Рус Eng Cn Перевести страницу на:  
Please select your language to translate the article


You can just close the window to don't translate
Библиотека
ваш профиль

Вернуться к содержанию

Кибернетика и программирование
Правильная ссылка на статью:

Применение операций булевого дифференцирования для минимизации баз знаний

Лютикова Лариса Адольфовна

кандидат физико-математических наук

заведующий отделом, ИПМА КБНЦ РАН

360000, Россия, Республика Кабардино-Балкария, г. Нальчик, ул. Шортанова, 89а

Lyutikova Larisa Adol'fovna

PhD in Physics and Mathematics

Head of department, Institute of Applied Mathematics and Automation

360000, Russia, respublika Kabardino-Balkariya, g. Nal'chik, ul. Shortanova, 89a

lylarisa@yandex.ru
Другие публикации этого автора
 

 

DOI:

10.25136/2644-5522.2017.6.24746

Дата направления статьи в редакцию:

16-11-2017


Дата публикации:

11-01-2018


Аннотация: Объектом исследования данной работы является предметная область, представляющая собой прецедентную зависимость между объектами и их характеристиками используемую при решения задач распознавания образов. Интеллектуальный анализ данных является одним из необходимых этапов решения плохо формализованных задач, поэтому во многих случаях от метода построения баз знаний, их анализа и минимизации зависит точность решения поставленной задачи. Разработка общих формальных методов для выявления логических закономерностей в любой заданной предметной области представляется весьма актуальной проблемой, так как предоставляет возможность формирования оптимальных баз знаний, что существенно упрощает решение и улучшает его качество. В данной работе для анализа и минимизации баз знаний используется аппарат дифференцирования булевых функций, который являются направлениями современной дискретной математики и находят свое применение в задачах динамического анализа и синтеза дискретных цифровых структур. Основными результатами проведенного исследования являются построенная логическая функция, анализирующая зависимость между объектами и характеризующими их признаками, представляющая возможность выявить все закономерности данной предметной области; а также метод минимизации баз знаний, полученных на основе логического анализа данных, выявляющий минимальный набор решающих правил, достаточным для решения поставленной задачи.


Ключевые слова:

булева функция, логическая операция, база знаний, решающее правило, предметная область, булева производная, аксиомы, конъюкция, дизъюнкция, сложная функция

Abstract: The object of the research is the subject area, which is a precedent relationship between objects and their characteristics used in solving image recognition problems.Intellectual analysis of data is one of the necessary stages in the solution of poorly formalized problems; therefore, in many cases the accuracy of the solution of the task depends on the method of building knowledge bases, analyzing them and minimizing them. The development of common formal methods for revealing logical patterns in any given subject area seems to be a very pressing problem, as it provides the opportunity to form optimal knowledge bases, which greatly simplifies the solution and improves its quality. In this paper, the author use the apparatus for differentiating Boolean functions to analyze and minimize knowledge bases, which are the directions of modern discrete mathematics and find their application in problems of dynamic analysis and synthesis of discrete digital structures. The main results of the study are a constructed logical function that analyzes the relationship between objects and characteristics that characterize them, which is an opportunity to reveal all the laws of a given subject area; as well as the method of minimizing knowledge bases obtained on the basis of logical data analysis, revealing a minimal set of decision rules, sufficient for solving the task.


Keywords:

Boolean function, logical operation, knowledge base, decisive rule, subject area, Boolean derivative, axioms, conjuction, disjunction, complex function

Введение

Интеллектуальный анализ данных это уже целый раздел теоретической информатики, выявляющий скрытые неявные закономерности в данных, разрабатывающий принципы и методы классификации, процессов, сигналов, ситуаций - всех тех объектов, которые могут быть описаны конечным набором некоторых признаков или свойств. Существует ряд методов для решения подобных задач, каждый из которых обладает как своими преимуществами, так и своими недостатками В данной работе для анализа данных и построения на их основе баз знаний используется аппарат математической логики. Строиться логическая функция классификатор, а также проводиться минимизации результатов работы данной функции на основе дифференциального исчисления булевых функций. Дифференциальное и интегральное исчисления булевых функций являются направлениями современной дискретной математики и находят свое применение в задачах динамического анализа и синтеза дискретных цифровых структур.

Постановка задачи

Пусть , где –множество признаков. – множество объектов, каждый объект характеризуется соответствующим набором признаков . Или , где – обрабатываемые входные данные – выходные данные:

Вид функции не задан. Требуется восстановить данную функцию по наблюдениям. А также найти , где , B- минимальное множество правил, задающих анализируемую предметною область. Для объяснения логической связи между понятиями предметной области будем использовать правило продукции, предложенное Э. Постом [2]. В нашем случае правило продукции представляет собой подстановку следующего вида:

, где