D-S证据理论在决策支持系统中的应用
D-S证据理论方法

c 1
M1( A1)M 2 ( A2 )
M1( A1)M 2 ( A2 )
A1 A2
A1 A2
9
多个概率分配数的合成规则
多个概率分配函数的正交和
定义为:
其中
M () 0, A
M ( A) c1
M i ( Ai ), A
Ai A 1 in
c 1 Mi ( Ai ) Mi ( Ai )
4
基本概率分配函数
定义1 基本概率分配函数 M M : 2 [0, 1]
设函数 M 是满足下列条件的映射: ① 不可能事件的基本概率是0,即 M () 0 ;
② 2 中全部元素的基本概率之和为1,即 M ( A) 1, A
则称 M 是 2上的概率分配函数,M(A)称为A的基本概率数, 表示对A的精确信任。
15
一个实例
假设空中目标可能有10种机型,4个机型类(轰炸机、大 型机、小型机、民航),3个识别属性(敌、我、不明)。
下面列出10个可能机型的含义,并用一个10维向量表示 10个机型。对目标采用中频雷达、ESM和IFF传感器探测, 考虑这3类传感器的探测特性,给出表5-1中所示的19个有意 义的识别命题及相应的向量表示。
16
表5-1 命题的向量表示
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
机型 我轰炸机 我大型机 我小型机1 我小型机2 敌轰炸机1 敌大型机 敌小型机1 敌轰炸机2 敌小型机2 民航机
Am Ak 1 j J
cs 1
M sj ( Am )
M sj ( Am )
Am 1 j J
Am 1 j J
14
中心式计算的步骤
② 对所有传感器的融合结果再进行融合处理,即
基于决策距离测量的D-S证据理论冲突处理方法

第2 8卷第 4期
21 0 1年 4 月
计算机应 用与软件
Co u e p ia in n ot r mp t rAp lc t s a d S fwa e o
Vo . . 128 No 4
Ap . 01 r2 1
基 于决 策距 离 测量 的 D. 据 理 论 冲突 处理 方 法 S证
Ho v r h n te e a e h g l o f ci g e i e c s fr D— vd n e t e r we e ,w e h r r ihy c n it vd n e o S e i e c h oy,t e a pi ain o S c mb n t n r l y d a u l n h p l t f D— o ia i u e ma r w o t c o o
D. S EVI DENCE THEoRY CONFLI CT HANDLI NG APPRoACH
BAS ED oN DECI I S ON STANCE EASUREM ENT DI M
P n upn C oXajn e gH iig a io u
( colfI om t nE gnei ,azo n esyo i ne n cnmc,a zo 30 0 G nu C ia Sho fr ai nier g L nhuU iri Fn c dEoo i L nhu7 02 , a ̄ ,hn ) o n o n v tf a a s
D-S证据理论方法

M(民航)=0.00228/0.229=0.01
M(不明)=0.000403/0.229=0.00176
21
分布式计算方法
传感器1
M 1 j ( Ak )
同
周
传感器2
M 2 j ( Ak )
期
融
传感器S
M S j ( Ak )
合
M1 ( Ak )
融 M 2 ( Ak ) 合 M ( Ak )
中 心
传感器1
传感器2
传感器n
命题的证据区间 命题的证据区间 命题的证据区间
证
据
组
合
最终判决规则
规
则
基于D-S证据方法的信息融合框图
融合 结果
11
单传感器多测量周期可信度分配的融合
设 M j ( A表k )示传感器在第
j( 个j 测1量,.周..,期J )对命题
Ak
(k 1, ,的K可) 信度分配值,则该传感器依据 个周期的测量积n累对命题 的
( A) PI(A) Bel( A)
对偶(Bel(A) ,Pl(A))称为信任空间。
7
证据区间和不确定性
信任区间
0
Bel(A)
支持证据区间
Pl(A)
拒绝证据区间
拟信区间
信任度是对假设信任程度的下限估计—悲观估计; 似然度是对假设信任程度的上限估计—乐观估计。
8
5.4 D-S证据理论的合成规则
5 D-S证据理论方法
5.1 D-S证据理论的诞生、形成和适用领域 5.2 D-S证据理论的优势和局限性 5.3 D-S证据理论的基本概念 5.4 D-S证据理论的合成规则 5.5 基于D-S证据理论的数据融合
D-S证据推论理论

