（计算机应用技术专业论文）可拓检测可拓域与非域的研究.pdf

ad i s s e r t a t i o ns u b m i t t e dt og u a n g d o n g u n i v e r s i t yo f t e c h n o l o g yf o rt h ed e g r e eo fm a s t e ro fe n g i n e e r i n gs c i e n c e r e s e a r c h i n go nt h ee x t e n s i o nf i e l d a n dn o n - d o m i a na b o u te x t e n s i o nd e t e c t i n g m a s t e rc a n d i d a t e ：x i a j i n gs h i s u p e r v i s o r ：p r o f y ；o n g q u a ny u m a y2 0 1 0 s c h o o lo fc o m p u t e r g u a n g d o n gu n i v e r s i t yo ft e c h n o l o g y g u a n g z h o u ，g u a n g d o n g ，pr c h i n a 。5 10 0 9 0 摘要 摘要 可拓学是蔡文教授提出的一门横断性科学，研究事物的拓展可能性以及开 拓创新的规律和方法，用来解决现实中的矛盾问题。随着科技的迅猛发展， 不可测信息逐渐积累成多，这一矛盾问题迫需一种新的技术的产生可拓 检测技术。可拓检测技术就是专门研究日常生活中不直接可测的物元，挖 掘出可拓关联，使不可测物元变得可测，由此，也可以说，可拓检测技术 是可拓学的一门分支。 基于可拓学中物元理论的矛盾转化思想，对不可测物元实行检测是与传统检 测方法有着完全不同的新方法，新概念。可拓检测利用物元可拓性对可测物元与 不可测物元进行可拓分析，寻找它们之间的可拓关联，从而使可拓检测可以通过 对可测物元的检测，进而求出不可测物元的特征和量值结果，最终解决目前所存 在的各种信息不能够检测或难于检测的难题。由于目前可拓检测方法还处于初步 研究阶段，很多理论还不是很健全，还有待于随着可拓学和检测技术的发展而进 一步完善。 而本文主要是着重可拓检测的可拓域与非域的研究，从可拓检测技术的另一 个侧面对可拓检测技术进行完善。研究的主要内容是对不可测物元进行区域性划 分，那些不可测物元属于可拓域，那些是属于非域，有一个定性的认识。进而研 究可拓域与非域之间的相关性，它们之间是否具有关联? 是否能够进行转换? 在 什么条件下可以转换? 这得通过对可拓域与非域中的检测元进行可拓分析，例 如：物元发散，寻找适合的可拓关联，并依据这种关联，使非域中的不可测物元 能有效地检测，从而达到了非域转变为可拓域的目的，并分析现实条件的改变对 可拓域的影响。此课题研究的意义在于使非域中的不可测物元逐步减少，达到可 拓检测的目的，并随着不可测物元转变为可测元的个数的增多，可拓关联变得跟 多，更复杂，从而可以从中寻找关联更密切的途径来计算不可测物元的量值，从 某种意义上说，是实现可拓精度的提高。 本文分为四章，第一，二章是可拓学和可拓检测的基本原理，为下文做铺垫， 第三章主要是针对不同的可拓关联，实施可拓域与非域的界定与转化。第四章是 广东工业大学硕士学位论文 应用举例，层次分明。 本课题来源于中国国家自然科学基金项目( 6 0 2 7 2 0 8 9 ) 和广东省自然科学基 金项目( 9 8 0 4 0 6 ) 资助项目。 关键词：可拓检测；可拓域；非域 a b s t r a ( 了 a bs t r a c t s t u d yt h ep o s s i b i l i t yo ft h i n g s t oe x p a n da n dd e v e l o pi n n o v a t i v er u l e sa n d m e t h o d st os o l v er e a lp r o b l e m si nt h ec o n f l i c t w i t ht h er a p i dd e v e l o p m e n to fs c i e n c e a n dt e c h n o l o g y , t h eg r a d u a la x x u m u l a t i o no fi n f o r m a t i o ni n t oam o r eu n p r e d i c t a b l e ，t h e c o n t r a d i c t i o n sf o r c er e q u k e dt op r o d u c ean e wt e c h n o l o g y - - - e x t e n s i o nd e t e c t i o n t e c h n o l o g y e x t e n s i o nd e t e c t i o nt e c h n o l o g yi ss p e c i a l i z e di ne v e r y d a yl i f e d on o t d i r e c t l ym e a s u r a b l em a t t e r - e l e m e n t ，d i g g i n go u tt h ea s s o c i a t e de x t e n s i o n , s ot h a t e l e m e n tb e c o m e su n p r e d i c t a b l et h i n g sc a nb em e a s u r e d ，t h u s ，i tc a nb es a i dt h a tt h e e x t e n s i o nd e t e c t i o nt e c h n o l o g yi se x t e n i c sab r a n c h b a s e do ne x t e n s i o nm a t t e r - e l e m e n tt h e o r yo fc o n f l i c ti nt h et r a n s f o r m a t i o no f i d e a s ，t h ei m p l e m e n t a t i o no ft h eu n p r e d i c t a b l em a t t e r - e l e m e n td e t e c t i o ni s w i t h t r a d i t i o n a lm e t