知识科学中的基本问题研究/知识科学系列

序Ⅲ
前言Ⅴ
第一部分 形式语义和程序验证
1 PN机理论 蒋昌俊3
1.1 并发现象的起源3
1.2 并发系统的典型模型3
1.2.1 Petri网3
1.2.2 通信顺序进程4
1.2.3 通信演算系统4
1.3 三种模型的比较5
1.4 PN机模型5
1.5 PN机性质6
1.6 PN机应用6
1.6.1 在并行程序验证中的应用6
1.6.2 在系统分解验证中的应用9
1.6.3 在加工系统设计与验证中的应用11
参考文献13
2 程序规范与程序验证 陈仪香15
2.1 Hoare程序规范17
2.2 Dijkstra规范20
2.3 模型检验与计算树逻辑22
2.4 计算树逻辑的语义26
2.5 多Agents系统与多模态逻辑29
参考文献31
第二部分 量子计算
3 量子计算理论：综述 程伟 王珏37
3.1 引言37
3.2 量子自动机理论40
3.2.1 量子有限自动机理论41
3.2.2 量子下推自动机理论45
3.2.3 量子图灵机理论48
3.3 量子形式语言理论51
3.4 量子可计算性理论54
3.4.1 量子有限自动机的可判定性和不可判定性问题54
3.4.2 突破Church-Turing论题的限制55
3.4.3 讨论56
3.5 量子计算复杂性理论57
3.5.1 量子NP问题57
3.5.2 量子时间复杂性类58
3.5.3 量子空间复杂性类59
3.5.4 其他量子计算复杂性问题59
3.5.5 讨论60
3.6 量子算法设计技术61
3.6.1 量子随机游走61
3.6.2 量子绝热进化62
3.6.3 量子幅度放大63
3.6.4 量子傅里叶变换64
3.6.5 讨论65
参考文献65
4 量子计算 朱洪 卜天明71
4.1 背景71
4.2 量子比特71
4.3 简单量子门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 量子复杂性75
4.6 结论76
参考文献76
5 两体量子纠缠纯态的相互转换 段润尧 冯元 应明生78
5.1 引言78
5.1.1 从经典相关谈起78
5.1.2 量子纠缠的历史回顾79
5.1.3 量子纠缠理论的概述80
5.1.4 有限资源下的纠缠转换81
5.2 预备知识82
5.2.1 量子力学的基本要素82
5.2.2 关于优超的一些基本结果84
5.3 LOCC下的两体纠缠转换86
5.3.1 LOCC下两体纠缠纯态的相互转换86
5.3.2 任意两个两体纠缠纯态之间的确定转换88
5.3.3 LOCC下纠缠转换的数学结构89
5.4 纠缠辅助下的LOCC90
5.4.1 量子催化现象90
5.4.2 量子催化剂的存在性92
5.4.3 纠缠辅助的LOCC的数学结构94
5.5 多拷贝纠缠转换101
5.5.1 多拷贝转换现象101
5.5.2 多拷贝转换的判定103
5.5.3 多拷贝转换机制的数学结构103
5.6 纠缠辅助转换和多拷贝转换的关系107
5.6.1 ELOCC与MLOCC的关系107
5.6.2 纠缠转换与Renyi熵108
5.6.3 概率情形的对偶110
5.7 总结110
参考文献111
第三部分 时空知识表示理论
6 时空信息表示. 推理和应用 刘大有 王生生 谢琦 胡鹤 欧阳继红 虞强源 孙吉贵 欧阳丹彤117
6.1 引言 117
6.2 时空交叉知识推理方法118
6.2.1 逻辑方法119
6.2.2 代数方法121
6.3 多种空间关系的表示和综合125
6.3.1 单一空间关系125
6.3.2 综合空间关系127
6.4 时空信息的模糊性. 不确定性和粒度128
6.4.1 空间和时间信息的不确定性128
6.4.2 时空信息不确定性130
6.4.3 时空粒度131
6.5 时空本体132
6.5.1 时空本体属性132
6.5.2 时空本体研究134
6.6 时空推理应用135
6.6.1 地理信息系统135
6.6.2 时空数据库136
6.7 结论137
参考文献139
副报告：关于RCC8推理复杂性的一个注记 李三江149
参考文献150
7 空间知识的定性表示与推理 李三江 应明生152
7.1 引言152
7.2 区域连接演算155
7.3 空间知识的离散和连续模型157
7.3.1 空间知识的离散模型157
7.3.2 空间知识的连续模型158
7.3.3 范畴构造：子结构与定向极限158
7.4 RCC8复合表及其外延性159
7.4.1 关系复合表159
7.4.2 基于模型的关系复合表159
7.4.3 基于理论的关系复合表161
7.4.4 RCC8复合表161
7.4.5 Egenhofer模型的外延性质164
7.5 结语164
参考文献165
副报告：区域连接演算RCC及应用 刘大有 王生生 胡鹤167
7′.1 区域连接演算RCC167
7′.2 RCC推理169
