intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Một số độ đo phi đặc trưng dựa trên lý thuyết bằng chứng

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:3

1
lượt xem
0
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Lý thuyết bằng chứng (Evidence theory), trong đó có lý thuyết Dempster-Shafer, là một trong các công cụ hiệu quả được dùng để xử lý thông tin không chính xác, thông tin chưa hoàn chỉnh và kết hợp dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau. Bài viết tổng hợp một số độ đo phi đặc trưng trong lý thuyết bằng chứng. Từ đó, đề xuất độ đo phi đặc trưng mới.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Một số độ đo phi đặc trưng dựa trên lý thuyết bằng chứng

  1. Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2024. ISBN: 978-604-82-8175-5 MỘT SỐ ĐỘ ĐO PHI ĐẶC TRƯNG DỰA TRÊN LÝ THUYẾT BẰNG CHỨNG Nguyễn Văn Thẩm1, Nguyễn Quỳnh Diệp1, Nguyễn Đỗ Kiều Loan2 1 Trường Đại học Thủy lợi, email: thamnv@tlu.edu.vn 2 Học viện Tài chính 1. GIỚI THIỆU CHUNG (i) Bf      m  A (ii) Pf      m  A A A Lý thuyết bằng chứng (Evidence theory), Hàm tri thức Bf    được gọi là cận dưới trong đó có lý thuyết Dempster-Shafer, là một của xác suất sẽ gán cho  . Hàm tin trong các công cụ hiệu quả được dùng để xử cậy Pf    được gọi là cận trên sẽ gán cho  . lý thông tin không chính xác, thông tin chưa hoàn chỉnh và kết hợp dữ liệu từ nhiều nguồn 2.2. Một số độ đo phi đặc trưng khác nhau. Để xử lý được tính không chính xác của thông tin thì cần đo được mức độ Định nghĩa 3. [2] Cho p   pE E    là không chính xác của thông tin. Độ đo phi đặc phân phối xác suất trên  , độ đo Shannon trưng (Non-specificity measure) là một trong Entropy của m được định nghĩa như sau: các độ đo có thể được sử dụng để đánh giá độ Em(m)    m  E log 2 m  E  E chính xác của thông tin và giúp đưa ra các Định nghĩa 4. [3] Cho m là hàm BPA quyết định dựa trên bằng chứng tin cậy, thay trên  , độ đo nhập nhằng (Ambiguity vì dựa trên trực giác. measure) của m được định nghĩa như sau: Bài báo tổng hợp một số độ đo phi đặc Am(m)    pm  E log 2  pm  E   trưng trong lý thuyết bằng chứng. Từ đó, đề E xuất độ đo phi đặc trưng mới. trong đó: pm là xác suất pignistic.  E   m  2. NỘI DUNG   NÕu       0   m  E   1  m    2.1. Một số khái niệm   m  E       p     m  Đặt   E1 ,, E n  là một khung phân biệt    Ng−îc l¹i   E  gồm một tập hữu hạn không rỗng chứa n biến Định nghĩa 5. [2] Cho m là hàm BPA cố loại trừ lẫn nhau. Đặt h=2 n . Tập lũy thừa trên  , độ đo đặc trưng (Specificity (Power Set) của  là một tập gồm h phần tử measure) của m được định nghĩa như sau:      , E1,, E n , E1E 2 ,..., E1...E n  . m  Định nghĩa 1. [1] Hàm m :      