h o d sw i t hn e wa n dc o m p l e t e l yd i f f e r e n ta p p r o a c h , n e wc o n c e p t s d e t e c t i o no ft h eu s eo fe x t e n s i o ne l e m e n ta n de x t e n s i o no ft h em e a s u r a b l ep r o p e r t i e s o ft h ee l e m e n ta n du n p r e d i c t a b l ee x t e n s i o nm a t t e re l e m e n ta n a l y s i st of m dt h e c o r r e l a t i o nb e t w e e nt h e me x t e n s i o ns ot h ee x t e n s i o nc a nh ed e t e c t e db yt h ed e t e c t i o n o fm e a s u r a b l e nm a t t e r - e l e m e n t ，a n dt h e ns e e k ，t h eu n p r e d i c t a b l ee l e m e n to ft h e c h a r a c t e ra n dv a l u em a t t e rt h er e s u l t s ，t h eu l t i m a t es o l u t i o nn o we x i s t sav a r i e t yo f i n f o r m a t i o ni sn o td i f f i c u l tt od e t e c to rd e t e c tp r o b l e m s s i n c et h ec u r r e n td e t e c t i o n m e t h o di ss t i l li nt h ee x t e n s i o np h a s eo ft h ei n i t i a ls t u d y , m a n yt h e o r i e si sn o tv e r y h e a l t h y , y e tt oh ed e t e c t e dw i t ht h ee x t e n s i o na n dt h ed e v e l o p m e n to ft e c h n o l o g i e st o f u r t h e ri m p r o v e t h ee x t e n s i o no ft h i sp a p e ri sf o c u s e do nd e t e c t i o no fn o n - e x t e n s i o nd o m a i na n d t h ed o m a i no fr e s e a r c h ，e x t e n s i o nd e t e c t i o nt e c h n o l o g yf r o ma n o t h e rs i d eo ft h e e x t e n s i o nt op e r f e c td e t e c t i o n t h em a i nc o n t e n ti st h eu n p r e d i c t a b l ee l e m e n tt ot h e r e g i o n a ld i v i s i o no fp r o p e r t y , t h o s eu n p r e d i c t a b l ed o m a i ne x t e n s i o nm a t t e re l e m e n t b e l o n g st ot h o s ew h oa r cn o n - d o m a i n , t h e r ei saq u a l i t a t i v eu n d e r s t a n d i n g a n ds t u d y t h ee x t e n s i o nf i e i da n dt h ec o r r e l a t i o nb e t w e e nt h en o n - d o m a i n , w h e t h e rt h e a s s o c i a t i o nb e t w e e nt h e m ? c a nb ec o n v e r t e d ? u n d e rw h a tc o n d i t i o n sc a nb e i i i 广东工业大学硕士学位论文 c o n v e r t e d ? i tw a gt h r o u g ht h ee x t e n s i o nf i e l da n dt h ed e t e c t i o ne l e m e n tf o r n o n - d o m a i ne x t e n s i o na n a l y s i s ，s u c ha s m a t t e r - e l e m e n td i v e r g e n c e ，s e a r c h i n gf o ra n e x t e n s i o na s s o c i a t i o n , a n db a s e do nt h i sc o r r e l a t i o n , t h eu n c e r t a i n t yo ft h e n o n - d o m a i nm a t t e r - e l e m e n tc a nb e e f f e c t i v e l yd e t e c t i o n , s o 舔t oa c h i e v e a n o n - d o m a i ni n t ot h ep u r p o s eo ft h ee x t e n s i o nf i e l d ，a n da n a l y z et h ea c t u a lc o n d i t i o n s o f t h ec h a n g eo f t h ed o m a i ne x t e n s i o n s i g n i f i c a n c eo f t h es u b j e c to f d eu n p r e d i c t a b l e o fn o n - d o m a i nm a t t e r - e l e m e n tt og r a d u a l l yr e d u c e ，t ot h ee x t e n s i o nf o rt e s tp u r p o s e s ， a n ds u i z h a ou n p r e d i c t a b l ec h a n g e sa r em e a s u r a b l em a t t e r - e l e m e n tn u m b e ro ft h e e l e m e n t so f z e n g d u o ，w i t hm o r ee x t e n s i o no u a n l i a n b i a n d em o r ec o m p l e x , s oy o uc a n l e a r nt of i n dw a y so fm o r ec l o s e l ya s s o c i a t e dw i t ht h eu n c e r t a i n t yo fm a t t e re l e m e n tt o c a l c u l a t et h ev a l u e ，i nas e n s e ，y e sr e a l i z a t i o no fe x t e n s i o np r e c i s i o n t h i sa r t i c l ei sd i v i d e di n t of o u rc h a p t e r s ，t h ef i r s ta n ds e c o n dc h a p t e re x t e n s i o n a n de x t e n s i o no ft h eb a s i cp r i n c i p l e so fd e t e c t i o n , l a y i n gt h eg r o u n d w o r kf o rt h e f o l l o w i n g ，t h e t h i r d c h a p t e r i s m a i n l ya s s o c i a t e d t od i f f e r e n t e x t e n s i o n , t h e i m p l e m e n t a t i o no fe x p a n d a b l ea n dn o n d o m a i nd e f i n i t i o n a n dt r a n s f o r m a t i o n c h a p t e ri vi st h ea p p l i c a t i o ne x a m p l e ，s t r u c t u r e d t h i sp a p e ri s s u p p o r t e db yn a t i o n a ln a t u r m s c i e n c ef o u n d a t i o no fc h i n a ( 6 0 2 7 2 0 8 9 ) a n dg u a n g d o n gp r o v i n c i a ln a t u r a ls c i e n c e f o u n d a t i o no fc h i n a ( 9 8 0 4 0 6 ) k e y w o r d s ：e x t e n s i o nd e t e c t i n g ；e x t e n s i o nf i e l d ；n o n - d o m a i n i v 目录 目录 摘j i j e i a b s t r a c t i i i 目录v c o n t e n t s v i i i 第一章绪论1 1 1 检测技术的重要性及其发展现状。1 1 1 1 检测技术的重要性。l 1 1 2 检测技术的发展现状2 1 2 可拓学的兴起及其现状3 1 2 1 可拓学的兴起3 1 2 2 可拓学的研究现状4 1 3 可拓检测技术的意义4 1 3 1 可拓检测提出的背景4 1 3 2 可拓检测提出的意义及应用前景5 1 4 本课题研究的内容及创新点7 1 4 1 本课题研究的内容7 1 4 2 本课题研究的创新点。7 1 5 本课题研究的来源8 第二章可拓检测的基本原理。9 2 1 基元9 2 1 1 物元。9 2 1 2 事元1 0 2 1 3 关系元l l 2 2 物元的可拓性1 2 2 2 1 物元的发散性1 2 2 2 2 物元的可扩性1 2 v 广东工业大学硕士学位论文 2 2 3 物元的相关性1 3 2 3 可拓变换1 4 2 3 1 变换的基本概念。1 4 2 3 2 物元的基本变换1 4 2 3 3 物元的复合变换1 5 2 4 可拓集合与关联函数1 6 2 4 1 可拓集合的相关概念1 6 2 4 2 可拓集合的变换。l8 2 4 3 物元的可拓集合19 2 4 4 关联函数的相关概念。2 0 2 5 可拓检测可拓域与非域的研究2 2 2 5 1 可拓域与非域的基本原理2 2 2 5 2 基于不同情况的实施方法2 3 2 5 3 可拓域与非域界定与转化的总框架流程2 5 2 6 小节2 5 第三章可拓域与非域的界定与转化2 7 3 1 基于亲和度和贡献度关联对可拓域与非域的划分2 7 3 1 1 检测元的区域性划分2 7 3 1 2 可测物元对不可测物元的亲和度_ 2 9 3 1 3 可测物元对不可测物元的贡献度：。3 l 3 1 4 可拓集合可拓域与非域3 2 3 1 5 可拓域与非域的界定与转化3 3 3 2 可信度关联3 6 3 2 1 可信度的含义及公式3 6 3 2 2 可信度关联应用于可拓检测3 9 3 2 3 区分可拓域与非域。3 9 3 2 4 举例说明4 0 3 3 函数关联分析4 l 3 3 1 函数关联的概念4 2 v i 目录 3 3 2 关键相关因素的提取一4 4 3 3 3 应用函数关联的概念实施可拓域与非域的界定。4 7 第四章可拓域与非域的应用实例4 9 4 1 利用物元之间的亲和度、贡献度关联判定可拓域与非域一5 0 4 i 1 发散出相关物元5 0 4 1 2 亲和度、贡献度的值。