知识元及其相关模型构建研究---基于煤矿事故领域研究
定 价:78 元
丛书名:普通高等教育“十三五”规划教材
- 作者:文斌著
- 出版时间:2017/5/1
- ISBN:9787030527127
- 出 版 社:科学出版社
- 中图法分类:TD77
- 页码:230
- 纸张:胶版纸
- 版次:1
- 开本:16K
本书围绕煤矿事故的发展、变化以及应急管理中的信息、知识、模型的描述与组织等问题进行研究,建立知识元及相关模型,为煤矿事故领域信息、知识、模型处理提供统一的描述标准,为煤矿事故应急处理的多学科信息、知识、模型的集成和融合建立一定的基础理论及方法。书中引入共性知识元模型思想对煤矿事故领域知识元及相关模型构建问题进行研究,系统地对知识元的形式化表示、煤矿事故领域知识元模型、煤矿事故领域知识元本体模型和煤矿事故领域知识元网络等内容进行介绍和阐述。
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我国大部分煤矿都为井工矿。井工开采是在多数信息未知或不确定的地下动态空间环境进行的,进而导致煤矿行业成为事故发生率很高的行业。经统计,2000~2012年,我国累计发生煤矿事故33557起,死亡57030人。煤矿事故造成了生命和经济方面的巨大损失。而对煤矿事故的应急处置存在资源难以共享、高效预案缺乏、协调统一的指挥缺少、有效对策难以得到等问题,煤矿事故应急管理研究成为一个紧迫的任务。煤矿事故具有偶然性、预测难等特点,难以用单一的方法和模型来解决应急决策,而是需要针对情境即时综合信息、知识和模型。因此,如何建立模型把来自不同学科的非结构化或不同结构的信息、知识、模型组织并管理起来,有效并且方便地建立和维护这些信息、知识、模型,并针对相关情境快速提供准确的信息、知识、模型是煤矿事故应急管理的关键问题之一。知识元为知识结构的最小单位,是描述事物的最小单位,能够从概念、属性、组成要素方面揭示事物的本原,知识元能够作为统一标准把来自不同学科、不同结构的信息、知识、模型进行描述和集成起来。因此,本书以“知识元及其相关模型构建研究——基于煤矿事故领域”为题开展研究工作。
知识元在文本信息挖掘与处理方面得到了深入的研究,但在应急管理领域,特别是煤矿事故领域有待进一步提炼和建模。王延章提出了共性知识元模型。知识元是基于哲学思想——事物是可不断细分,在管理学范畴下事物知识的最小单元。本书基于此对知识元的形式化表示、煤矿事故领域知识元、煤矿事故领域知识元本体模型、煤矿事故领域知识元网络模型进行系统的研究。
本书共7章,主要内容如下。
第1章:绪论。对研究背景及选题依据进行介绍,阐述用知识元来研究煤矿事故及其涉及的相关事物的必要性及意义,然后分别对应急知识管理研究现状、知识元研究现状、复杂网络研究现状、描述逻辑研究现状进行综述,最后介绍研究内容、本书结构和技术路线。
第2章:基本概念及相关理论基础。首先介绍知识元和知识元模型,然后介绍传统描述逻辑ALC的语法、语义、推理,其推理包括可满足性、概念包含等检测问题,其中可满足性判定是关键问题,可以用Tableau算法(基于表的算法)来完成,介绍ALC的该算法。复杂网络随着时代的发展逐渐被人们重视,网络由节点和边组成,节点表达要研究的对象,边表达这些对象之间的关系,其最常见的统计特性包括平均路径长度、度与度分布、聚类系数等,并对规则网络等几个典型模型进行介绍。此外,还对煤矿事故领域知识元、对应的网络和它的网络要素进行确立。
文斌,1978年3月出生,博士,副教授,硕士生导师,就职于云南师范大学。研究方向:智能信息处理、应急管理、民族教育信息化。先后主持国家自然基金项目、云南省科技计划项目、云南省教育厅科学研究基金项目、云南师范大学校级项目等课题。在国内外学术期刊和学术会议发表论文20余篇,参编著作2部、教材1部(副主编),申请计算机软件著作权4项。
目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 研究背景及意义 1
1.1.1 研究背景 1
1.1.2 研究的意义 5
1.2 国内外研究现状 7
1.2.1 应急知识管理 7
1.2.2 知识元研究综述 9
1.2.3 复杂网络及其在知识管理领域研究综述 10
1.2.4 描述逻辑研究综述 13
1.3 研究内容和技术路线 15
1.3.1 主要研究内容 15
1.3.2 组织结构 16
1.4 本章小结 18
第2章 基本概念及相关理论基础 19
2.1 知识元 19
2.1.1 知识元概念 19
