基于信任函数理论的不确定性信息融合技术研究

基于信任函数理论的不确定性信息融合技术研究

论文摘要

本文主要研究基于信任函数理论的不确定性信息融合技术。随着现代科技的发展,各种信息源提供的信息呈爆炸式增长,但这些信息大多是不确定的,甚至不乏欺骗、干扰信息的存在。信任函数理论在不确定信息的表示与推理方面具有明显优势,被广泛应用于信息融合领域。但经典的信任函数理论(即Dempster-Shafer理论)至今还存在一些争论,尤其对高冲突证据的组合会产生不合理的结果。许多学者针对此问题进行了研究,基本上可以分为两派:一派认为经典组合规则对冲突分配不合理,因此主张修改Dempster组合规则;而另一派则认为组合规则本身是不存在问题的,产生不合理的结果主要是由于信源所提供的不可靠证据所导致,所以主张修改不可靠的证据。本文主要研究了证据间冲突大小的度量、高冲突证据的组合方法以及不可靠证据的评估与组合等问题。首先对证据间的冲突大小问题进行研究,在总结分析了现有几类冲突度量方法之后,结合M. Daniel对冲突的分析,提出一种广义证据冲突度量方法。该度量方法不仅涵盖了组合中赋予空集的信质,还将潜在冲突纳入度量范围。从比较分析中可以看出该度量方法的合理性与有效性。随后在对几类典型组合规则进行总结分析后,指出了一个好的组合规则所应该满足的一些基本性质,并结合之前的广义冲突度量,基于全局冲突按比例重分配的思想提出了一种改进型组合规则。该组合规则满足交换律,通过一个简单算法可以使得其满足准结合律性质,而且可以较好地解决冲突证据的组合和“焦元基模糊”等悖论。当组合的证据增多时,组合结果趋近于统计平均的结果。仿真比较可以看出新组合规则克服了由经典组合规则所引起的悖论。最后对不可靠证据的评估与组合问题进行了研究,在决策层融合目标识别的应用背景下,对可靠性相异的证据组合提出了一种新的融合目标识别算法。该算法将静态与动态信息相结合,修改证据模型后采用Dempster组合规则进行融合目标识别,仿真结果表明了该算法的有效性。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 不确定性信息融合概述
  • 1.1.1 信息融合技术
  • 1.1.2 信息融合中的不确定性
  • 1.2 信任函数理论概述
  • 1.2.1 信任函数理论的发展
  • 1.2.2 信任函数理论基础
  • 1.3 面临的主要问题
  • 1.3.1 多源信息的冲突问题
  • 1.3.2 信源可靠性问题
  • 1.3.3 其他问题
  • 1.4 本文的主要工作和结构安排
  • 第二章 证据间冲突度量方法研究
  • 2.1 引言
  • 2.2 现有证据间冲突度量方法分析
  • 2.2.1 Shafer 定义的冲突
  • 2.2.2 证据间距离
  • 2.2.3 Weiru Liu 冲突度量方法
  • 2.3 一种广义证据冲突度量方法
  • 2.3.1 潜在冲突分析
  • 2.3.2 局部潜在冲突
  • 2.3.3 广义证据冲突度量方法
  • 2.3.4 算例与仿真比较
  • 2.4 本章小结
  • 第三章 高冲突证据组合规则研究
  • 3.1 引言
  • 3.2 典型组合规则分析
  • 3.2.1 显冲突分配型组合规则
  • 3.2.2 聚焦型组合规则
  • 3.2.3 综合型组合规则
  • 3.2.4 统计型组合规则
  • 3.2.5 总结
  • 3.3 基于广义冲突按比例重分配的组合规则
  • 3.3.1 基本思路
  • 3.3.2 基本性质
  • 3.3.3 算法分析
  • 3.3.4 仿真比较
  • 3.4 本章小结
  • 第四章 证据可靠性的评估与组合
  • 4.1 引言
  • 4.2 证据可靠性评估与折扣方法概述
  • 4.2.1 证据可靠性评估方法
  • 4.2.2 证据折扣方法
  • 4.3 一种新的证据可靠性评估与组合算法
  • 4.3.1 基本思路
  • 4.3.2 算法步骤
  • 4.3.3 仿真比较
  • 4.4 本章小结
  • 结束语
  • 致谢
  • 参考文献
  • 作者在学期间取得的学术成果
  • 相关论文文献

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