基于本體的復雜決策任務表示方法與求解技術(shù)研究
發(fā)布時間:2017-04-18 17:01
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【摘要】:決策任務求解是決策科學和人工智能等領(lǐng)域的一個研究熱點,目前主流的做法是結(jié)合決策支持系統(tǒng)進行決策任務求解理論和方法的研究。現(xiàn)有大多數(shù)決策支持系統(tǒng)不能滿足快速決策、智能決策和復雜決策的需求,原因是其架構(gòu)和實現(xiàn)技術(shù)無法有效支持復雜決策所需的知識管理、模型自動化匹配和組合等功能,并且沒有很好地處理人與計算機在進行復雜決策時的角色分工。本文以復雜決策任務求解為研究對象,以提高決策支持系統(tǒng)求解復雜決策問題的能力為目的,采用本體論、模糊邏輯、貝葉斯網(wǎng)、語義Web服務技術(shù)、層級任務網(wǎng)絡規(guī)劃、圖搜索和服務工作流等相關(guān)理論、方法和技術(shù),研究了決策支持系統(tǒng)中的知識表示、任務分解、模型組合和人機協(xié)同等問題。主要研究成果與創(chuàng)新點有: 1.提出了一種基于本體的復雜決策任務形式化方法。分析了使用決策支持系統(tǒng)進行復雜決策任務求解的一般過程,選擇本體作為復雜決策任務的形式化方法,給出了包括領(lǐng)域知識本體、決策模型本體和決策任務本體的決策求解相關(guān)本體構(gòu)建方法,并分析了各種本體之間的層級關(guān)系和作用機理。 2.針對人類思維和語言表達的模糊性,將模糊邏輯引入本體方法,提出了復雜決策任務形式化的模糊擴展。通過對模糊邏輯的適用性分析,將模糊理論引入到本體描述語言O(shè)WL2的邏輯基礎(chǔ)——描述邏輯SROIQ(D),得到一種模糊描述邏輯F-SROIQ(D),定義了其語法和語義,并對其進行脆化表示使其可以運用現(xiàn)有的推理機制,在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)了決策任務相關(guān)本體的模糊擴展,并用于在服務匹配算法中計算文本相似度。 3.針對事件發(fā)生的隨機性和人類主觀期望的概率特性,將貝葉斯網(wǎng)引入本體方法,提出了復雜決策任務形式化的概率擴展。通過將貝葉斯網(wǎng)方法中的概率推理引入SROIQ(D),得到一種概率描述邏輯P-SROIQ(D),定義了其語法和語義,并通過建立本體和貝葉斯網(wǎng)中相關(guān)元素間的映射實現(xiàn)本體描述向貝葉斯網(wǎng)描述的轉(zhuǎn)換,在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)決策任務相關(guān)本體的概率擴展。 4.提出了一種基于擴展層級任務網(wǎng)絡規(guī)劃的復雜決策任務分解方法。通過對傳統(tǒng)層級任務網(wǎng)絡規(guī)劃中的操作算子和方法進行改寫得到擴展版本。擴展后的層級任務網(wǎng)絡規(guī)劃可以有效引入領(lǐng)域知識,并且可以表示任務間的并行、循環(huán)、選擇等復雜邏輯結(jié)構(gòu),有利于對領(lǐng)域相關(guān)的決策任務進行自動分解。 5.提出了一種擴展WS-BPEL的人機協(xié)同決策任務求解機制。通過擴展BPEL以描述抽象工作流,將人工任務服務化為人件服務,對軟件服務和人件服務進行統(tǒng)一管理,通過定義調(diào)度機的活動狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換機制實現(xiàn)用戶和計算機的協(xié)同和交互。 6.設(shè)計并實現(xiàn)了一個基于服務架構(gòu)的綜合決策支持平臺原型系統(tǒng),結(jié)合具體案例對原型系統(tǒng)及相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)進行了初步驗證。
【關(guān)鍵詞】:決策支持系統(tǒng) 復雜決策 本體 知識表示 模糊邏輯 貝葉斯網(wǎng) 任務分解 服務匹配 服務組合
【學位授予單位】:南京大學
【學位級別】:博士
【學位授予年份】:2011
【分類號】:C934
【目錄】:
- 摘要4-6
- Abstract6-10
- 第一章 緒論10-32
- 1.1 選題背景和意義10-12
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-26
- 1.3 論文的研究內(nèi)容與結(jié)構(gòu)26-32
- 第二章 基于本體的復雜決策任務形式化方法32-52
- 2.1 復雜決策任務的求解過程32-33
- 2.2 復雜決策任務形式化描述的一般過程33-36
- 2.3 本體論和描述邏輯基礎(chǔ)36-46
- 2.4 基于本體的復雜決策任務形式化46-51
- 2.5 本章小結(jié)51-52
- 第三章 決策任務的模糊本體表示方法52-70
- 3.1 模糊集與模糊邏輯52-57
- 3.2 描述邏輯的模糊擴展57-65
- 3.3 決策任務本體的模糊擴展65-69
- 3.4 本章小結(jié)69-70
- 第四章 決策任務的概率本體表示方法70-84
- 4.1 貝葉斯網(wǎng)絡及其推理70-73
- 4.2 描述邏輯的概率擴展73-74
- 4.3 決策任務本體的概率擴展74-83
- 4.4 本章小結(jié)83-84
- 第五章 復雜決策任務的交互式協(xié)同求解84-122
- 5.1 決策任務求解關(guān)鍵技術(shù)簡介84-93
- 5.2 擴展HTN規(guī)劃的決策任務分解策略93-101
- 5.3 語義WEB服務自動匹配與組合101-112
- 5.4 基于服務的協(xié)同工作流設(shè)計112-121
- 5.5 本章小結(jié)121-122
- 第六章 原型系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)122-136
- 6.1 軟件總體設(shè)計122-125
- 6.2 關(guān)鍵模塊設(shè)計與實現(xiàn)125-135
- 6.3 本章小結(jié)135-136
- 第七章 結(jié)論與展望136-138
- 7.1 主要工作與創(chuàng)新點136-137
- 7.2 展望137-138
- 參考文獻138-154
- 攻讀博士學位期間發(fā)表論文和參與科研項目154-156
- 致謝156-157
【引證文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條
1 馮青;余隋懷;陳登凱;;基于本體的決策任務模糊聚類關(guān)鍵技術(shù)研究[J];制造業(yè)自動化;2014年13期
中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條
1 黃孝鵬;基于人件的人機協(xié)同決策系統(tǒng)若干關(guān)鍵問題研究[D];南京大學;2012年
2 高明;知識協(xié)同工作流建模、服務規(guī)劃和服務組合研究[D];東北財經(jīng)大學;2013年
3 樊敏;基于免疫原理的大型復雜工程項目運營期決策理論與支持系統(tǒng)研究[D];西南交通大學;2013年
中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條
1 王g
本文編號:315314
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教材專著