5l 4 1 3 与域的关联函数值5 2 4 1 4 判定原理与结论5 3 4 2 函数关联的应用一5 3 4 2 1 效用灰色关联度评判出不可测物元的关键相关因素5 4 4 2 2 量值的无量纲化5 4 4 2 3 评判结果5 6 4 3 可信度关联的应用5 6 结j 念5 8 参考文献6 0 攻读学位期间发表的论文6 4 独创性声明6 5 致谢6 6 v 广东工业大学硕士学位论文 c o n t e n t s a b s t r a c t ( c h i n e s e ) i a b s t r a c t i i i c o n t e n t s ( c h i n e s e ) v c o n t e n t s v i i i c h a p t e r1i n t r o d u c t i o n 1 1 1t h es i g n i f i c a n c ea n dd e v e l o p m e n to f d e t e c t i n gt e c h n o l o g y 1 1 1 1t h es i g n i f i c a n c eo f d e t e c t i n gt e c h n o l o g y 1 1 1 2t h ed e v e l o p m e n ta c t u a l i t yo f d e t e c t i n gt e c h n o l o g y 2 1 2s t a r t i n ga n dp r e s e n ts i t u a t i o no f e x t e n s i o nd e t e c t i n g 3 1 2 1s t a r t i n go f e x t e n s i o nd e t e c t i n g 3 1 2 2r e s e a r c hp r e s e n ts i t u a t i o no f e x t e n s i o nd e t e c t i n g 4 1 3e x t e n s i o no f t h es i g n i f i c a n c eo f d e t e c t i o nt e c h n o l o g y 4 1 3 1d e t e c t i o nb a c k g r o u n do f e x t e n s i o n 4 1 3 2e x t e n s i o nd e t e c t i n gs i g n i f i c a n c ea n dp r o s p e c t i v ea p p l i c a t i o ns u b m i t t e d5 1 4t h ec o n t e n to f t h er e s e a r c ha n di n n o v a t i o n 7 1 4 1t b ec o n t e n to f t h er e s e a r c h 7 1 4 2t h ei n n o v a t i o no f t h i sr e s e a r c hp r o j e c t 7 1 5t h es o u r c eo f t h er e s e a r c h 8 c h a p t e r 2t h eb a s i cp r i n c i p l eo ft h ee x t e n s i o nt e s t 9 2 1p r i m i t i v e s 9 2 1 1m a t t e r - e l e m e n t 9 2 1 2e v e n te l e m e n t 1 0 2 1 3r e l a t i o n s h i pe l e m e n t 11 2 2m a t t e re m m e me x t e n s i o no f 1 2 2 2 1t h ed i v e r g e n c eo f m a t t e re l e m e n t 1 2 2 2 2m a t t e r - e l e m e n to f s c a l a b i l i t y 1 2 2 2 3m a t t e r - e l e m e n tc o r r e l a t i o n 1 ：； v m c o n t e n t s 2 3e x t e n s i o nt r a n s f o r m a t i o n 1 4 2 3 1 1 1 。h eb a s i cc o n c e p to f t r a n s f o r m a t i o n 1 4 2 3 2m a t t e r - e l e m e n to f t h eb a s i ct r a n s f o r m a t i o n 1 4 2 3 3m a t t e r - e l e m e n to f t h ec o m p o s i t et r a n s f o r m a t i o n 1 5 2 4e x t e n s i o ns e ta n dd e p e n d e n tf u n c t i o n 1 6 2 4 1r e l a t e dc o n c e p t so f e x t e n s i o ns e t 1 6 2 4 2e x t e n s i o ns e to f t r a n s f o r m a t i o n l8 2 4 3m a t t e r - e l e m e n to f e x t e n s i o ns e t 1 9 2 4 4c o r r e l a t i o nf u n c t i o no f t h er e l a t e dc o n c e p t s 2 0 2 5e x t e m i o nd e t e c t i n ge x t e n s i o nd o m a i na n dt h ed o m a i no fn o n 2 2 2 5 1e x t e n s m nd o m a i na n dt h eb a s i cp r i n c i p l eo f n o n - d o m a i n 2 2 2 5 21 1 圮i m p l e m e n t a t i o no fm e t h o d sb a s e do nd i f f e r e n ts i t u a t i o n s 。