面向人机协作的三支行为决策研究

来源 :南京大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jialin131466
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
人机协作作为智能决策研究领域的核心问题之一,结合人的思维和机器智能,通过合理协作可产生更强的混合智能系统和更好的执行效果,因而受到国内外学者的广泛关注。在当前的人机协作领域中,如何充分利用不精确和不确定信息中存在的潜在价值,为冲突分析、任务分配、通道匹配等人机协作问题提供客观科学的决策支持,成为当前人机协作领域亟需解决的关键研究课题。三支决策理论和模型作为一种重要的粒计算与知识发现研究方法,能够考虑决策过程中的不确定性和风险,通过概率阈值对决策过程的论域进行划分,因而能够对人机协作中决策问题的不确定性和复杂性提供良好的支撑。然而,目前人机协作和三支决策现有的相关理论与方法中少有结合心理学和行为科学、刻画人与机的协作机理以及三支决策模型决策过程的研究。为此,本文结合行为决策理论、三支决策理论和模糊决策理论,对人机协作中的人员冲突分析、任务方案分配和通道匹配等问题进行了深入的研究和探索。在人机协作和三支决策中融入决策者的主观风险偏好描述,更好地刻画人与机的协作机理。具体研究内容和研究成果如下所述:(1)提出了基于前景理论的三支决策模型及三支冲突分析方法。在三支决策现有的理论和研究中,如何在决策过程中反映和描述决策者的风险态度和偏好是一个非常关键的问题。在基于决策粗糙集的三支决策模型中,决策规则是根据风险最小化原则进行构建的,并未考虑不同决策者真实的风险态度和偏好。为了解决这一问题,本文构建了基于前景理论的三支决策模型。通过计算价值函数和决策权重函数,推导出前景价值最大化决策规则。然后在此基础上,本文分析并证明了模型阈值的存在性和唯一性,并计算了两种特定情形下阈值的解析解形式,之后根据阈值的取值情况进一步对决策规则进行了简化。此外,将基于前景理论的三支决策模型推广到人机协作冲突分析问题中,构建了基于前景理论的三支冲突分析方法,并推导出了相应决策规则。最后将基于前景理论的三支冲突分析方法应用到了一个人机协作冲突分析案例中,并根据实验评估了方法的有效性和性能。(2)提出了基于累积前景理论的三支决策模型和基于多源异构信息表的TOPSIS(Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution)方法。本文在基于前景理论的三支决策模型基础上,将模型的决策权重函数拓展到累积决策权重函数的形式。通过对所有价值函数取值关系情况的比较与总结,得出了模型累积决策权重函数的数学表达式,并根据价值函数和累积决策权重函数推导出了基于累积前景理论的三支决策模型的前景价值最大化决策规则的一般形式。在此基础上,对基于累积前景理论的三支决策模型阈值的存在性和唯一性进行了分析和证明,并根据阈值的数值解对决策规则进行了简化。此外当信息系统没有决策属性时,为了对基于累积前景理论的三支决策模型的条件概率进行估计,本文构建了基于多源异构信息表的TOPSIS方法。通过考虑实数、语言术语变量和直觉模糊数三种数据类型,利用TOPSIS方法对模型的条件概率进行评估和计算。最后,将基于累积前景理论的三支决策模型和基于多源异构信息表的TOPSIS方法应用到一个人机协作任务分配案例中,并通过与基于决策粗糙集的三支决策模型进行对比来说明基于累积前景理论的三支决策模型的有效性和优势。(3)提出了基于第三代前景理论和Z-数的三支决策模型和灰色关联分析方法。