0,1 Sm(m)      ,  được gọi là một hàm xác suất cơ bản (Basic Định nghĩa 6. [2] Cho m là hàm BPA Probability Assignment-BPA) nếu thỏa mãn trên  , độ đo phi đặc Ns1 của m được định các tính chất sau: nghĩa như sau: (i) m     0 (ii)  m     1 Ns1 (m)   m    log     2      Định nghĩa 2. [1] Cho m là hàm BPA Định nghĩa 7. [2] Cho m là hàm BPA trên  . Hàm tri thức và hàm tin cậy của m trên  , độ đo phi đặc trưng Ns2 của m được được định nghĩa lần lượt là: định nghĩa như sau: 65
  2. Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2024. ISBN: 978-604-82-8175-5   Do đó,    N , H , R Ns2 (m)  log 2       E       E  E*  và      NHR , NH , NR , HR , N , H , R ,  trong đó,   max  Bf  E  E    , E thoả mãn * 2.4.1. Tính độ đo Em     Bf E * và   E   min  Pf  E  ,  . Bảng 2. Kết quả tính Shannon Entropy 2.3. Đề xuất độ đo phi đặc trưng E m1(E)log2m1(E) m2(E)log2m2(E) N -0.24 -0.53 Dựa trên độ đo Ns2, bài báo đề xuất độ đo H -0.50 -0.52 phi đặc trưng Ns3. R -0.53 -0.11 Thuật toán tính Ns3 được định nghĩa như sau: Do đó, Em(m1) = 1.27 và Em(m2) = 1.16. (1) Đầu vào: Một tri thức. 2.4.2. Tính độ đo Am (2) Đầu ra: Độ đo phi đặc trưng. (3) Phạm vi bài toán: Tri thức được biểu Bảng 3. Kết quả tính độ đo nhập nhằng diễn bằng BPA. E pm1 (E)log 2 ( pm1 ( E )) pm2 (E)log 2 ( pm2 ( E )) (4) Tiến trình tính độ đo: N -0.38 -0.24 Bước 1: Tính hàm tri thức Bf và hàm tin H -0.35 -0.29 cậy Pf theo Định nghĩa 2. R -0.34 -0.16 Bước 2: Tìm hàm tin cậy đạt giá trị nhỏ nhất:   min  Pf  Ei  Ei    . Đặt E *  Ei sao Do đó, Am(m1) = 1.07 và Am(m2) = 0.69. cho   Bf  Ei  . 2.4.3. Tính độ đo Sm Bước 3: Với mọi E  E * , tính: Bảng 4. Kết quả tính độ đo đặc trưng Mi  E   max , Bf  E  E    m1 () m2 ()  Bước 4: Tính độ đo phi đặc trưng:     N 0.06 0.36 Ns3 (m)  log 2      Mi  E       EE *  H 0.25 0.45 R 0.35 0.02 2.4. Ví dụ tính toán và thảo luận NH 0.07 0.05 Sau khi xem xét nguồn nước của một khu NR 0.06 0.01 dân cư, phòng tài nguyên một huyện đưa ra HR 0.04 0.03 các nguyên nhân có thể gây ô nhiễm nguồn NHR 0.00 0.00 nước là: nước thải nông nghiệp (N), hoạt Do đó, Sm(m1) = 0.83 và Sm(m2) = 0.91. động y tế (H) và rò rỉ đường ống (R); và đưa ra hai nhận định được cho trong Bảng 1. 2.4.4. Tính độ đo Ns1(m) Bảng 1. Các hàm BPA Bảng 5. Kết quả tính Ns1(m) Sự kiện  m1 m2  m1()log2|| m2()log2|| N gây ra N 0.06 0.36 N 0.00 0.00 H gây ra H 0.25 0.45 H 0.00 0.00 R gây ra R 0.35 0.02 R 0.00 0.00 N hoặc H gây ra NH 0.13 0.1 NH 0.13 0.10 N hoặc R gây ra NR 0.12 0.01 NR 0.12 0.01 H hoặc R gây ra HR 0.08 0.05 HR 0.08 0.05 Một trong 3 yếu tố gây ra NHR 0.01 0.01 NHR 0.02 0.02 Không yếu tố nào gây ra  0 0 Do đó, Ns1(m1) = 0.35 và Ns1(m2) = 0.18. 66
