基于着色Petri网在案例推理中应用研究

摘要

目前，案例推理(CBR)是一种相似推理方法，其核心在于用过去的实例和经验来解决问题。它能把提交给系统的新案例同系统内先前的案例相比较，根据异同性来进行推演，最后来解释或者帮助解决新案例的问题。 对于一个CBR系统已经有不同的模型和方法来描述它的存储结构和推演算法，本文在CBR的基础上引入Petri理论，用着色Petri网来模拟CBR系统。不仅能建立直观的图形，还可以将大型复杂的系统层次化，模块化，简化了整个系统的框架。通过着色的特性，用定义好的颜色集来解决CBR中复杂特征属性的表示问题，大大降低CBR系统的复杂性。形象直观的描述了CBR系统的案例推理的过程，同时重要的是通过着色Petri网的分析和验证技术可为CBR系统的推演提供有效的方法。具体的研究内容有： 1.文中讨论分析了CBR系统的工作过程和原理，通过对CBR.系统的不足的分析，在此基础上引入Petri网理论，并提出了基于CBR系统的Petri网模型的理论基础和构建步骤。 2.讨论分析了案例的知识表示，将Petri网模型映射为XML语言结构，以及将案例库以XML语言描述，并还原成Petri网结构的方法。对Petri网的连接弧赋予权重，进行案例的模糊匹配。 3.本文着重分析了CBR的案例检索的特点和检索的方法，并提出基于CBR的着色Petri网在案例检索中的应用性研究，建立CPN模型，案例检索的算法和推理的步骤。 4.本文以白内障诊断的应用为例，用以上的理论构建基于白内障的诊断CPN模型，并对模型进行了正确的分析和验证，论证了该模型的可行性和合理性。

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论文说明：图表目录

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致谢

第一章绪论

1.1背景

1.1.1 CBR的产生

1.1.2 CBR的理论背景

1.2 CBR的提出与发展现状

1.2.1 CBR的提出与应用发展历史

1.2.2基于案例推理的研究现状

1.2.3CBR目前存在的问题

1.3 Petri网应用研究现状

1.3.1 Petri网的应用

1.3.2 Petri网的发展

1.4研究意义

1.5本文组织及章节安排

第二章Petri网和着色Petri网

2.1 Petri网理论

2.1.1 Petri网的描述

2.1.2 Petri网形式化定义

2.1.3 Petri网性质

2.2 Petri网分析的基本方法

2.2.1可达树分析方法

2.2.2代数方法

2.2.3 Petri网进程法

2.3着色Petri网定义

2.4着色Petri网的特点和应用

2.4.1着色Petri网(CPN)的特点和优势

2.4.2着色Petri网的实际应用

2.5 本章小结

第三章案例推理及在CBR系统上的着色PETRI网

3.1案例推理的理论和步骤

3.1.1案例推理的运行机制原理

3.2.2 CBR的工作特点

3.2.3案例推理的结构和步骤

3.2案例表示方法和案例检索技术

3.2.1案例的知识表示

3.2.2案例推理的检索技术

3.3着色Petri网应用于CBR系统

3.3.1 CBR系统推理中的不足

3.3.2着色Petri描述CBR系统的优势

3.4 CBR系统的着色Petri网模型

3.4.1 CBR系统引入Petri网

3.4.2 CBR系统的案例表示概述

3.4.3案例特征的属性值离散化

3.4.4基于CBR着色Petri网模型的建立

3.5 XML语言和基于Petri网的案例表示方法

3.5.1 XML语言

3.5.2 Petri网的案例表示

3.6 CPN模型中的不确定性与弧权重的引入

3.6.1不确定性描述

3.6.2连接弧的权重

3.7 CBR系统着色Petri网模型的构建过程

3.8本章小结

第四章着色Petri网模型在案例检索过程中的应用研究

4.1引言

4.2基于案例推理的白内障治疗

4.2.1白内障病例特征的抽取

4.2.2白内障特征相似度准则的给定

4.2.3基于CPN模型应用于白内障疾病诊断

4.2.4白内障疾病诊断工作流程

4.3应用于CBR的案例库检索流程CPN图

4.4着色Petri模型的分析和验证

4.4.1可达树算法

4.4.2代数分析方法

4.5 CPN部分模型的XML语言表示

4.5.1眼科检查的概念部分XML模型

4.5.2眼科检查的颜色集的XML结构

4.6案例检索过程的算法描述

4.7本章小结

第五章总结和展望

5.1总结

5.2进一步的工作展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文