第三代前景理论在前两代前景理论的基础上引入了不确定参考点对决策者的风险态度和偏好进行了更好地描述,Z-数相比于一般的模糊数而言,能够更好地描述信息系统内数据的可靠性。因此,本文在前两个三支决策模型的基础上进一步构建了基于第三代前景理论和Z-数的三支决策模型。在模型中,为了更方便地对数据展开计算,将所有Z-数描述的数据转化为三角模糊数的形式。根据三角模糊价值函数和累积决策权重函数,计算出三角模糊前景价值,并根据相应的排序值构建了Z-信息环境下的前景价值最大化决策规则。考虑到模型阈值的解析解仍然不能被直接计算出,本文对模型阈值的存在性和唯一性进行了说明,并对决策规则进行了简化。此外,本文根据Z-信息系统中的评估信息,进一步提出了基于第三代前景理论和Z-数的灰色关联分析方法用于估计三支决策模型的条件概率。最后,将基于第三代前景理论和Z-数的三支决策模型和灰色关联分析方法应用于一个人机协作通道匹配问题案例中,并通过与基于前两代前景理论的三支决策模型和其他条件概率估计方法的比较分析,阐述了基于第三代前景理论和Z-数的三支决策模型和灰色关联分析方法的优越性。(4)提出了基于后悔理论和区间二型模型集的三支决策模型和TOPSIS方法。所构建的三支决策模型和TOPSIS方法能够更好地描述决策者的风险态度和偏好,并进一步提升三支决策模型处理不精确、模糊问题的能力。在区间二型模糊环境下,区间二型模糊后悔效用函数由区间二型模糊结果矩阵计算得出。在此基础上,通过计算区间二型模糊期望效用函数构建了效用最大化决策规则,并根据区间二型模糊期望效用函数的排序值进一步对决策规则进行说明。考虑到上述所提条件概率估计方法无法直接应用到区间二型模糊环境中,本文进一步提出了基于后悔理论和区间二型模型集的TOPSIS方法,并通过此方法考虑了不同决策者对于条件概率的决策偏好。同时,通过对基于后悔理论和区间二型模型集的三支决策模型和TOPSIS方法关键决策步骤的总结,给出了模型整体的决策过程的详细步骤和流程示意图。最终,将基于后悔理论和区间二型模型集的三支决策模型和TOPSIS方法应用到了人机协作通道匹配问题的案例中,并通过公共数据集对所有决策结果的准确性进行了分析和验证。总之,本文结合行为决策理论、三支决策理论和模糊决策理论,对人机协作的相关问题进行了探索和研究。这不仅丰富了行为决策理论、三支决策理论和模糊决策理论,而且拓宽了这些理论的应用范围和场景。
其他文献
牙周炎是由菌斑微生物引发的慢性炎症性疾病,患病率高,影响全球近50%成年人,在我国成年人群中的患病率超过70%,是成年人失牙的主要原因,还会对全身健康产生不利影响,例如,牙周炎可能增加糖尿病的患病风险,并影响糖尿病患者的血糖控制情况,然而这两种疾病之间关系的机制仍有待进一步阐明。近期研究表明,牙周炎可导致肠道菌群改变,而肠道菌群与血糖调节关系紧密,肠道菌群的改变可能对糖代谢产生影响。因此,本研究拟
第二章(第一节)单节段经椎弓根椎体截骨术治疗强直性脊柱炎重度胸腰椎后凸畸形:何时能取得满意疗效?目的比较行单节段或双节段经椎弓根椎体截骨术(pedicle subtraction osteotomy,PSO)治疗的整体后凸角(global kyphosis,GK)≥80°的强直性脊柱炎(ankylosing spondylitis,AS)重度胸腰椎后凸畸形患者的临床和影像学结果,并确定单节段PSO