2 3 2 5 3d o m a i na n dn o nd o m a i ne x t e n s i o na n dc o n v e r s i o no ft h eg e n e r a l f i a m e w o r kd e f m e dp r o c e s s 2 5 2 6s e c t i o n 2 5 c h a p t e r3e x t e n s i o nf i e l dw i t hn o n - d o m a i nd e f i n i t i o na n dt r a n s f o r m a t i o n 2 7 3 1b a s e do nt h ec o n t r i b u t i o no f a f f m i t ya n da s s o c i a t i o no f t h ee x t e n s i o nd i v i s i o n o f t h ed o m a i nw i t hn o n - d o m a i n ：1 7 3 1 1d e t e c t i o ne l e m e n to f r e g i o n a ld i v i s i o n 2 7 3 1 2m e a s u r a b l em a t t e r - e l e m e n to ft h eu n p r e d i c t a b l ee l e m e n to ft h ea f f i n i t y m a t e r i a l 2 9 3 1 3m e a s u r a b l em a t t e r - e l e m e n to ft h eu n p r e d i c t a b l ec o n t r i b u t i o no fm a t t e r e l e m e n t 3 1 3 1 4e x t e n s i o ns e ta n dn o n - d o m a i ne x t e m i o nd o m a i n 3 2 3 1 5e x t e n s i o nf i e l dw i t hn o n - d o m a i nd e f i n i t i o na n dt r a n s f o r m a t i o n 3 3 3 2c r e d i b i l i t yo f t h ea s s o c i a t i o n 3 6 3 2 17 i h em e a n i n ga n dc r e d i b i l i t yf o r m u l a 3 6 3 2 2c r e d i b i l i t yo f t h ea s s o c i a t i o nu s e di ne x t e n s i o nd e t e c t i n g 3 9 3 2 3d i s t i n c t i o nb e t w e e nd o m a i na n dn o nd o m a i ne x t e n s i o n 。3 9 3 2 4e x a m p l e _ 4 0 广东工业大学硕士学位论文 3 3f u n c t i o nc o r r e l a t i o na n a l y s i s 4 1 3 3 1t h ec o n c e p to f f u n c t i o na s s o c i a t e d 4 2 3 3 2e x t r a c t i o no f t h ek e yf a c t o r s 4 4 3 3 3a p p l i c a t i o nf u n c t i o na s s o c i a t e dw i t ht h ei m p l e m e n t a t i o no ft h ec o n c e p t o f e x p a n d a b l ea n dn o n - d o m a i nd e f i n i t i o n 4 7 c h a p t e r4d o m a i ne x t e n s i o na p p l i c a t i o nw i t ht h en o n d o m a i n 4 9 4 1m a t t e re l e m e mo fa f f i n i t yb e t w e e nt h ec o n t r i b u t i o nt od e t e r m i n et h ed e g r e e o fa s s o c i a t i o nw i t hn o n - d o i n a i ne x t e n s i o nd o m a i n 5 0 4 1 1d i v e r g e n c eo f t h er e l a t e dm a t t e r - e l e m e n t 5 0 4 1 2a f f m i t y ，t h ev a l u eo f c o n t r i b u t i o n 5 1 4 1 3f u n c t i o nv a l u ea s s o c i a t e dw i t ht h ed o m a i n 5 2 4 1 4d e t e r m i n et h ep r i n c i p l e sa n dc o n c l u s i o n s 5 3 4 2f u n c t i o na s s o c i a t e dw i t ht h e a p p l i c a t i o n 5 3 4 2 1e v a l u a t i o no ft h ee f f e c t i v e n e s so fg r e ym a t t e ru n p r e d i c t a b l ee l e m e n to f t h ek e yf a c t o r s 5 4 4 2 2v a l u eo f t h ed i m e n s i o n l e s s 5 4 4 2 3e v a l u a t m nr e s u l t s 5 6 4 3c r e d i b i l i t ya s s o c i a t e dw i t ht h ea p p l i c a t i o n 5 6 c o n c l u s i o n s 5 8 r e f e r e n c e s 6 0 d e g r e eo fp a p e r sp u b f i s h e d 6 4 o r i g i n a ls t a t e m e n t 6 5 a c k n o w l e d g e m e n t s 6 6 x 第一章绪论 第一章绪论 1 1 检测技术的重要性及其发展现状 1 1 1 检测技术的重要性 检测作为人们认识客观世界，获取定性与定量信息的基本方法，已经成为现 代科学不可或缺的组成部分，在自动控制系统，图象处理，模式识别，医疗诊断 等领域有着十分重要而广泛的应用。检测技术是科学试验和生产过程必不可少的 手段，通过检测可以揭示事物的内在联系和发展规律，从而去利用和改造它，推 动科学技术的发展。科学技术的历史事实说明，很多新的发现和发明，都是与检 测技术分不开