一种定性定量信息转换的不确定性模型_云模型

收稿日期:2009210226;修回日期:2009211228 基金项目:国家自然科学基金资助项目(60304009) 作者简介:陈贵林(19712),男,讲师,硕士,主要研究方向为智能控制、信息处理(glchen@ysu .edu .cn ).

一种定性定量信息转换的不确定性

模型———云模型

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陈贵林

(燕山大学电气工程学院工业计算机控制工程河北省重点实验室,河北秦皇岛066004)

摘　要:目前,许多领域的研究进入到复杂系统阶段。从复杂系统描述与评价的角度来讲,严格、精确的数学描述几乎是不可能做到的,只有将定性定量的知识加以变换与集成才能获得关于系统的定性定量相结合的完整描述。因此,建立一个定性定量的不确定性转换模型,实现语言值与数值的互换,是复杂系统研究迫切需要解决的问题,也是其他领域研究需要解决的问题。从定性定量转换研究现状出发,综述了由李德毅院士提出的定性定量转换的不确定性模型———云模型。从云模型提出背景出发,讨论了云模型的理论基础、发展过程与研究现状;综述了云模型基本理论研究进展情况,云模型在质量评价、模式识别、控制等领域的研究进展。通过研究发现,云模型是定性定量转换的有力工具,并且已经比较成功地得到了应用,取得了重要的研究成果。如何进一步深化理论研究,研究不同领域中定性定量转换应用问题是加强和促进云模型研究的有效途径。关键词:云模型;定性定量信息转换;不确定性;复杂系统

中图分类号:G202;TP391 文献标志码:A 文章编号:100123695(2010)0622006205

doi:10.3969/j .issn .100123695.2010.06.002

Uncertain model of qualitative /quantitative infor mati on transfor mati on —cl oud model

CHE N Gui 2lin

(Key Laboratory of Industrial Co m puter Control Engineering of Hebei P rovince,School of Electrical Engineering,Yanshan U niversity,Q inhuang 2dao Hebei 066004,China )

Abstract:A t p resent,the research has become highly comp lex in s ome domain .The qualitative /quantitative inf or mati on transf or mati on is urgent p r oble m that need t o s olve in the comp lex syste m and other domain .This paper started with an endeavor t o discuss the qualitative /quantitative infor mati on transfor mati on research state .Su mmarized the cl oud model theory that put f or ward by L i De 2yi .D iscussed the definiti on and basis theory of cl oud model res pectively .Foll owed an intr oducti on by t o its stages and status of devel opment .It went on t o discuss the status of cl oud model in quality assess ment,pattern recogniti on and contr ol .It is an effective method t o accelerate the devel opment of cl oud model thr ough the app lied research in many fields .Key words:cl oud model;qualitative /quantitative infor mati on transfor mati on;uncertainty;tcomp lex syste m

　云模型提出背景

目前,许多领域的研究进入到复杂系统阶段,由于复杂系统具有复杂性、不确定性、不确知性和维灾等特点,使现有的基于数学模型的大系统理论处于困境。从复杂系统的角度来说,严格、精确的数学描述几乎是不可能的。只有将定性定量的知识加以变换与集成才能获得关于系统的完整描述,也就是用自然语言给出关于系统的完整的、易于理解的描述。正如李夏等人[1]指出:要解决开放的复杂系统中包含问题,开展关于从定性认识转变为定量认识的技术实现方面的工作是当前非常迫切的一个问题。因此,建立一个定性定量的不确定性转换模型、实现语言值与数值的互换,是复杂系统研究迫切需要解决的问题,也是其他领域研究迫切需要解决的问题。

云模型是李德毅教授创新提出发现状态空间理论及云与语言原子模型思想之后,逐步完善形成的。1993年,李德毅院

士在文献[2]中首次提到云的概念,以此为基础建立了定性定量转换的不确定性转换模型。

　云模型基本理论

语言概念作为定性定量转换的基本单元,在描述客观事物的过程中,不可避免地具有不确定性,这种不确定性主要体现在随机性和模糊性两大方面。云模型作为定性定量转换的不确定性模型,能够充分体现语言概念的随机性和模糊性,是实现定性定量转换的有效工具。1　云的定义

设U 是一个用精确数值表示的定量论域,C 是U 上的定性概念,若定量值x ∈U,且x 是定性概念C 的一次随机实现,x

对C 的确定度μ(x )∈[0,1]是有稳定倾向的随机数μ∶U →[0,1]Πx ∈U,x →μ(x )则在论域U 上的分布称为云,每一个x 称为一个云滴。

第27卷第6期2010年6月　

计算机应用研究

App licati on Research of Computers Vol .27No .6Jun .2010