知識科學(xué)中的基本問題研究/知識科學(xué)系列

序Ⅲ
前言Ⅴ
第一部分 形式語義和程序驗證
1 PN機理論 蔣昌俊3
1.1 并發(fā)現(xiàn)象的起源3
1.2 并發(fā)系統(tǒng)的典型模型3
1.2.1 Petri網(wǎng)3
1.2.2 通信順序進(jìn)程4
1.2.3 通信演算系統(tǒng)4
1.3 三種模型的比較5
1.4 PN機模型5
1.5 PN機性質(zhì)6
1.6 PN機應(yīng)用6
1.6.1 在并行程序驗證中的應(yīng)用6
1.6.2 在系統(tǒng)分解驗證中的應(yīng)用9
1.6.3 在加工系統(tǒng)設(shè)計與驗證中的應(yīng)用11
參考文獻(xiàn)13
2 程序規(guī)范與程序驗證 陳儀香15
2.1 Hoare程序規(guī)范17
2.2 Dijkstra規(guī)范20
2.3 模型檢驗與計算樹邏輯22
2.4 計算樹邏輯的語義26
2.5 多Agents系統(tǒng)與多模態(tài)邏輯29
參考文獻(xiàn)31
第二部分 量子計算
3 量子計算理論：綜述 程偉 王玨37
3.1 引言37
3.2 量子自動機理論40
3.2.1 量子有限自動機理論41
3.2.2 量子下推自動機理論45
3.2.3 量子圖靈機理論48
3.3 量子形式語言理論51
3.4 量子可計算性理論54
3.4.1 量子有限自動機的可判定性和不可判定性問題54
3.4.2 突破Church-Turing論題的限制55
3.4.3 討論56
3.5 量子計算復(fù)雜性理論57
3.5.1 量子NP問題57
3.5.2 量子時間復(fù)雜性類58
3.5.3 量子空間復(fù)雜性類59
3.5.4 其他量子計算復(fù)雜性問題59
3.5.5 討論60
3.6 量子算法設(shè)計技術(shù)61
3.6.1 量子隨機游走61
3.6.2 量子絕熱進(jìn)化62
3.6.3 量子幅度放大63
3.6.4 量子傅里葉變換64
3.6.5 討論65
參考文獻(xiàn)65
4 量子計算 朱洪 卜天明71
4.1 背景71
4.2 量子比特71
4.3 簡單量子門72
4.4 量子算法73
4.4.1 Shor的算法74
4.4.2 Grover的算法74
4.4.3 其他算法74
4.5 量子復(fù)雜性75
4.6 結(jié)論76
參考文獻(xiàn)76
5 兩體量子糾纏純態(tài)的相互轉(zhuǎn)換 段潤堯 馮元 應(yīng)明生78
5.1 引言78
5.1.1 從經(jīng)典相關(guān)談起78
5.1.2 量子糾纏的歷史回顧79
5.1.3 量子糾纏理論的概述80
5.1.4 有限資源下的糾纏轉(zhuǎn)換81
5.2 預(yù)備知識82
5.2.1 量子力學(xué)的基本要素82
5.2.2 關(guān)于優(yōu)超的一些基本結(jié)果84
5.3 LOCC下的兩體糾纏轉(zhuǎn)換86
5.3.1 LOCC下兩體糾纏純態(tài)的相互轉(zhuǎn)換86
5.3.2 任意兩個兩體糾纏純態(tài)之間的確定轉(zhuǎn)換88
5.3.3 LOCC下糾纏轉(zhuǎn)換的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)89
5.4 糾纏輔助下的LOCC90
5.4.1 量子催化現(xiàn)象90
5.4.2 量子催化劑的存在性92
5.4.3 糾纏輔助的LOCC的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)94
5.5 多拷貝糾纏轉(zhuǎn)換101
5.5.1 多拷貝轉(zhuǎn)換現(xiàn)象101
5.5.2 多拷貝轉(zhuǎn)換的判定103
5.5.3 多拷貝轉(zhuǎn)換機制的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)103
5.6 糾纏輔助轉(zhuǎn)換和多拷貝轉(zhuǎn)換的關(guān)系107
5.6.1 ELOCC與MLOCC的關(guān)系107
5.6.2 糾纏轉(zhuǎn)換與Renyi熵108
5.6.3 概率情形的對偶110
5.7 總結(jié)110
參考文獻(xiàn)111
第三部分 時空知識表示理論
6 時空信息表示. 推理和應(yīng)用 劉大有 王生生 謝琦 胡鶴 歐陽繼紅 虞強源 孫吉貴 歐陽丹彤117
6.1 引言 117
6.2 時空交叉知識推理方法118
6.2.1 邏輯方法119
6.2.2 代數(shù)方法121