有机含硼化合物作为合成子在合成化学、材料化学以及生物医药等领域中应用广泛,其合成研究一直是化学家们的关注热点。氮杂卡宾硼烷具有稳定、容易获得、后处理方便等特性,其作为自由基源构建硼化合物的研究已有报道。目前,氮杂卡宾硼烷参与的自由基硼化反应存在以下几个挑战:1)温和、高效的反应条件;2)高选择性和高精准的合成硼化物。可见光氧化还原催化具有温和、高效、能耗低的优点。我们利用可见光氧化还原催化策略发展
催化柴油含有大量的单环芳烃和双环芳烃,具有十六烷值低、密度大等一系列的缺点。随着我国环保标准的提高,催化柴油的再处理和再应用这一问题逐渐得到了石化行业的重视。催化柴油加氢裂化制备BTX技术不仅可以解决催化柴油质量不达标以及柴油产能过剩的问题,同时还能缓解我国BTX供不应求的现状,具有十分重要的工业价值和经济价值,而该技术的核心是如何提高BTX的选择性和收率。针对这一关键性问题,本文以1-甲基萘作为
苯,甲苯和二甲苯(BTX)是重要的石化原料,国内BTX的自给率不足,且逐年下降。我国柴油生产能力大,随着柴油消费比的不断下降,柴油产能出现过剩,催化柴油在柴油中的比例约占30%,并且富含芳烃,是加氢裂化制备BTX的理想原料。加氢裂化技术是重要的油品再加工工艺,在现代石化工业中发挥的作用越来越大,其中催化剂的选用是其活性的重要因素。Beta分子筛因其独特的三维十二元环孔道和良好的中间产物选择性,在柴
斜管是循环流化床、流化催化裂化反应-再生系统等典型流态化工艺中颗粒循环回路的重要组成部分,主要用作为将气固分离系统收集的颗粒输送到流化床或在两个流化床之间进行颗粒输送的管道,同时维持整个颗粒循环系统的压力平衡,保证整个工艺过程的稳定运行。斜管内颗粒输送过程的流态具有多样性,流态的转变易受斜管联接的垂直管高度、颗粒质量流率、松动风量等因素的影响,同时流态的转变会引起管道设备的机械振动。因此,研究不同
研究背景:骨质疏松症是一种退行性骨骼疾病,通常影响老年人群,尤其是绝经后妇女,并可能导致脆性骨折。为了保持适当的强度和完整性,骨骼经历不断的更新转换,使破骨细胞维持的骨吸收和成骨细胞引起的骨形成之间达到平衡。骨质疏松症是骨吸收超过骨形成的结果,其形态学特征是骨矿物质密度降低和小梁微结构破坏。骨质疏松症的发病机制受多种内源性和外源性因素的影响,包括衰老、体重相关的机械刺激、异常的矿物质和激素代谢以及
胚胎干细胞(Embryonic stem cells,ES cells)是取自胚胎发育早期囊胚内细胞团(inner cell mass,ICM)中的一类细胞,具有自我更新和分化两大特点。然而,作为发育生物学和再生医学研究的最佳模型,ES细胞自我更新和多能性维持背后的分子机制尚未完全被阐明,这也一直是ES细胞从基础研究到临床应用所面临的主要挑战。多梳(polycomb group,Pc G)蛋白是一
肿瘤仍是挑战人类健康的重大威胁之一。肿瘤的治疗方式从传统的外科手术、放射性治疗、化学治疗以及后期发展而来肿瘤免疫治疗等。肿瘤免疫治疗被认为是最有效的肿瘤治疗方式。但鉴于肿瘤高度异质性、免疫抑制等限制,目前肿瘤免疫治疗只能受益部分病患。纳米技术作为一种新兴技术,在生物医学领域被广泛应用,尤其是在肿瘤治疗领域。将纳米技术与肿瘤治疗相结合,利用纳米技术的独特性来克服肿瘤免疫治疗局限性,构筑肿瘤纳米-肿瘤
直链烷基苯中的2-十二烷基苯因其较好的生物降解性成为生产表面活性剂的重要原料之一。氯铝酸离子液体在催化苯与1-十二烯烷基化反应的催化剂中具有低温活性高、目标产品选择性高的特点。通常离子液体先引发1-十二烯产生碳正离子,再与苯反应生成直链烷基苯。本论文旨在通过离子液体先引发苯产生苯基碳正离子,进而与1-十二烯反应生成2位烷基苯含量较高的直链烷基苯。因此,研究离子液体能否引发苯环产生苯基碳正离子对苯烯