情境感知技术中不确定推理的研究与应用

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1、中文图书分类号：TP391密级：公开UDC：004学校代码：10005硕士专业学位论文PROFESSIONALMASTERDISSERTATION论文题目：情境感知技术中不确定推理的研究与应用论文作者：张闯专业类别/领域：软件工程指导教师：黄樟钦教授论文提交日期：2017年5月UDC：004学校代码：10005中文图书分类号：TP391学号：201425081密级：公开北京工业大学硕士专业学位论文（全日制）题目：情境感知技术中不确定推理的研究与应用英文题目：UNCERTAINREASONINGINCONT

2、EXT-AWARECOMPUTINGANDITSAPPLICATIONS论文作者：张闯专业类别/领域：软件工程研究方向：嵌入式软件与系统申请学位：工程硕士指导教师：黄樟钦教授所在单位：信息学部答辩日期：2017.05授予学位单位：北京工业大学独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究

3、所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：张闯日期：2017年5月23日关于论文使用授权的说明本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。（保密的论文在解密后应遵守此规定）签名：张闯日期：2017年5月23日导师签名：黄樟钦日期：2017年5月23日摘要摘要随着传感器以及物联网技术的发展，以前陈旧的控制系统已经难以维持大规模传感设备以及人们的个性化

4、服务的需求。情境感知的发展给这一发展瓶颈带来了新的解决方法，其研究目的是能够给人们提供适应于当前情境的智能化控制，即“想人们所想”。但是在情境感知应用中，由于传感器等设备的技术限制，其获取的数据具有不精确性和不确定性，从而导致了使用它们推理获得的更高层次的情境信息依然保留着不确定性，这给开发者带来了很大的挑战。所以对情境感知中的不确定推理的研究迫在眉睫。首先，本文在分析了现已有的情境感知框架的基础上，对情境系统进行了分层后提出了适应于不确定推理的情境感知框架，并且针对不同的情境信息源分别设计了专门的采集模

5、块。本体模型是情境系统一种规范化的表示，本文分析了D-S理论与本体模型构建上的可行性后，参照以往建模经验，对OWL本体建模方式的扩展进行了拓展，使其对D-S理论支持良好，并且适应于不确定推理，在此基础上本文基于用户行为建立了本体模型，为后续的推理过程提供了条件。其次，情境信息的预处理是保证推理正确执行的条件。本文在结合以往的粗糙集在数据处理上的研究，将该理论运用于情境感知中的不确定信息处理中，提出一种适用于情境感知的粗糙集数据处理方法。该方法中采用NaiveScaler算法对原始数据进行离散化处理，再采用

6、可辨识矩阵方法对粗糙集进行约简，使得约简后的结论能够作为D-S理论推理的重要依据。再次，不确定推理方法的是本文研究中的重点与难点。在分析并改善了D-S理论组合规则中存在的高冲突矛盾后，以粗糙集处理结果作为D-S理论信度值，同时利用Jena在本体推理上的优势，设计了一个基于D-S理论与本体逻辑相结合的混合式不确定推理方法。算例表明，该混合式情境感知推理方法具有可行性。最后，本文在智能家居环境中设计并实现了情境感知原型系统，并实现了信息预处理模块、情境感知服务端，实现了基于Android的情境感知客户端。测试

7、表明，本文设计的情境感知不确定推理方法在实际应用中有可靠的推理效果。关键词：不确定推理；粗糙集；D-S理论；本体；情境感知-I-AbstractAbstractWiththedevelopmentofthesensorandtheInternetofthingstechnology,theoldcontrolsystemhasbeendifficulttomaintainthedemandoflarge-scalesensorequipmentandpeople'spersonalizedservice.

8、Thedevelopmentofsituationalawarenessbringsnewvitalitytothebottleneckofthedevelopment.Thepurposeoftheresearchistoprovidepeoplewithintelligentcontroltoadapttothecurrentsituation".Butincontextawareapplications,sensorsa