6.3 多種空間關(guān)系的表示和綜合125
6.3.1 單一空間關(guān)系125
6.3.2 綜合空間關(guān)系127
6.4 時空信息的模糊性. 不確定性和粒度128
6.4.1 空間和時間信息的不確定性128
6.4.2 時空信息不確定性130
6.4.3 時空粒度131
6.5 時空本體132
6.5.1 時空本體屬性132
6.5.2 時空本體研究134
6.6 時空推理應(yīng)用135
6.6.1 地理信息系統(tǒng)135
6.6.2 時空數(shù)據(jù)庫136
6.7 結(jié)論137
參考文獻(xiàn)139
副報告：關(guān)于RCC8推理復(fù)雜性的一個注記 李三江149
參考文獻(xiàn)150
7 空間知識的定性表示與推理 李三江 應(yīng)明生152
7.1 引言152
7.2 區(qū)域連接演算155
7.3 空間知識的離散和連續(xù)模型157
7.3.1 空間知識的離散模型157
7.3.2 空間知識的連續(xù)模型158
7.3.3 范疇構(gòu)造：子結(jié)構(gòu)與定向極限158
7.4 RCC8復(fù)合表及其外延性159
7.4.1 關(guān)系復(fù)合表159
7.4.2 基于模型的關(guān)系復(fù)合表159
7.4.3 基于理論的關(guān)系復(fù)合表161
7.4.4 RCC8復(fù)合表161
7.4.5 Egenhofer模型的外延性質(zhì)164
7.5 結(jié)語164
參考文獻(xiàn)165
副報告：區(qū)域連接演算RCC及應(yīng)用 劉大有 王生生 胡鶴167
7′.1 區(qū)域連接演算RCC167
7′.2 RCC推理169
7′.2.1 復(fù)合表推理169
7′.2.2 連續(xù)變化推理169
7′.2.3 約束滿足推理170
7′.3 RCC應(yīng)用170
7′.4 結(jié)語與展望172
參考文獻(xiàn)173
第四部分 定理證明和自動規(guī)劃
8 智能規(guī)劃的研究和應(yīng)用 姜云飛 吳康恒177
8.1 引言177
8.1.1 智能規(guī)劃研究歷史178
8.1.2 智能規(guī)劃與問題求解的區(qū)別180
8.2 經(jīng)典的智能規(guī)劃181
8.2.1 半序規(guī)劃以及規(guī)劃的求精181
8.2.2 基于邏輯的規(guī)劃方法184
8.2.3 非層次規(guī)劃方法184
8.2.4 層次規(guī)劃方法185
8.2.5 規(guī)劃問題復(fù)雜度186
8.3 非經(jīng)典的智能規(guī)劃187
8.3.1 圖規(guī)劃方法187
8.3.2 基于啟發(fā)式搜索的規(guī)劃方法190
8.3.3 基于逐步細(xì)化的分層規(guī)劃方法192
8.3.4 基于約束可滿足的規(guī)劃方法193
8.3.5 基于模型檢測的規(guī)劃方法195
8.4 基于資源約束的智能規(guī)劃200
8.4.1 基于資源約束的智能規(guī)劃的發(fā)展200
8.4.2 資源約束問題的求解方法201
8.5 智能規(guī)劃系統(tǒng)比賽212
8.5.1 第1屆規(guī)劃大賽212
8.5.2 第2屆規(guī)劃大賽213
8.5.3 第3屆規(guī)劃大賽215
8.6 智能規(guī)劃的應(yīng)用216
8.6.1 航空航天中的應(yīng)用216
8.6.2 在機器人中的應(yīng)用218
8.6.3 在智能工廠中的應(yīng)用218
8.6.4 在商業(yè)中的應(yīng)用219
8.7 我們的研究進(jìn)展220
8.7.1 在領(lǐng)域約束規(guī)劃方面220
8.7.2 在規(guī)劃識別方面228
8.7.3 在網(wǎng)絡(luò)信息集成方面228
8.7.4 在時間表問題研究方面229
8.7.5 在通信網(wǎng)絡(luò)方面229
8.8 結(jié)論230
參考文獻(xiàn)230
附錄234
副報告：規(guī)劃與學(xué)習(xí) 周志華239
參考文獻(xiàn)240
9 基于表演算的方法與技術(shù) 孫吉貴 吳瑕 劉全 馮莎莎241
9.1 表方法的歷史241
9.2 基本的表方法242
9.3 自由變量表243
9.4 子句表245
9.5 連接表246
9.5.1 基本連接表246
9.5.2 弱連接表247
9.5.3 正規(guī)表247
9.5.4 帶選擇函數(shù)的表248
9.5.5 超表249
9.5.6 帶切和引理的表251