火灾的发生是一个伴有光、烟、温升、辐射和气体浓度变化的综合现象,需要利用各种火灾传感器检测和捕捉这些信息,我们可以根据具体的情况,选择两种或两种以上火灾传感器组来检测火灾状况。
本火灾预警报警系统采用了两级传感器信息融合,一级是局部(即象素级)融合,采用经典的自适应加权融合估计算法,克服了单个传感器的不确定性和局限性,获得被测对象的一致性解释与描述。
二级是在全局(即决策层)进行融合,采用证据理论。
Dempster-shafer(D-S)证据理论是概率论的推广,它允许人们对不确定性问题进行建模,并进行推理,能够更加客观的反映事物的不确定性。
在具体设计时,本文分三个模块进行处理,D-S 合成模块、BPA 模块、局部决策模块。
系统的结构示意图如图2-8所示。
图2-8 系统结构简图1.局部融合算法在局部融算法中采用自适应加权数据融合算法,不但可以优化传感器的数据,还能够有效剔除环境干扰信号,它的中心思想是根据各个传感器数据误差的大小,分配不同的权数,精度高的数据由于误差小,分配的权数较大,反之较小。
设有n 个传感器来检测某一火灾特征,它们的方差分别为n 22221...,σσσ,各传感器的测量值分别为n x x x ...,21,相互独立, 假定各传感器的加权因予别为n w w w ...,21,那么加权因子引入后,系统的传感器数据融合值为: ∑==ni i i x w x1ˆ (2-23) 式中11=∑=ni i w总均方差为:()[]()()()∑∑====--+-=-=ni nji j i jijii x x xx w w E x x w E xx E 1,1,12222ˆˆ2ˆˆσ (2-24)因为n x x x ...,21彼此相互独立,且是x 的无偏估计,所以:()()0ˆˆ=--j i x x xx E ()n j i j i ...2,1,,=≠ (2-25)则有:()∑∑==--=ni ni i i i w xx w 112222ˆσσ (2-26)上式中的σ是各加权因子i w 的多元二次函数,它的最小值的求取就是在加权因子n w w w ...,21满足归一化约束条件下多元函数极值的求取。
基于D-S证据理论的多类支持向量机融合方法

方 法 的有效 性 .
1 相 关 理 论
11 . D— S证 据 理论
理论 等.其 中 D s 据 理论 由于 其 良好 的理 论基 —证
础和应 用 效果得 到 了广泛 的应 用.然 而 D S证据 .
设 e为辨 识框 架 , 。 e的所 有子集 表示 的 2为
命题 的集合 , 如果 定义 函数 ㈤ 为集合 2 到 区间 。
多 源信息 融合( 即多传感 器融合 ) 的关 键 问题 就是 对具 有相 似或不 同特征 模式 的多 源信息 进行 处理, 以获得 具有 相关 和集 成特性 的融合信 息 … . 决 策级 融合 是三 级融 合 的最终结 果 , 由每 个传 先 感 器基 于各 自的数据 作 出决策 , 后在 融合 中心 然 完 成决 策 的融合 处理 .目前决 策级 融合 常用 的方
无法 识别 样本 的数 目 , 特别 是在 测试 时无 法预 知 e ) rA = ∑ (
—
Y I
f )
。
( 3 )
f )
样 本属性 信 息 , 以其 B A 的构 造并 不合 理 . 所 P 本 文提 出 了一 种 多类支 持 向量机 与 D s相结 —
而 采取 的判 决规 则是 定义 决策 函数
法 有 Bys ae 推断 、 家 系统 、 — 专 D s证据 理论 、 糊集 模
的总数 目得 到 B A,最 后 经过 D S 据融 合后 经 P .证
判 决规 则得 出判 决结 果 . 过 3 方法 S MsD S 通 种 V 、 —
—
S、 V — S的对 比仿 真实 验 , V S Ms D 验证 了 S Ms S V — D
”
一
定 义如 下 的信任 函数 和似 然 函数
建设方案中的决策支持系统应用探索