7′.2.1 复合表推理169
7′.2.2 连续变化推理169
7′.2.3 约束满足推理170
7′.3 RCC应用170
7′.4 结语与展望172
参考文献173
第四部分 定理证明和自动规划
8 智能规划的研究和应用 姜云飞 吴康恒177
8.1 引言177
8.1.1 智能规划研究历史178
8.1.2 智能规划与问题求解的区别180
8.2 经典的智能规划181
8.2.1 半序规划以及规划的求精181
8.2.2 基于逻辑的规划方法184
8.2.3 非层次规划方法184
8.2.4 层次规划方法185
8.2.5 规划问题复杂度186
8.3 非经典的智能规划187
8.3.1 图规划方法187
8.3.2 基于启发式搜索的规划方法190
8.3.3 基于逐步细化的分层规划方法192
8.3.4 基于约束可满足的规划方法193
8.3.5 基于模型检测的规划方法195
8.4 基于资源约束的智能规划200
8.4.1 基于资源约束的智能规划的发展200
8.4.2 资源约束问题的求解方法201
8.5 智能规划系统比赛212
8.5.1 第1届规划大赛212
8.5.2 第2届规划大赛213
8.5.3 第3届规划大赛215
8.6 智能规划的应用216
8.6.1 航空航天中的应用216
8.6.2 在机器人中的应用218
8.6.3 在智能工厂中的应用218
8.6.4 在商业中的应用219
8.7 我们的研究进展220
8.7.1 在领域约束规划方面220
8.7.2 在规划识别方面228
8.7.3 在网络信息集成方面228
8.7.4 在时间表问题研究方面229
8.7.5 在通信网络方面229
8.8 结论230
参考文献230
附录234
副报告：规划与学习 周志华239
参考文献240
9 基于表演算的方法与技术 孙吉贵 吴瑕 刘全 冯莎莎241
9.1 表方法的历史241
9.2 基本的表方法242
9.3 自由变量表243
9.4 子句表245
9.5 连接表246
9.5.1 基本连接表246
9.5.2 弱连接表247
9.5.3 正规表247
9.5.4 带选择函数的表248
9.5.5 超表249
9.5.6 带切和引理的表251
9.5.7 决策图tableau(TDD)方法254
9.5.8 翻译成整数规划的表方法256
9.6 含等词的表方法256
9.6.1 增加扩展规则的表方法256
9.6.2 E-合一259
9.6.3 Superposition方法260
9.7 非经典逻辑表方法262
9.7.1 直觉逻辑表262
9.7.2 模态逻辑表..263
9.7.3 多值逻辑表265
9.8 非单调逻辑表方法266
9.8.1 自认知逻辑表267
9.8.2 缺省逻辑表267
9.8.3 最小蕴涵表270
9.9 表系统的实现和技术272
9.9.1 表系统的实现272
9.9.2 表技术273
9.10 结论276
参考文献277
10 基于扩展规则的定理证明和知识编译 孙吉贵 林海284
10.1 引言284
10.1.1 定理证明284
10.1.2 知识编译285
10.1.3 本章主要工作286
10.2 基于扩展规则的定理证明287
10.2.1 扩展规则287
10.2.2 命题逻辑中基于扩展规则的定理证明287
10.2.3 用扩展规则作一阶逻辑定理证明292
10.2.4 实验结果294
10.3 基于扩展规则的知识编译295
10.3.1 EPCCL理论295
10.3.2 用扩展规则作知识编译297
10.3.3 实验结果299
10.4 相关工作比较300
10.4.1 有向归结300
10.4.2 知识编译的相关工作及比较301
10.5 结语303
参考文献303
第五部分 机器学习和数据分析
11 一种新的基于概率的分类方法 王晖309
11.1 引言309
11.2 上下文概率310
11.3 基于概率的分类313
11.4 估计上下文概率314
11.5 基于G的分类算法315
11.5.1 用超元组解释邻域315
11.5.2 算法316
11.5.3 例子317
11.5.4 实验评估318
11.6 结语320
参考文献320
12 多示例学习 周志华322
12.1 引言322
12.2 问题的提出323
12.3 研究进展325
12.3.1 可学习性325
12.3.2 算法326
12.3.3 应用329
12.3.4 扩展331
12.4 讨论333
参考文献334
副报告：多示例学习 陈雁秋337
第六部分 Agent技术
13 移动Agent技术研究热点分析 刘大有 杨博 姜丽 张朝辉341
13.1 引言341
13.2 MAT关键技术的研究342
13.2.1 体系结构342
13.2.2 移动机制343
13.2.3 规划344
13.2.4 通信345
13.2.5 程序设计语言347