9.5.7 決策圖tableau(TDD)方法254
9.5.8 翻譯成整數(shù)規(guī)劃的表方法256
9.6 含等詞的表方法256
9.6.1 增加擴展規(guī)則的表方法256
9.6.2 E-合一259
9.6.3 Superposition方法260
9.7 非經(jīng)典邏輯表方法262
9.7.1 直覺邏輯表262
9.7.2 模態(tài)邏輯表..263
9.7.3 多值邏輯表265
9.8 非單調(diào)邏輯表方法266
9.8.1 自認(rèn)知邏輯表267
9.8.2 缺省邏輯表267
9.8.3 最小蘊涵表270
9.9 表系統(tǒng)的實現(xiàn)和技術(shù)272
9.9.1 表系統(tǒng)的實現(xiàn)272
9.9.2 表技術(shù)273
9.10 結(jié)論276
參考文獻(xiàn)277
10 基于擴展規(guī)則的定理證明和知識編譯 孫吉貴 林海284
10.1 引言284
10.1.1 定理證明284
10.1.2 知識編譯285
10.1.3 本章主要工作286
10.2 基于擴展規(guī)則的定理證明287
10.2.1 擴展規(guī)則287
10.2.2 命題邏輯中基于擴展規(guī)則的定理證明287
10.2.3 用擴展規(guī)則作一階邏輯定理證明292
10.2.4 實驗結(jié)果294
10.3 基于擴展規(guī)則的知識編譯295
10.3.1 EPCCL理論295
10.3.2 用擴展規(guī)則作知識編譯297
10.3.3 實驗結(jié)果299
10.4 相關(guān)工作比較300
10.4.1 有向歸結(jié)300
10.4.2 知識編譯的相關(guān)工作及比較301
10.5 結(jié)語303
參考文獻(xiàn)303
第五部分 機器學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)分析
11 一種新的基于概率的分類方法 王暉309
11.1 引言309
11.2 上下文概率310
11.3 基于概率的分類313
11.4 估計上下文概率314
11.5 基于G的分類算法315
11.5.1 用超元組解釋鄰域315
11.5.2 算法316
11.5.3 例子317
11.5.4 實驗評估318
11.6 結(jié)語320
參考文獻(xiàn)320
12 多示例學(xué)習(xí) 周志華322
12.1 引言322
12.2 問題的提出323
12.3 研究進(jìn)展325
12.3.1 可學(xué)習(xí)性325
12.3.2 算法326
12.3.3 應(yīng)用329
12.3.4 擴展331
12.4 討論333
參考文獻(xiàn)334
副報告：多示例學(xué)習(xí) 陳雁秋337
第六部分 Agent技術(shù)
13 移動Agent技術(shù)研究熱點分析 劉大有 楊博 姜麗 張朝輝341
13.1 引言341
13.2 MAT關(guān)鍵技術(shù)的研究342
13.2.1 體系結(jié)構(gòu)342
13.2.2 移動機制343
13.2.3 規(guī)劃344
13.2.4 通信345
13.2.5 程序設(shè)計語言347
13.2.6 安全348
13.2.7 容錯351
13.2.8 協(xié)作353
13.2.9 移動Agent計算的理論研究354
13.2.10 標(biāo)準(zhǔn)化358
13.3 MAT應(yīng)用的研究359
13.4 MAT與其他技術(shù)的融合360
13.5 結(jié)語362
參考文獻(xiàn)362
副報告：移動Agent技術(shù)的幾個問題 張偉 石純一367
14 面向Agent的軟件工程研究進(jìn)展 張偉 石純一370
14.1 引言370
14.1.1 面向Agent的軟件工程370
14.1.2 Agent組織372
14.1.3 歷史視角373
14.2 AOSE中的形式化方法374
14.2.1 系統(tǒng)規(guī)格說明374
14.2.2 系統(tǒng)實現(xiàn)375
14.2.3 系統(tǒng)驗證375
14.3 面向Agent的分析與設(shè)計376
14.3.1 Gaia方法376
14.3.2 KGR方法377
14.3.3 Cassiopeia方法377
14.3.4 SODA378
14.4 面向?qū)ο蠓椒ǖ臄U展378
14.4.1 Agent UML378
14.4.2 MaSE379
14.4.3 設(shè)計模式380
