的属性逐个移去,

每移去一个属性立刻检查其决策表,如果决策表中的所有决策规则不出

现新的不一致,则该属性是可以被约去的,否则,该属性不能被约去,

称这种方法为属性约简的数据分析法。

解法1:

从条件属性集中移去c列后,决策表不出现新的不一致,所以c列可

约去;从中移去a或移去b,或移去d后,决策表中都出现新的不一致,

故a,b,d都不能移去,即a,b,d都是C的D核属性。由此得是的惟一约简。

也可用差别矩阵求C的D约简。也可以用D的C正域来求C的D约简与C的

核。

解法2:

1. U/D={{1,2},{3,4},{5,6,7}}

U/a={{1,2,4,5},{4,5},{6,7}}

U/b={{1,2,3}.{4,5},{6,7}}

U/c={{1,2,3,4,5,6},{7}}

U/d={{1,4},{2,3},{5,6,7}}

则:U/C={{1},{3},{2},{4},{5},{6},{7}}。故={1,2,3,4,5,6,7}

①={{1},{2,3},{4},{5},{6},{7}}

所以,所以不可约;

②={{1,4},{2,3},{5},{6},{7}}

所以,所以b不可约;

③={{1},{2},{3},{4},{5},{6,7}}

所以,所以可约;(是上可约去的)

④={{1,2},{3},{4,5},{6},{7}}

所以,所以不可约;

因中每一个属性都是上不可约去的,故是的核,也是唯一的C的D约

简。

上述例子相对简单,在4个条件属性中三个核属性,只一个不是核属

性,去掉该属性即得惟一的由核属性构成C的D约简。由计算过程看

出,解法1相对简单,是实用算法。用差别矩阵求此例的相对约简也很

简单。

第二步:属性值约简

将表1中c列去掉得到属性集被约简的表,再去掉重复的第七行,得

到一个C的D约简决策表2.

表中的每一行表示一个决策规则,由此得决策规则为

规则1:

┆ ┆ ┆

规则6::

对约简表实施属性值约简就是对逐条决策规则实施属性值约简,求

取最简小决策规则。

下面对表2进行属性值约简。

表2

A

bd

ae

U

11011

21001

30000

41110

51122

62222

解:对6条决策规则逐一实行属性值约简,

步骤1:对每一条决策规则,去掉一个属性值,即刻观察是否出现与

该条规则不一致的规则,如:规则1中去掉a值[a,1],规则1变为,其他

各条规则均不与该条规则不一致:即条件属性值相同而决策属性值不

同。因此,该规则仍然为真,这时其它5条规则中不出现与该条规则不

一致的规则。所以值[a,1]是可约去的属性值,或说[a,1]不是规则1的核

值。去掉值[b,0],则规则1化简为与规则4:不一致,所以,值[b,0]不能

约去,即是规则1的核值;去掉值,规则1化为,不出现新的不一致,故

值可约去,不是核值。

对规则2,3,4,5,6重复上述步骤,求出每一条规则的核值,得到核值表

3.

表3 核值表

A

U

a

bd

e

1–0–1

21––1

30––0

4–110

5––22

6–––2

核值表3清楚地表明了每一条决策规则中,那一个属性值是可以约去

的,那一条是不能约去的。但是,仅有核值尚不一定能构成约简决策规

则。例如,第一条决策规则中,只说明不能约去,而,都是可约去的,

但两个都约去却不一定构成与决策规则1等价的规则,还要看分类能力

是否改变。

步骤2 根据表3给出的核值决策规则,分别找出所有决策规则的约

简,可得包含所有约简决策规则的表4,具体作法如下:

1. 决策规则1

……………………………………决策类

…………………………………属性值为的等价类

…………………………………属性值为的等价类

………………………………………属性值为的等价类

其中表示为核值。

先看等价类是否完全包含在的决策类中,如果被包含在其中,说明

的等价类中所有个体都能被正确分类,这时,成立,此时,就是规则1

的值约简;否则,尚不能构成规则1的值约简,必须补充核外值。

注意到约简规则中必定包含核值,因,知单一的核值构不成值约

简。这时,从非核值中按每次补一个、补两个、…、一直到得到值约简

为止。而,所以,同理。这样,第一条决策规则就简化为两条决策规

则:和或。

含义是:若个体关于、的值为、,那么,该个体也必属于决策类;

若某个体关于、的值为、,那么,该个体也必属于决策类。这就是一般

的决策规则。应注意:求值约简必须从核值开始,因为核值是不能被丢

掉的。如规则1中,丢掉核值,仅由与之交得,是导不出决策类的

2. 决策规则2:

,,,

值约简为和

3. 决策规则3:

,,,

注意:因核值的等价类包含在中,所以核值本身构成值约简,其它

属性值均是冗余的。值约简为

4. 决策规则4:

,,,

值约简为

5. 决策规则5:

,,,

值约简为

6. 规则6:

,,,

该条规则无核值,但每一个值都构成值约简,否则,则每次考虑两个、

三个、…,直到求出值约简。由此得值约简为,,

综上,得到包含所有约简的决策规则表4。

表4 包含了所有约简规则的决策表

A

U

a

bd

e

1

2

3

4

5

6

1

1

1

0

2

0

0

0

1

2

1

0

1

2

2

1

1

1

1

0

0

2

2

2

2

表4表明:规则1与2分别简化为两条规则,规则3简化为3条规则。

步骤3:消去所有过剩规则

(1)决策类1有三个最小化决策规则集:

,,

合成为

(2)决策类0有两个最小化规则集:

合成为

(3)决策类2 有三个最小化规则集

,,

合成为

给定的决策表共三类决策规则,“1类”,“0类”,“2类”。经属性约

简、属性值约简后,得到三个决策类的最小值约简:

