第 31 卷 第 10 期
Vol. 31 No. 10
控 制 与 决 策
Control and Decision
2016 年 10 月
Oct. 2016
三支近似概念格中基于对象-概念辨识矩阵的属性约简方法
文章编号: 1001-0920 (2016) 10-1779-06 DOI: 10.13195/j.kzyjc.2015.1305
李美争, 王国胤
(1. 西南交通大学 信息科学与技术学院,成都 610031;2. 重庆邮电大学 计算智能重庆市重点实验室,重庆 400065)
摘 要: 属性约简是概念格理论的一个重要研究内容, 基于辨识矩阵计算约简是一种经典方法, 传统辨识矩阵的计
算复杂度为 O (nl
2
). 鉴于此, 在三支近似概念格模型中, 构造一种对象-概念辨识矩阵, 其计算复杂度为 O(mnl), 一
般情况下, m 远远小于 l, 辨识矩阵的计算复杂度大大降低, 并结合概念格的偏序关系进一步简化对象-概念辨识矩阵.
通过理论分析和实验结果表明了所提出方法的高效性.
关键词: 概念格;三支决策;不完备形式背景;属性约简;辨识矩阵
中图分类号: TP18 文献标志码: A
Object-concept discernibility matrix based approach to attribute
reduction in three-way approximate concept lattice
LI Mei-zheng, WANG Guo-yin
(1. School of Information Science and Technology,Southwest Jiaotong University,Chengdu 610031,China;
2. Chongqing Key Laboratory of Computational Intelligence,Chongqing University of Posts and
Telecommunications,Chongqing 400065,China.Correspondent:WANG Guo-yin,E-mail:wanggy@ieee.org)
Abstract: Attribute reduction is a core issue in formal concept analysis(FCA). Of all attribute reduction approaches, the ones
based on discernibility matrix and discernibility function are of most importance. However, in the traditional discernibility
matrices, the comparisons between every two concepts result in a high computation complexity: O(nl
2
). Therefore, an
object-concept discernibility matrix is constructed to obtain the reducts of the incomplete contexts, and the computation
complexity is reduced to O(mnl). In most cases, m is much smaller than l, so O(mnl) ≪ O(nl
2
). The partial order of
the concept lattice is further used to simplify the object-concept discernibility matrix. Theoretical analysis and experimental
results show the effectiveness of the proposed methods.
Keywords: concept lattice;three-way decisions;incomplete context;attribute reduction;discernibility matrix
0 引引引 言言言
属性约简是概念格理论中的一个重要研究内容,
基于辨识矩阵计算约简是一种经典方法, 在多个概
念格模型中得到了成功应用
[1-7]
. 由于传统辨识矩阵
需要区分任意两个概念, 计算复杂度为O(nl
2
) (其中:
n 表示形式背景中的属性个数, l 表示概念格大小), 即
使对于一个很小的形式背景而言, l 也可能很大
[8]
, 导
致构造辨识矩阵时计算量非常大.
为了解决这一问题, 本文在三支近似概念格模
型中构造一种对象-概念辨识矩阵, 仅需比较每个对
象和不包含该对象的概念, 计算复杂度为 O(mnl) (其
中 m 表示形式背景中的对象个数). 由于 m 往往远小
于 l, O(mnl) 远小于 O(nl
2
), 即对象-概念辨识矩阵的
计算复杂度大大降低. 充分利用概念格的偏序关系,
仅需比较每个对象和不包含该对象的极大概念, 进一
步简化了对象-概念辨识矩阵. 通过理论分析和实验
结果表明了所提出方法的高效性.
1 三三三支支支近近近似似似概概概念念念格格格理理理论论论基基基本本本知知知识识识
首先介绍三支近似概念格的相关知识
[7]
. 称四元
组 (U, A, V, T ) 是一个不完备形式背景. 其中: U 为对
象集合, A 为属性集合, V = {1, ?, 0} 为值域, T ⊆ U ×
A × V 为一个三元关系, (x, a, 1) ∈ T 表示对象 x 具有
属性 a, (x, a, 0) ∈ T 表示对象 x 不具有属性 a, (x, a, ?)
∈ T 表示对象 x 和属性 a 的关系未知.
收稿日期: 2015-10-24;修回日期: 2016-03-14.
基金项目: 国家自然科学基金项目(61272060, 61379114);重庆市自然科学基金重点项目(cstc2013jjB40003).
作者简介: 李美争(1984−), 女, 博士生, 从事概念格与粗糙集的研究;王国胤(1970−), 男, 教授, 博士生导师, 从事粗糙
集、粒计算、认知计算等研究.