  3. Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2024. ISBN: 978-604-82-8175-5 2.4.5. Tính độ đo Ns2(m) tức độ đo phi đặc trưng của m1 nhỏ hơn m2. Như vậy, đo phi đặc trưng được đề xuất phù Bước 1: Tính các hàm Bf và Pf. hợp với phân tích trực quan. Bảng 6. Kết quả tính Bf1, Pf1 và Bf2, Pf2 Bảng 7 tổng hợp các độ đo phi đặc trưng cho tri thức được cho trong Bảng 1.  Bf1 Pf1 Bf2 Pf2 Bảng 7. Tổng hợp các độ đo phi đặc trưng N 0.06 0.32 0.36 0.48 H 0.25 0.47 0.45 0.61 Độ đo m1 m2 Em 1.27 1.16 R 0.35 0.56 0.02 0.09 Am 1.07 0.69 NH 0.44 0.65 0.91 0.98 Sm 0.83 0.91 NR 0.53 0.75 0.39 0.55 Ns1(m) 0.35 0.18 HR 0.68 0.94 0.52 0.64 Ns2(m) 1.57 1.40 NHR 0.01 1 0.01 1 Ns3(m) 1.59 1.86 Bước 2: Tính bm  0.35 , E  R * 1 1 3. KẾT LUẬN và bm  0.45 , E2  H 2 * Trong bài báo này, một độ đo phi đặc Bước 3: Với m1 , Mi  H   0.35 , trưng Ns3 dựa trên lý thuyết bằng chứng Mi  N   0.32 Demspter-Shafer đã được đề xuất. Độ đo Ns3 Với m 2 , Mi  N   0.45 , Mi  R   0.09 được xây dựng dựa trên độ đo Ns2. Ý tưởng Bước 4: Ns2 (m1 )  1.57 Ns2 (m2 )  1.4 . độ đo Ns3 là tìm phần tử E* đạt giá trị nhỏ nhất  của hàm Pf, sau đó tìm giá trị lớn nhất 2.4.6. Tính độ đo Ns3(m) giữa hàm Bf của E  E* và , cuối cùng tính Bước 1: Tính các hàm Bf và Pf giống như độ đo phi đặc trưng; trong khi độ đo Ns2 Bảng 5. được tính theo hướng ngược lại. Bài báo Bước 2: Tính 1  0.32 , E1*  N cũng đã trình bày thuật toán để tính độ đo phi đặc trưng. Tuy nhiên, bài báo mới xem xét về và  2  0.09 , E2  R * mặt lý thuyết. Do đó, trong thời gian tới, các Bước 3: Với m1 , Mi  H   0.32 , kết quả lý thuyết này sẽ được kiểm thử trên Mi  R   0.35 bộ dữ liệu thực tế. Với m 2 , Mi  N   0.36 , Mi  H   0.45 4. TÀI LIỆU THAM KHẢO Bước 4: Ns3 (m1 )  1.59 Ns3 (m2 )  1.86 [1] Gan, D., Yang, .B, Tang, .T. 2020. An Từ Bảng 1, ta thấy rằng m1 tập trung vào R Extended Base Belief Function in Dempster- (tức nhận định rò rỉ đường ống gây ô nhiễm Shafer Evidence Theory and Its Application nguồn nước nhiều nhất), m2 tập trung vào H in Conflict Data Fusion. Mathematics. (tức nhận định hoạt động y tế gây ô nhiễm [2] Song, Y., Wang, X., Wu, W. et al. 2018. nguồn nước nhiều nhất). Đặt  hiệu của mức Evidence combination based on credibility độ tri thức lớn nhất và mức độ tri thức lớn and non-specificity. Pattern Anal Applic 21. nhất lớn thứ 2. Từ Bảng 1, ta có m  0.1 và 167-180. 1 [3] Jousselme A-L, Liu C, Grenier D, Bosse E. m  0.09 . Do đó, m  m , tức độ đo phi 2 1 2 2006. Measuring ambiguity in the evidence đặc trưng của m1 nhỏ hơn của m2. So sánh theory. IEEE Trans Syst Man Cybern A Ns3(m1) và Ns3(m2) thấy rằng, Ns3(m1) < Ns3(m2), Syst Hum 36(5). 890-903. 67
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
12=>0