2.1.2 知识元模型 19
2.1.3 知识元网络 20
2.2 描述逻辑 21
2.2.1 传统描述逻辑ALC的语法 21
2.2.2 传统描述逻辑ALC的语义 21
2.2.3 传统描述逻辑ALC的推理 22
2.2.4 传统描述逻辑ALC的可满足性问题 22
2.3 网络表示及其特征参数 23
2.3.1 网络的图表示 23
2.3.2 网络特征参数 24
2.4 网络模型 26
2.4.1 规则网络 26
2.4.2 随机网络 28
2.4.3 小世界网络模型 29
2.4.4 无标度网络模型 31
2.5 煤矿事故领域相关概念 32
2.6 本章小结 33
第3章 描述逻辑KEDL形式化系统 35
3.1 描述逻辑KEDL的提出 35
3.2 KEDL的形式化公理体系 36
3.2.1 描述逻辑KEDL的语法 36
3.2.2 描述逻辑KEDL的语义 38
3.2.3 描述逻辑KEDL的公理、公理解释说明 40
3.3 描述逻辑KEDL的基本性质 45
3.4 描述逻辑KEDL形式化系统的可靠性和完全性 65
3.5 实例说明 78
3.6 本章小结 84
第4章 煤矿事故领域知识元模型构建研究 85
4.1 煤矿事故主要类型及其特征 85
4.1.1 煤矿事故分类 85
4.1.2 煤矿事故的特点 86
4.2 煤矿事故分析 87
4.2.1 煤矿事故内外环境分析 87
4.2.2 煤矿事故主要构成分析 87
4.2.3 煤矿事故应急管理分析 89
4.3 煤矿客观事物系统知识元模型构建 90
4.3.1 煤矿客观事物系统的概念及分类 91
4.3.2 煤矿客观事物系统知识元模型 91
4.3.3 煤矿客观事物系统知识元之间的关系 94
4.4 煤矿事故知识元模型构建 94
4.4.1 基元事件的定义 95
4.4.2 煤矿事故知识元模型 95
4.4.3 煤矿事故知识元之间的关系 97
4.5 煤矿事故应急活动知识元模型构建 98
4.5.1 煤矿事故应急活动基元概念 98
4.5.2 煤矿事故应急活动知识元模型 99
4.5.3 煤矿事故应急活动知识元之间的关系 101
4.6 煤矿事故知识元与煤矿客观事物系统知识元的关系讨论 107
4.6.1 煤矿事故的发生机理 107
4.6.2 煤矿事故基元事件与煤矿客观事物系统对象的关系 108
4.6.3 煤矿事故知识元与煤矿客观事物系统知识元的关系 113
4.7 煤矿事故应急活动知识元与煤矿客观事物系统知识元的关系讨论 114
4.7.1 煤矿事故应急活动基元与煤矿客观事物系统对象的关系 114
4.7.2 煤矿事故应急活动知识元与煤矿客观事物系统知识元的关系 118
4.8 煤矿事故知识元与煤矿事故应急活动知识元的关系讨论 119
4.8.1 煤矿事故基元事件与煤矿事故应急活动基元间关系 120
4.8.2 煤矿事故知识元与煤矿事故应急活动知识元的关系 124
4.9 实例验证 125
4.10 本章小结 127
第5章 煤矿事故领域知识元本体模型构建研究 128
5.1 煤矿事故领域知识元本体 128
5.2 煤矿事故领域知识元本体模型 129
5.2.1 煤矿事故领域知识元本体的形式化 129
5.2.2 煤矿客观事物系统知识元本体 130
5.2.3 煤矿事故知识元本体 136
5.2.4 煤矿事故应急活动知识元本体 141
5.2.5 煤矿事故领域知识元本体模型的特性 147
5.3 煤矿事故领域知识元本体的构建与推理实现 147
5.3.1 构建煤矿事故领域知识元本体 147
5.3.2 煤矿事故领域知识元本体编码 150
5.3.3 基于煤矿事故领域知识元本体的推理 151
5.4 本章小结 153
第6章 煤矿事故领域知识元网络研究 154
6.1 煤矿事故领域知识元网络化描述 154
6.1.1 煤矿事故领域知识元系统化模型 154
6.1.2 煤矿事故领域知识元网络化模型 156
6.2 煤矿事故领域知识元网络建模 157
6.2.1 数据收集与处理 158
6.2.2 知识元网络节点确定 160
6.2.3 知识元网络关系确定 161
6.3 煤矿事故领域知识元网络结构及其属性 161
6.3.1 煤矿事故领域知识元网络结构分析 162
6.3.2 煤矿事故领域知识元网络个体属性分析 166
6.3.3 子网络属性分析 170
6.4 本章小结 194
第7章 总结和展望 197
7.1 主要工作与创新 197
7.2 下一步研究工作 200
参考文献 202
附录 215