; ; ①

由此取出1个最小化决策算法(在此只取一个最小化决策算法),取

法是:从每条规则中取一条最小规则,若该条规则也出现在后面某条规

则中,则后面的规则中不再取规则。由此得:

,, ②

①式是对简化后决策规则的最完整的描述,②式只是一种最小决策

算法,通常不能只按一种最小决策算法实施控制。

§3 机器人控制系统

现在我们讨论用Rough集方法处理一个机器人控制程序。机器人控制

程序称做Reactive程序,它是控制智能物行为的程序。它的最简单形式

是由产生式规则的有序序列组成。,其中是条件,为行为,共有个不同

行为。执行原理为:

从第一条规则起往下寻找第一个条件为真的规则,并执行相应行

为,而且这种行为是持续不断的。亦即若某条件始终保持最先为真,则

相应行为不断被执行,直到该行为最终激发另一在它前面的条件最先为

真。一般情况下,是目标条件,是空行为即终止行为。

机器人行为控制系统可以通过这样的Reactive程序来实现。Agent自

适应系统(即机器人控制系统)是这样一个系统:Agent在所处的环境

中,通过环境中的介质的传感作用,使之感知环境的变化,因而产生行

为。此行为导致环境的变化,变化的环境又使它感知到新的信息,从而

产生新的行为,如此往复形成一个简单的相互作用过程,被称为Agent

自适应系统。如最简单的Agent抓捧自适应系统。

设机器人所处的环境有6个状态,其中5个分别是Reactive程序中产生

规则的前提条件,即5个条件属性;另一个状态为Reactive程序中产生规

则的结论,它被看做是决策属性。它们的意义如下:

a:是否在中心点,在为1,否为0;

b:是否正前方面对棒,是为1,否为0;

c:是否在棒中心,是为1,否为0;

d:是否正前方面对中心线,是为1,否为0;

e:是否已抓棒,是为1,否为0;

f:表示机器人行为,有四种属性:1表示旋转;2表示前移;3表示抓

棒;4表示停止。

Reactive程序执行思想是:

1.抓了棒就停止;

2. 机器人位于中心点,并且面前正对捧才可以抓棒;

3. 机器人处于任意位置,通过旋转可使其正前方面对棒的中心线或

棒;

4. 通过前移使机器人到达中心线上和中心点。

由此,可以得到一个机器人抓棒的控制决策系统。

表1 给出机器人抓捧控制决策系统

A中心正对中心机器人

正对中抓捧

U点捧线行为

心线de

abcf

1000001旋转

2

3

4

5

6

7

0

1

0

0

1

1

0

0

0

1

1

1

1

1

0

1

1

1

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

1

1旋转

1旋转

2前移

2前移

3抓捧

4停止

表1的解释:中心点:当Agent处在中心点位置并且面前正对捧时,

就可以抓棒;

第一行表示:Agent处于任意位置:即不在中心点、不在中心线

上、不正对中心线、也不正对捧、没有抓捧,这时Agent旋转;

第二行表示:若Agent:不在中心点,正对捧,在中心线上,但不正

对中心线,没抓捧,则Agent旋转,使之面前正对捧;

第三行表示:若Agent在中心点,但不正对捧,在中心线上,自然不

正对中心线,没抓捧,这时Agent旋转;

第四行表示:Agent不在中心点,不面对捧,不在中心线上,但正对

中心线,没抓捧,则Agent旋转;

第五行表示:Agent不在中心,但正对捧,在中心线上,自然不正对

中心线,没抓捧,则Agent前移;

第六行表示:Agent在中心点,正对捧,自然在中心线上,且不正对

中心线,当没抓捧时,

则抓捧。

第七行表示:Agent在中心点,正面对捧,自然在中心线上且不正对

中心线,当已抓捧时,则停止。

对表1进行属性约简:

1.属性约简:删去属性后该表一致,故可删去,但a,b,d,e不能删去,

是核属性。也是帷一的约简。删去及删掉后出现的重复行得表2。

2. 属性值约简,求各规则的核值,得核值表3

A

U

1

3

4

5

6

a

0

1

0

0

1

表2 决策表

b

0

0

0

1

1

d

0

0

1

0

0

e

0

0

0

0

0

f

1

1

2

2

3

A

U

1

3

4

5

6

a

-

-

-

0

1

表3 核值表

b

0

0

-

1

1

d

0

-

1

-

-

e

-

-

-

-

0

f

1

1

2

2

3

7110147---14

注意:对规则1,删去值,并不出现与第一条规则不一致的情况,故

可删去。虽说删去后,规则6与规则7出现不一致,但这没关系,只要不

出现与第1条规则不一致就是第1条规则的非核值,由此得表3。

3. 根据核值表3与表2,求每条决策规则的值约简。

决策规则1:,

决策规则3:,

决策规则4:

同理得:决策规则5的值约简为:

决策规则6的值约简为:

决策规则7的值约简为:

综合上述,得到决策规则的所有可能值约简,见表4。

表4

A

U

1

3

3`

4

a

1

b

0

0

0

d

0

0

e

f

1

1

1

2

5

6

7

0

1

1

1

0

1

2

3

4

4. 最小决策规则算法

由决策表4得机器人抓捧最小决策规则算法为:

最小规则算法1:

最小规则算法2:

(算法2的第二条规则与算法1相同,故可省去)

按Reactive 程序执行思想,上述算法2可以将规则重新排列为:

从本应用例看出,机器人抓棒控制决策系统,可以用决策表给出。

这样简化控制过程就是要求机器人抓棒最简控制决策算法——对决策表

进行约简,求最小决策算法。Rough集理论提供了AI的许多分支上可应

用的有效算法,逐渐成为数据库知识发现(KDD)和数据挖掘(DM)

研究的主要理论依据。

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