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面向不确定性推理和数据分析的模式识别方法研究

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上海交通大学学位论文原创性声明及版权使用授权书

第一章绪论

1.1研究背景和意义

1.2国内外研究现状和趋势

1.2.1粗糙集研究

1.2.2贝叶斯网络研究

1.3不确定推理的其他方法

1.4粗糙集理论和概率论的结合

1.5本文的研究内容和结构安排

第二章基于粗糙集的特征选择方法

2.1基于粗糙集和微粒群算法的特征选择

2.1.1引言

2.1.2粗糙集理论基础

2.1.3基于粗糙集和微粒群算法的特征选择

2.1.4.实验结果和讨论

2.1.5小结

2.1.6其他实验例子

2.2粗糙集特征选择和规则提取算法用于脑肿瘤诊断和预测

2.2.1引言

2.2.2粗糙集理论的决策规则

2.2.3脑肿瘤数据集

2.2.4实验结果

2.2.5结论

2.2.6进一步讨论

2.3基于有序PSO的粗糙集近似熵约简

2.3.1引言

2.3.2有序PSO

2.3.3近似熵约简

2.3.4基于有序PSO的粗糙集近似熵约简算法

2.3.5实验

2.3.6结论和讨论

第三章基于近似精度和信息熵的粗糙集不确定性度量方法

3.1引言

3.2粗糙集理论中基本的不确定性度量

3.2.1精度和粗糙度

3.2.2近似分类精度和质量

3.2.3粗糙隶属函数

3.2.4属性依赖度

3.2.5属性重要度

3.3信息熵和粗糙熵

3.4实例

3.5小结

第四章基于模糊粗糙集的最近邻聚类分类算法

4.1引言

4.2模糊粗糙集及模糊粗糙近邻算法

4.2.1模糊集基本概念

4.2.2粗糙集基本概念

4.2.3模糊粗糙集(Fuzzy-Rough Sets)

4.2.4模糊粗糙近邻算法(Fuzzy-Rough NN算法)

4.3基于FRNN算法的聚类分类算法(FRNNC)

4.4实验及结论

第五章贝叶斯网络及隐变量隐结构学习

5.1引言

5.1.1图模型

5.1.2贝叶斯网络用于处理不确定性

5.2概率论和图论基础

5.3贝叶斯网络

5.3.1定义

5.3.2 d-分割与条件独立

5.3.3贝叶斯网络学习

5.3.4贝叶斯网络中的概率推理

5.4隐变量贝叶斯网络学习

5.4.1隐变量贝叶斯网络

5.4.2分类问题和贝叶斯网络分类器

5.4.3用于隐变量发现和分类的分级朴素贝叶斯模型学习

5.5评分函数在结构学习中的重要性

5.6贝叶斯熵标准

5.6.1产生式分类器和模型选择

5.6.2贝叶斯熵标准

5.7以BEC为标准学习有监督的隐变量贝叶斯网络

5.7.1问题描述

5.7.2基于BEC标准的有监督分类隐变量贝叶斯网络学习算法

5.8实验结果

5.9结论和未来工作

5.9.1结论

5.9.2未来工作

第六章结束语

6.1研究总结

6.1.1关于粗糙集研究的体会

6.1.2关于贝叶斯网络研究的体会

6.2研究展望

参考文献

致 谢

攻读博士学位期间撰写发表的论文

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摘要

在诸如人工智能、机器学习、模式识别和数据挖掘等许多研究领域,智能系统中往往存在不精确和不确定性.因此我们必须处理具有不确定性的问题. 对于图像处理和模式识别研究人员来说,所遇到的问题都可以归结为不确定性推理的研究.因此,我们从不确定性推理的角度研究模式识别问题,从而揭示各种模式识别方法的统一的本质,就显得非常有意义. 概率论是表示不确定性的唯一合理的方法,概率论对于机器学习或不确定情况下的推理是有用的.贝叶斯概率理论是数学概率论的一个分支,它通过将先验知识和观测事件结合起来而允许我们对于现实世界中的不确定性建模并进行感兴趣的推理.因此,我们可以把各种机器学习问题统一在贝叶斯机器学习方法框架下,把机器学习和模式识别问题看作是一个贝叶斯推理问题,即把不确定性推理问题看作是在给定完全观测数据时计算参数的后验概率.这样就提供了一个概念清晰而且逻辑上连贯一致的

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