不精确信息处理与灵活概念的探索

### 不精确信息处理与灵活概念的探索 在信息处理的领域中，不精确信息的处理以及灵活概念的研究是非常重要的课题。下面将深入探讨不精确问题的解决方法、灵活概念的形成机制以及相关的处理策略。 #### 不精确问题的解决方法 不精确问题是包含或涉及不精确信息或知识的实际问题或工程问题。常见的典型问题包括灵活分类、灵活判断、灵活决策和灵活规划。解决不精确问题主要有两种基本方式： - **基于隶属度或一致性函数的计算**：通过计算隶属度或一致性函数（或灵活集及其扩展核）来处理问题。 - **基于灵活语言规则或灵活语言函数的推理和计算**：利用灵活语言规则或灵活语言函数进行推理和计算。 ##### 灵活分类 灵活分类是指分类结果为灵活类别的分类方式，可分为单结论的常规灵活分类和多结论的特殊灵活分类。实现灵活分类的方法有： - **以隶属函数为判别函数**：将相应灵活类的隶属函数作为判别函数。 - **以扩展核的分界平面为分界**：把对应灵活类扩展核之间的分界平面作为分界。 - **以灵活语言规则或函数为决策规则**：将灵活语言规则或灵活语言函数作为决策规则或决策函数。 ##### 灵活判断 灵活判断是指结论为灵活语言值的判断方式，同样可分为单结论的常规灵活判断和多结论的特殊灵活判断。实现灵活判断的途径有： - **以一致性函数为决策函数**：将相应灵活语言值的一致性函数作为决策函数。 - **以灵活语言规则为评估规则**：通过相关灵活语言规则进行推理和评估。 ##### 灵活决策 灵活决策是用灵活语言值表达的决策，一般可通过使用灵活语言规则或灵活语言函数进行推理或计算来实现。 ##### 灵活规划 灵活规划是指目标函数或约束条件为灵活目标或灵活约束的规划问题，可采用“先灵活后刚性”、“先刚性后灵活”以及两者结合的方法来解决。 ##### 基于灵活语言规则/函数的系统 这是一种常见的问题解决系统，通过与相关灵活语言规则或灵活语言函数进行（近似）推理和计算来解决相应问题。其架构、构建过程和方法与常规专家系统或基于知识的系统相似。 数值值与灵活语言值之间的相互转换以及灵活语言值之间的转换是不精确信息处理的基本技术，利用这些技术可以构建具有不精确信息处理能力的拟人化计算机应用系统和智能系统。 #### 灵活概念的形成机制 研究表明，聚类和总结是人类大脑的内在本能，大脑还具有自然的分类机制。 ##### 感官信息的分类 从生理角度来看，人类大脑对各种感官信息具有自然的分类能力： - **视觉方面**：不同波长的可见光进入眼睛，我们会看到不同的颜色。例如，波长在622 - 760nm的光为红色，492 - 577nm的光为绿色。眼睛视网膜上分布着对红、绿、蓝三种颜色敏感的视锥细胞，不同波长的光被不同的视锥细胞感知，刺激信号传递到大脑视觉皮层形成颜色视觉。这表明大脑具有自动对光进行分类的机制，这种机制体现在人类神经系统的结构中。 - **听觉方面**：声音的音阶和音调由声波频率决定，不同频率产生不同的音阶。我们听到的声音实际上是大脑对耳朵接收到的声波频率信号进行分类的结果，这种分类机制也是与生俱来的。 - **其他感官方面**：味觉的苦与甜、嗅觉的香与臭、触觉的软与硬、身体的热与冷等感觉，都是大脑对相应感官刺激信号进行分类的结果，且对应的分类机制是先天的。例如，人舌头上分布着能分别感受数百种不同味道的专门神经元，鼻子里也有能感受数十万种不同气味的专门神经元。 ##### 抽象概念的分类 对于“大”“多”“高”“快”“美”“好”等抽象概念，同样是人类大脑对相应数值特征值进行聚类和总结的结果，即进行了一些灵活分类。这些分类并非人们在生活中通过个体聚类和总结获得，而是大脑先天预设的，人们只是后来给这些相应的灵活类别赋予了名称。例如，婴幼儿和儿童通过少量例子记住相应概念的名称来学习这些灵活概念，而不是通过聚类和总结。 ##### 不同层次的感觉 颜色、声音、气味、味道等是由某些物理信号直接刺激感官器官形成的心理感觉，可称为一级感觉或初级感觉。在此基础上，还有更高层次的感觉，如二级、三级甚至n级感觉。例如，“大”“多”“高”“快”“美”“高尚”“勤奋”“优秀”等是高层次感觉。高层次感觉是基于低层次感觉形成的，是对客观事物在人脑中形成的心理量的聚类和总结。与初级感觉不同，高层次感觉似乎是通过判断和评估过程形成的，且没有专门的感觉神经元。但和初级感觉一样，当我们面对一个对象并获得某种高层次感觉时，实际上是根据观察或评估值对该对象进行分类。 综上所述，