项目名称不确定性系统的建模与分析

项目名称：不确定性系统的建模与分析

完成单位：1. 北京大学；2. 陕西师范大学；3. 清华大学

完成人：1. 曹永知；2. 李永明；3. 陈国青

项目简介：

受传感器或观测者本身的局限性、信息获取技术或方法的不完善性等因素的影响，复杂系统的状态和行为常常呈现出随机、模糊、非精确和不完全等多种不确定性。不确定性的大量出现，给系统的建模与分析带来了巨大的挑战。不确定性是智能问题的本质特征，是智能系统研究的核心课题。最近十余年，不确定性的研究已经发展成一个充满活力的研究领域，这也是Judea Pearl获2011年度图灵奖的主要工作领域。

本项目通过引入新的观点和概念，从不确定性系统的表示、推理方法和具有不确定性特征的知识发现等方面对智能系统中不确定性处理技术的若干关键问题进行了深入、系统的研究。主要贡献如下：

1.从全新的视角建模了移动通信系统和一般离散事件系统的容错性，量化研究了系统行为的可靠性，并给出了优化系统行为的方法。该工作首次将经典的香农通信理论与传值进程代数的研究结合了起来，并将行为相似性的思想引入离散事件系统建模和行为监控的研究。

2.建模了具有模糊不确定性的离散事件系统，引入了模糊离散事件系统基于事件和状态反馈的可控性、可观测性和分散化监控等基本概念，系统地发展了基于事件和状态的行为监控框架，并将这方面的理论结果应用于医疗诊断、治疗的建模与分析。

3.建立了取值于格半群的格值自动机理论，为建模和分析格值不确定性系统奠定了基础；建模了自然语言作为输入的模糊动力学系

统，开启了从模糊控制方法论研究模糊自动机的新思路。

4.率先开展了模糊数据库的设计理论研究，创建了模糊数据模型，提出了适用范围相当广泛的模糊数据表示框架；引入了模糊关联规则，并给出了有效的挖掘算法；提出了一种可自动实现的近似空间推理机制，该机制将已有的各种近似空间推理归为统一的形式。

本项目组在IEEE TC, IEEE TAC, IEEE TFS, IEEE TSMC-B, JCSS, TCS等国际知名期刊上发表SCI论文60余篇，其中IEEE Trans第一作者兼通讯作者论文11篇。项目组的研究成果被国内外多位知名学者在AIJ, IEEE TEC, IEEE TFS, IEEE TRO, IEEE TSMC, JCSS等国际期刊及学术专著上广泛引用和评述。