14.4.4 構(gòu)件380
14.5 Agent組織與AOSE381
14.5.1 Agent組織研究進(jìn)展381
14.5.2 AOSE方法中的Agent組織384
14.6 AOSE開發(fā)工具與開發(fā)平臺385
14.6.1 ZEUS385
14.6.2 JADE385
14.6.3 LEAP385
14.6.4 AgenTool386
14.6.5 JATLite386
14.6.6 AgentBuilder386
14.7 AOSE應(yīng)用的有關(guān)問題389
14.7.1 AOSE應(yīng)用的陷阱389
14.7.2 AOSE方法的評價問題390
14.8 結(jié)語390
參考文獻(xiàn)391
副報告：關(guān)于“基于Agent的軟件工程”的一點注記 金芝395
參考文獻(xiàn)398
第七部分 因特網(wǎng)和軟件工程中的知識表示和處理
15 語義Web與NKI 謝能付 曹存根 王海濤 豐強澤 司晉新401
15.1 引言401
15.2 語義Web402
15.2.1 語義發(fā)展402
15.2.2 語義Web的體系結(jié)構(gòu)403
15.2.3 元數(shù)據(jù)405
15.2.4 XML405
15.2.5 RDF(S)405
15.2.6 OWL406
15.2.7 本體407
15.3 NKI服務(wù)框架以及工具408
15.3.1 文本知識自動獲取系統(tǒng)(OMKast)410
15.3.2 本體知識工程環(huán)境(OKEE)411
15.3.3 智能查詢界面411
15.3.4 基于多Agent的并行知識推理412
15.4 從NKI研究討論語義Web中存在的若干關(guān)鍵性問題412
15.4.1 語義Web的內(nèi)容從何而來413
15.4.2 本體語言的標(biāo)準(zhǔn)化問題(統(tǒng)一性)413
15.4.3 查詢的語義理解413
15.4.4 語義Web信息融合414
15.4.5 語義Web中共享信息的不一致性414
15.4.6 語義Web中的共享層次問題415
15.5 結(jié)論415
參考文獻(xiàn)416
16 管理不一致的軟件需求：研究進(jìn)展和展望 金芝 朱雪峰419
16.1 引言419
16.2 關(guān)于不一致需求：概述420
16.2.1 不一致的需求從何而來421
16.2.2 軟件系統(tǒng)的需求和需求描述421
16.2.3 不一致的需求描述423
16.3 不一致需求管理框架426
16.4 概念重疊的檢測427
16.4.1 檢測不一致429
16.4.2 處理不一致441
16.4.3 其他方面的問題443
16.5 對不一致需求管理的進(jìn)一步考慮443
16.6 結(jié)語445
參考文獻(xiàn)446
副報告：關(guān)于需求不一致性 陸汝鈐449
第八部分 生命信息學(xué)
17 圖像紋理研究及其人工生命解決方案 許存祿 張鐸 陳雁秋455
17.1 前言455
17.2 圖像紋理分析455
17.3 紋理描述方法457
17.4 統(tǒng)計幾何特征459
17.5 統(tǒng)計地形特征461
17.6 人工生命465
17.7 人工生命模型的應(yīng)用466
17.8 人工爬蟲模型467
17.9 展望476
參考文獻(xiàn)477
18 真核生物啟動子識別和模糊文法 陸汝鈐 張少方481
18.1 研究背景481
18.2 啟動子預(yù)測算法概述484
18.3 基于已知模板的啟動子識別算法486
18.4 啟動子識別的文法方法487
18.5 啟動子識別的模糊性489
18.6 帶屬性的模糊基因文法496
參考文獻(xiàn)503
附錄504
19 基因芯片數(shù)據(jù)分析綜述 王飛508
19.1 引言508
19.2 基因芯片簡介509
19.2.1 cDNA芯片510
19.2.2 寡核苷酸芯片511
19.3 圖像分析和數(shù)據(jù)提取513
19.4 數(shù)據(jù)預(yù)處理515
19.4.1 數(shù)據(jù)歸一化516
19.4.2 過濾520
19.5 基因表達(dá)數(shù)據(jù)矩陣的分析520
19.5.1 無指導(dǎo)分析521
19.5.2 有指導(dǎo)分析525
19.6 基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡(luò)分析526
19.7 時間序列數(shù)據(jù)分析528
19.8 結(jié)語529
參考文獻(xiàn)529