不确定系统中的可拓信息分析

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1、第三届不确定系统年会论文集南京，2005年8月12-16日，第420-425页不确定系统中的可拓信息分析袁钟晓北京交通大学电子信息工程学院221信箱，100044E-mail:yuanzhongxiao007@yahoo.com.cn摘要本文将讨论不确定系统中的可拓信息分析，井讨论了信息方程求解问题及应实例。关健侧不确定系统，可拓信息分析，信息方程，应用实例不确定系统与可拓学1.1不确定系统不确定系统是个复杂大系统，必须智能化。著名科学家钱学森，于景元，戴汝为在《自然杂志》上发表的《一个科学新领域—开放的复杂系统及其方法论》中提出实践证明，现在能用唯一有效处理开

2、放的复杂巨系统的方法，就是定性定量相结合的综合集成方法，并认为该方法有4个特点:(1)根据开放的复杂巨系统的复杂机制和变量众多功能特点，把定性研究和定量研究有机结合起来，从多方面的定性认识上升到定量认识。(2)由于系统的复杂性，要把科学理论和经验知识结合起来，把人对客观事物的星星点点知识综合集中起来，解决问题。(3)根据系统思想，把多种学科结合起来进行研究。(4)根据复杂巨系统的层次结构进行研究。可拓等智能方法就是符合以上几个条件的新兴学科。因此在智能交通中大有用式之地。另外，应建立相应分的决策支持系统DSS，以使其智能化和规范化。1.2可拓学[2]可拓学延生于

3、世纪八十年代，它以不相容问题多研究中心，用矛盾可化为相容的基本思想，从形式化角度去研究矛盾的变化，揭示研究对象之所以产生矛盾的内在机制及其相互转化的规律。可拓学的理论支柱是物元理论和可拓集合理论，可拓学早期称为物元分析，物元分析的应用技术是物元变换方法，由它发展起来的各种方法为人们解决矛盾问题提供可行的工不确定系统中的可拓信息分析具.物元分析试图把人们解决问题的过程形式化，从而建立起相应的物元模型进行物元变换的依据是物元的可拓性，随着对事物开拓规律的逐步深入，形成研究事物开规律新的学科—可拓学。2可拓信息分析[312.1信息物元与可拓信息物元物元概念的提出，反映

4、了事物的质与量的辩证关系，可以贴切地描述客观事物的变换过程，也即事物运动的状态与方式。这样，信息与物元有关着天然本质联系，也就意味着物元可以用采表示信息，文【41就提出信息物元的的概念。在实际应和中，事物N的实在信息工(N)，先验信息工。(N,P)和实得信息I(N,P)之问并非严格满足I(N,P)=I(N)-I.(N,P),P真正得到的信息I(N,P)与I(N)-In(N,P)之间存在着一定的差值，这个差值就是可拓信息。[4〕用物元表示就称之为可后信息物元。2.2信息发散树[41由于是用物元的定义定义信息的，所以信息就具有可拓性。这样，把信息本身因有物性与物元可

5、拓性有机结合利用可拓性反映信息的本质。一个信息可能由多个最基本的信息组成，这种最基本的信息称为信息元，即由一维物元所表示的信息称为发散性。信息元Io=(No,Co,Vo)。由物元的发散性，信息元Io=(No,Co,Vo)具有一物多征和一征多物等性质，综合信息特征，即得到了信息的发散树。[412.3噪声分析【51在复杂的系统中(包括ITS)由于信息错综复杂，很易产生噪声，也就是干扰信息，这主要有两种:1、人为干扰，制造噪声源2、信息传递中失真对于这两种噪声，都可以聘请专家给予删除，以达到去伪存真的目的，详见【512.4可拓3-4-4法〔引我们可以将可拓学的思想应用

6、于分析、推理事物中，这种方法称之为可拓推理，其主要方法是物元变换3-4-4法，3-4-4法具体包括三种路径，(变换条件，变换目的，同时变换条件和目的)，四种创新的变换能否置换，能否分解，能否增加或减少，能否扩大或缩小和四种组合方式(将上述四种问题的变换面积与或逆四种形式组合)。详见[612.5可拓力[71可拓力即大系统中的权力、财力、物力、凝聚力、离心力等，目前已成为可拓学研究的一个方向[7l[8][91袁钟晓301物元变换与消错3.1C'1现代的信息化作战中，C'i系统被称为作战指挥的“神经中枢”C"1系统具其对战争进程和结局有着决定性影响，因此，如何从总体上

7、提高智能水平受到广泛重视。CI系统有以下特点:(1)系统性:从其功能与构成上可以看出它显著的系统性特征。它是真正意义上的集成系统。(2)动态性:C"1系统是一个快速发展着的高技术武器系统，其功能与构成随着技术的发展和作战需求的变化在不断地改变着，其外延的不断扩展是其不同于其他武器系统的最显著特点。(3)综合性:C'I是一个复杂的人一机综合系统，在功能上它要完成对指挥，控制通信和情报等各业务部门的协同，使其形成一个有机整体。(4)层次性:它在结构上有明确的层次性，一般要涉及战略，战防役，战术各层次。(5)一体化:从空问上看主要表现在海、陆、空、天一体化，从作战上看

8、表现在指挥到侦察的运用上