建设方案中的决策支持系统应用探索随着科技的不断发展,决策支持系统(Decision Support System,简称DSS)在各个领域中的应用也越来越广泛。
特别是在建设方案的制定和决策过程中,DSS的应用可以提供决策者所需的信息和分析工具,帮助他们做出更加科学、准确的决策。
本文将探索建设方案中DSS的应用,并分析其优缺点以及未来的发展趋势。
一、DSS在建设方案中的应用1. 数据收集与整理在建设方案的制定过程中,决策者需要大量的数据来支持决策。
DSS可以通过各种方式收集和整理数据,包括调查问卷、实地调研、数据库查询等。
通过DSS,决策者可以快速获取所需的数据,并对其进行整理和分析,为后续的决策提供基础。
2. 模型建立与分析在建设方案的制定过程中,决策者需要对各种因素进行评估和分析。
DSS可以基于已有的数据和信息建立模型,通过模型的分析和模拟,帮助决策者预测不同方案的效果和影响。
这样,决策者可以在制定建设方案时,更加科学地评估各种因素的权重和影响程度。
3. 多目标决策建设方案的制定通常涉及到多个目标和约束条件。
DSS可以通过多目标决策模型,帮助决策者在不同目标之间进行权衡和折中,找到最优的解决方案。
通过DSS,决策者可以更加全面地考虑各种因素,提高决策的效果和可行性。
4. 风险评估与管理建设方案的实施过程中,往往伴随着各种风险和不确定性。
DSS可以通过风险评估模型,帮助决策者对潜在的风险进行分析和管理。
通过DSS,决策者可以更好地了解各种风险的概率和影响程度,从而采取相应的措施来降低风险。
二、DSS应用的优缺点1. 优点(1)提供决策所需的信息和分析工具,帮助决策者做出更加科学、准确的决策。
(2)通过模型的建立和分析,帮助决策者预测不同方案的效果和影响,提高决策的可行性。
(3)通过多目标决策模型,帮助决策者在不同目标之间进行权衡和折中,找到最优的解决方案。
(4)通过风险评估模型,帮助决策者对潜在的风险进行分析和管理,降低风险。
D-S证据理论在目标识别中的应用

[0,BEL(A)]表 示 命 题 A 支 持 证 据 区 间 ,[0,PL(A)]表 示 命 题 A 的 似 真 区 间 ,[PL(A),1]表 示 命 题 A 的 拒 绝 证 据 区 间 ,PL(A)-BEL(A)为 命题 A 的不确定度,其值反映了对命题 A 的“未知”信息,该差值越 小,则表明“未知”成分越小,证据对假设的支持越明确。
则称 m(A)为 A 的基本概率赋值。 m(A)表示对命题 A 的精确信
任度,表示了对 A 的直接支持。
1.3 信任函数
设
U
为
一
识
别
框
架
U
,m:2
→
→ 0,1
∑ 是
U
上的基本概率赋值,定义
函数:
U
BEL:2
→
→ 0,1
∑
BEL(A)=∑m(B) (坌A奂U) B奂A
称该函数是 U 上信任函数。
∑ BEL(A)= m(B)表示 A 的所有子集的可能性度量之和,即表示 B奂A
图 1 证据区间示意图
1.5 D-S 合并规则
证据理论中的组合规则提供了组合两个证据的规则 。 设 BEL1 和
BEL2 是同一个识别框架 U 上的两个信任函数,m1 和 m2 分别是其对应
的基本概率赋值,焦元分别为 A1 ,A2 ,…,Ak 和 B1 ,B2 ,…,Br ,又设:
∑ K1 =
m1 (Ai )m2 (Bj )<1
i,j
A i ∩Bj ≠准
则:
∑ ≠
≠ ≠
D-S证据理论方法在目标识别中的应用

