多域认知理论体系.doc

《多域认知理论体系.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、1234认知无线网络多域认知理论4.1多域认知理论体系本节首从多域环境的随机性、模糊性、粗糙性以及可信性等多个方面，描述了多域环境的认知性，然后通过深度认知环分析了多域认知行为模型，最后给出了多域认知体系模型，其中包括多域认知引擎的数学模型、分层模型、功能模型以及网络模型。4.1.1认知性多域环境的认知性包括随机性、模糊性、粗糙性和可信性。其中，随机性是一种统计的不确定性，而模糊性和粗糙性是基于认识的不确定性。以下将从多域环境的这几个属性出发，详细介绍认知性。（1）随机性多域环境的随机性指的是由于认知客体（包括多域环境中的参量、状态、行为等）

2、服从某一概率空间分布而导致的客观存在的不确定性。随机性表现为观测对象的状态未知且不确定。例如，对主用户状态的二元假设检验中，主用户的忙闲状态服从客观的概率分布。这种概率分布表现为主用户状态随机出现。只有通过相应的检测手段才能判断认知客体的当前状态。多域环境的随机性可以用信息熵来度量。（2）模糊性多域环境的模糊性指的是认知客体很难被准确划分，或者说是被观测事物的边界不能被确定。模糊性是一种认识不确定性。例如，根据接收到的主用户功率来确定空间上的主用户保护区时，如果采用单门限判决，可以清晰得划分出保护区的边界。然而，当某一点上的接收功率值很靠近门

3、限时，很难说将该点判断为保护区或非保护区是否合理，这就存在模糊性。如果采用双门限判决，当接收功率大于较高门限时判定为保护区，当接收功率小于较低门限时判定为非保护区，则接收功率处于两门限之间的点可以定义为模糊区。根据模糊集理论，模糊区的点被赋予隶属度，以表示该点与保护区和非保护区的隶属关系。如果将模糊区的定义为保护区和非保护区以外的第三种状态，则可以消除模糊性。即通过定义新状态消除模糊性。（3）粗糙性粗糙性和模糊性都是描述认知客体在认识上的不确定性。粗糙性由认知客体状态的上、下近似来体现，即认知客体的观测量无法归类为某一集合以及该集合的补集。和

4、模糊性不同，粗糙性在描述个体与集合之间的关系时不需要先验信息。而模糊性需要由个体与集合的隶属关系来体现。知识是粗糙集理论中的一个重要概念，是元素的分类规则。当某一规则无法区分不同样本时，称为元素不可分辨。通过增加新的分类规则，减小知识的粒度，可以降低认知客体的粗糙性。（4）可信性多域环境的可信性指的是不确定的认知客体可以被可信地描述，是对不确定性的信任表达。证据理论就是一种可以用于推定多域环境不确定状态的方法。从具体应用场景出发，可信性主要表现为两种。一种是客观可信，也就是从认知客体的客观不确定性（随机性）得出的可信性。例如，基于概率理论的检

5、测方式。另一种可信性是主观可信，是指从认知客体的主观不确定性（模糊性、粗糙性等）得出的可信性。证据理论可以很好地描述这种可信性。多域环境的可信性是不确定性得以消除的依据。多域环境的随机性、模糊性、粗糙性构成了多域环境的不确定性。多域环境的可信性是不确定性的可信表达。随机性、模糊性、粗糙性和可信性共同组成了多域环境的认知性。而对多域环境认知的过程就是不确定性消除的过程。1.1.1认知行为模型图41深度认知环认知行为可以用Error!Referencesourcenotfound.中的深度认知环来描述。内层环路从环境、需求和资源出发，分别完成认

6、知、决策以及重构等步骤。而外侧环路通过具体动作描述了整个认知行为过程。以下结合Error!Referencesourcenotfound.详细介绍认知、决策以及重构的具体含义。（1）认知在深度认知环中，感知的对象不仅包括无线电磁环境，也包括多样化的用频需求和实际可用的频谱资源。因此，认知起源于对当前的环境、需求与资源的实时感知。通过具体的感知技术，可以获取大量的感知数据，将这些数据以一定的方式进行存储和处理，能够得到感知数据库。感知数据库中所包含的是信息的形式信息，未经语义提炼，所以相对冗杂，需要进一步进行分析处理。将感知数据库用于数据分析，

7、可获取认知信息，并构成认知信息库。类似的，将认知信息库用于数据挖掘，可获取知识并构成知识库（应该指出，也可直接将感知数据库用于数据挖掘而获取知识）。认知信息库和知识库中所包含的是信息的语义。通过认知过程的三个步骤，同时实现了知识发现。（2）决策决策过程包括推理和资源调控两个步骤。在相关知识的作用下，将数据分析中所获取的认知信息用于推理，可以制定出对应于不同环境、需求与资源条件下的特定策略，并构成策略库。这里的相关知识不仅包括在推理机中预置的知识，也包括从知识库中提取、由特定的认知信息所激活的知识。依据制定出的策略，能够对资源池中的可用频谱资源

8、进行合理调控，以实现多样化的用频需求。深度认知环是一个开放的系统，可以与其他的深度认知环进行交互。一个深度认知环中所得到的感知数据库、认知信息库、知识库和策略库，可