13.2.6 安全348
13.2.7 容错351
13.2.8 协作353
13.2.9 移动Agent计算的理论研究354
13.2.10 标准化358
13.3 MAT应用的研究359
13.4 MAT与其他技术的融合360
13.5 结语362
参考文献362
副报告：移动Agent技术的几个问题 张伟 石纯一367
14 面向Agent的软件工程研究进展 张伟 石纯一370
14.1 引言370
14.1.1 面向Agent的软件工程370
14.1.2 Agent组织372
14.1.3 历史视角373
14.2 AOSE中的形式化方法374
14.2.1 系统规格说明374
14.2.2 系统实现375
14.2.3 系统验证375
14.3 面向Agent的分析与设计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 面向对象方法的扩展378
14.4.1 Agent UML378
14.4.2 MaSE379
14.4.3 设计模式380
14.4.4 构件380
14.5 Agent组织与AOSE381
14.5.1 Agent组织研究进展381
14.5.2 AOSE方法中的Agent组织384
14.6 AOSE开发工具与开发平台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应用的有关问题389
14.7.1 AOSE应用的陷阱389
14.7.2 AOSE方法的评价问题390
14.8 结语390
参考文献391
副报告：关于“基于Agent的软件工程”的一点注记 金芝395
参考文献398
第七部分 因特网和软件工程中的知识表示和处理
15 语义Web与NKI 谢能付 曹存根 王海涛 丰强泽 司晋新401
15.1 引言401
15.2 语义Web402
15.2.1 语义发展402
15.2.2 语义Web的体系结构403
15.2.3 元数据405
15.2.4 XML405
15.2.5 RDF(S)405
15.2.6 OWL406
15.2.7 本体407
15.3 NKI服务框架以及工具408
15.3.1 文本知识自动获取系统(OMKast)410
15.3.2 本体知识工程环境(OKEE)411
15.3.3 智能查询界面411
15.3.4 基于多Agent的并行知识推理412
15.4 从NKI研究讨论语义Web中存在的若干关键性问题412
15.4.1 语义Web的内容从何而来413
15.4.2 本体语言的标准化问题(统一性)413
15.4.3 查询的语义理解413
15.4.4 语义Web信息融合414
15.4.5 语义Web中共享信息的不一致性414
15.4.6 语义Web中的共享层次问题415
15.5 结论415
参考文献416
16 管理不一致的软件需求：研究进展和展望 金芝 朱雪峰419
16.1 引言419
16.2 关于不一致需求：概述420
16.2.1 不一致的需求从何而来421
16.2.2 软件系统的需求和需求描述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 概念重叠的检测427
16.4.1 检测不一致429
16.4.2 处理不一致441
16.4.3 其他方面的问题443
16.5 对不一致需求管理的进一步考虑443
16.6 结语445
参考文献446
副报告：关于需求不一致性 陆汝钤449
第八部分 生命信息学
17 图像纹理研究及其人工生命解决方案 许存禄 张铎 陈雁秋455
17.1 前言455
17.2 图像纹理分析455
17.3 纹理描述方法457
17.4 统计几何特征459
17.5 统计地形特征461
17.6 人工生命465
17.7 人工生命模型的应用466
17.8 人工爬虫模型467
17.9 展望476
参考文献477
18 真核生物启动子识别和模糊文法 陆汝钤 张少方481
18.1 研究背景481
18.2 启动子预测算法概述484
18.3 基于已知模板的启动子识别算法486
18.4 启动子识别的文法方法487
18.5 启动子识别的模糊性489
18.6 带属性的模糊基因文法496
参考文献503
附录504
19 基因芯片数据分析综述 王飞508
19.1 引言508
19.2 基因芯片简介509
19.2.1 cDNA芯片510
19.2.2 寡核苷酸芯片511
19.3 图像分析和数据提取513
19.4 数据预处理515
19.4.1 数据归一化516
19.4.2 过滤520
19.5 基因表达数据矩阵的分析520
19.5.1 无指导分析521
19.5.2 有指导分析525
19.6 基因转录调控网络分析526
19.7 时间序列数据分析528
19.8 结语529
参考文献529