●
第 2 卷 第 5期 2 20 年 1 07 0月
光 电技 术 应 用
E乙 D 一臼P" 己 0 4 , 4 W
、b . 2. . , 12 No 5
Oco e . o 2 5 2 0 )5—0 6 —0 07 4
数据融合不 同层次对应不 同的算法 , 在决策层 数据 融 合 中 , e se—hrr证 据 理 论 ( h — D mptr a S e T eD S ter f vdne是适 合 于多传 感器 目标 识别 的一 h yo iec) o e 种不精 确推理 方 法 [_ . 满 足 比概 率 论 更 弱 的公 1 它
Z HOU n — u Bi g y ,L Ye U ,LIZ u n ,W U i ig h ag Ha— n n
、
( otes R s r nt ue0 Eetoi e nl y, izo 2 0 0 hn ) N rhat e a c Isi t 厂 l rnc T c oo Jn hu 1 10 ,C ia e h t c s h g
D—S证 据 理 论方 法 在 目标 识 别 中的应 用
周炳玉 , 野 , 卢 李 壮 , 海宁 巫
( 东北 电 子技 术研 究 所 , 宁 辽 锦州 1 10 ) 2 0 0
摘
要 :- 证据组合理论 已经成为不确定性推理 的~ 种重要方法 , 于该理论 的多传感 器决策层数据融合 已得到广泛应 用 . DS 基
s se .Th S t e r fe ie c n S’ ueo o bn t n ae ito u e .Th rg a a d d cs n y tms eD— h yo vd n ea d D- Sr l fcm iai r n r d cd o o ep o r m n eii o meh so aaf s nb sdo Se ie c o iain r l r ec ie .D— h r f vd n ei u e oi to f t i ae nD— vd n ec mb n t eaed s r d d d u o o u b S t e yo ie c sdt — o e s
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() 据理论具有直接表达 “ 2证 不确定 ” “ 和 不知道 ”
的能力 ,这些信息表示在 ma s函数 中,并在证据合 s
的传递和融合 ,且 目前鲜有最新 的进展 ;复杂的模糊 隶属度 函数一般来说 需要 用样条 函数 、傅里叶级数或
下 限 概 率 来 解 决 多值 映 射 问 题 方 面 的 研 究 。
D mp t r e se 的学生 G. h f r 1 S ae t对证据理论做 了进~步 3 的发展 ,引入信任函数概 念 , 形成 了一套基于 “ 证据”
Absr c : Th S e d n et e r,wh c r vie t o fefce t ov n n et i n o ma in r a o n ta t e D- vie c h o y ih p o d sa meh d o f in l s li g u c ran if r to e s nig i y a d it g ai no emutp ed t o r e c l s n h sz d p n e te i e c n iec n itn e u t. n ne r to ft lil aas u c , al y t e ie i e e d n v d n ea d gv o sse t s ls h n r I d to ,i as e l wi y t e i r be ff z y a d u c r i nf r ain i r e o a he n a di n t lo d as t s n h ssp o lmso u z n n e t n i o i h a m to n o d rt c ive c mpe na y if r t .Co a e t te e s nig me od ,t i vie c h o smu h mo e o lme tr o mai n on mp r d wi o rra o n t s h se d n e t e r i c r h h h y smia o t e d cso r c s u n - en s i l t h e iin p o e sofh ma b ig .Th r f r , i a e,ad s se e iin meh a e r ee o e i t sp p r ia trd cso t odb s d n h o v d n e t e r ,h s b e r p s d,a d i fe tv n s n e i ii a e as e n p o e , n DS e i e c h o y a e n p o o e n s e ci e e s a d f a b ly h v lo b e r v d t s t a c r i gt ee p rme t l e ul . c o d ot x e i n a s t n h r s
关键词 :D S证据理论 ;数据融合 ;不确定性 ;决策支持 系统 —
App ia i n O S Ev d nc e r o DSS lc to fD— i e eTh o y t
LI Xio Gu n , U a — a g HU eGa g Xu — n
(co l f o ue n fr t nHeeUnv ri f eh oo yHee2 0 0 , hn) S h o mp tr dI omai , fi iesyo cn lg, fi 3 09 C ia o1据理论推理的优 势 . 对于不确定性决策推理来说 ,基本理论基础包括 基于 C F可信度 ,基于模糊隶属度 函数 ,基于 B y s a e 概率理论等等。 然而以上理论基础均 有其 自身的局 限: C F可信度理 论成型 时间较早 ,其 主要重 点在于 CF 值
先验数据具有直观和易获得 的特点 ,而且不必满足概
计 算 机 系 统 应 用
21 年 第 1 0 0 9卷 第 1 0期
D— S证据理论在决策支持系统 中的应 用①
刘 晓光
摘
胡学钢 ( 合肥工业大学 计算机与信息学院 安徽合肥 2 0 0 ) 3 0 9
要 :D S证据理论提供 了一种解 决多数据 源不确定信 息推理和 融合的有效方法。证据理论 能够对各 自独立 - 的证据加以综合给 出一致性结果 , 并能处理具有模糊和不确定信 息的合成 问题 ,最终达到信 息互补 。与 其他推理方法相 比更符合人 类思维决策过程。为此 , 出一种基于 D S证据理论的灾害决策 支持方法 , 提 — 并根 据试验 结果验证 了该方法的有效性和 可行性。
Ke wo d : Se ie c e r ; aafso ; n et it; S y r s D— vd n et o d t in u c r n DS h y u a y
证 据理论源于 2 0世 纪 6 0年代 , 首先 由美国哈佛 大学数学家 A P D mp t r -提 出,旨在利用上、 . . e se [2 11
泰勒级数来逼近 ,本身包含 的数学模型庞大且可行性
未知 : a e B y s概 率理 论 要 求 有先 验概 率 , 且要 满 并
足 概 率 可 加 性 条 件 。 相 比较 而 言 ,证 据理 论 具 有
如 下优 势 :
和 “ 组合 ”来处理不确定性推理 问题的数学方法。
() 据理论 满足 比 B y s 1证 a e 概率理论更 弱的条件 ,