内容简介
《不确定性推理的计量化模型及其粗糙集语义》介绍基于粗糙集语义的逻辑推理及其计量化推理模型,是作者近年来工作的总结,同时也兼顾了国际上有关不完备信息处理与表示的若干研究成果.全书共八章,具体内容包括计量逻辑中理论逻辑性态的拓扑刻画、三值逻辑与粗糙集、不完备信息、正交对与三值逻辑、基于粗糙集语义的计量化知识推理、多粒度空间与知识推理、Galois联络与基于剩余格的模糊粗糙集模型、模糊逻辑与粗糙近似等。
《不确定性推理的计量化模型及其粗糙集语义》可供非经典数理逻辑、不确定性推理、粒计算、粗糙集等基础数学与人工智能专业的教师、研究生、高年级本科生和科研人员阅读参考。
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目录
第1章 预备知识
1.1 几种命题逻辑系统
1.1.1 经典命题逻辑L
1.1.2 Lukasiewicz多值命题逻辑Luk与Luk(n)
1.1.3 模糊命题逻辑L*与多值命题逻辑Ln*
1.2 计量逻辑
1.2.1 二值命题逻辑系统L中的计量逻辑理论
1.2.2 多值Lukasiewicz命题逻辑Luk(n)中的计量逻辑理论
第2章 命题逻辑系统中逻辑理论性态的拓扑刻画
2.1 经典命题逻辑中理论的发散性、相容性及其拓扑刻画
2.1.1 经典命题逻辑中理论发散性的拓扑刻画
2.1.2 经典命题逻辑中理论相容性的拓扑刻画
2.1.3 经典命题逻辑中理论的逻辑闭性与拓扑闭性之间的关系
2.1.4 逻辑度量空间(F(S),p)的结构
2.2 L3*中理论逻辑性态的拓扑刻画
2.2.1 L3*中理论相容性的拓扑刻画
2.2.2 L3*中理论发散性的拓扑刻画
2.2.3 L3*中理论的逻辑闭性与拓扑闭性之间的关系
2.3 命题逻辑系统Luk(n)中理论逻辑性态的拓扑刻画
2.3.1 命题逻辑系统Luk(n)中理论相容性的拓扑刻画
2.3.2 命题逻辑系统Luk(n)中逻辑理论发散性与逻辑闭性的拓扑刻画
第3章 三值逻辑与粗糙集
3.1 粗糙集
3.1.1 完备信息系统
3.1.2 粗糙集
3.1.3 有关Pawlak粗糙集的若干注记
3.2 粗糙集与模态逻辑
3.2.1 模态逻辑
3.2.2 程度化模态逻辑与程度化粗糙集模型之间的联系
3.2.3 模糊模态逻辑与模糊粗糙集
3.2.4 概率认知逻辑与概率粗糙集
3.2.5 局部推理与邻域粗糙集
3.3 三值粗糙逻辑
3.3.1 预粗糙代数与粗糙代数
3.3.2 预粗糙逻辑与粗糙逻辑
3.4 预粗糙逻辑与三值Lukasiewicz逻辑
3.5 预粗糙代数,正则双Stone代数,半单Nelson代数
3.6 粗糙集的真值函数特性
3.6.1 粗糙集上的交、并运算
3.6.2 基于粗糙集的三值谓词逻辑及其非可判定矩阵表示
第4章 不完备信息、正交对与三值逻辑
4.1 正交对
4.2 正交对与三值逻辑
4.2.1 正交对上的偏序关系
4.2 ,2正交对上的代数结构
4.3 Kleene三值逻辑与不完备信息
4.4 不完备信息的非真值函数性(truth-functional)框架
4.4.1 正交对在描述不完备信息方面的局限性
4.4.2 可能性-必然性序对
4.4.3 超赋值
4.4.4 有界认知集
4.4.5 矛盾信息的表示
4.4.6 超协调赋值与Benalp值
4.5 逻辑公式的变量集序对语义表示
4.5.1 基于正交对的Kleene逻辑公式的语义
4.5.2 基于超协调序对的Benalp逻辑公式的语义
4.6 正交对上的序关系及其聚合运算
4.6.1 真值序
4.6.2 信息序
4.6.3 单边序关系
4.6.4 通过一致运算对正交对进行合成
4.7 由正交对到认知集
4.7.1 交与并
4.7.2 一致性与差分运算
第5章 粗糙逻辑中的计量化知识推理
5.1 逻辑公式的粗糙真度
5.2 逻辑公式的精确度与粗糙度
5.2 ,1第一类型的精确度与粗糙度
5.2.2 第二类型的精确度与粗糙度
5.3 逻辑公式间的粗糙相似度
5.4 粗糙逻辑度量空间的内蕴结构
5.5 粗糙逻辑中的近似推理
5.6 粗糙逻辑中逻辑推理的随机化研究
5.6.1 粗糙真度的公理化定义及其表示定理
5.6.2 公式的精确度与粗糙度
5.6.3 公式之间的粗糙相似度
第6章 多粒度空间与知识推理
6.1 多粒度空间
6.2 基于关系合成的多粒度近似
6.2.1 模型RI中的近似
6.2.2 模型RU中的粗糙近似
6.2.3 已有的主要研究工作
6.3 基于对近似结果进行合成的多粒度近似
6.3.1 模型AIU中的粗糙近似
6.3.2 模型AUI中集合的粗糙近似
6.3.3 已有的相关研究
6.4 多粒度空间中四种粗糙集模型的可解释性
6.5 多粒度空间中四种不同模型之间的关系
6.6 知识推理的多粒度语义
6.6.1 知识推理
6.6.2 知识推理与多粒度空间
第7章 Galois联络与基于剩余格的模糊粗糙集模型
7.1 基于Galois联络的逻辑
7.1.1 基于保序Galois联络的逻辑ILGC
7.1.2 ILGC与极小时序逻辑Kt
7.1.3 逆序Galois联络
7.1.4 基于逆序Galois联络的逻辑LGC及其等价形式
7.2 基于Galois联络的粗糙集的公理化刻画
7.3 L-模糊粗糙集与L-模糊Galois联络
7.3.1 基于剩余格的L-模糊粗糙集模型
7.3.2 L-模糊Galois联络
7.3.3 基于L-模糊Galois联络的L-模糊粗糙集的公理化刻画
7.3.4 L-模糊粗糙集的公理化刻画
7.3.5 L-模糊粗糙集与L-模糊拓扑之间的联系
第8章 模糊逻辑与粗糙近似
8.1 模糊逻辑L*与R0代数
8.1.1 R0-代数
8.1.2 抽象近似空间
8.2 R0-型近似空间
8.2.1 R0-代数上的抽象近似算子
8.2.2 R0-型抽象近似空间与其他抽象近似空间之间的联系
8.3 L*中逻辑公式的不确定度量
8.3.1 粗糙上、下推演规则
8.3.2 L*中公式的精确度与粗糙度
8.3.3 公式之间的粗糙(上、下)相似度
8.4 L*中融合粗糙近似与形式推演为一体的近似推理
参考文献
前言/序言
数理逻辑是一门推理艺术,它提供了从已知前提推出新结论的途径与方法,是人脑思维方式的形式化模拟.由于人脑思维的复杂性,逻辑推理的种类繁多,形式也多种多样.在经典推理模式中,已知前提所使用的概念和提供的信息都是绝对精确的,不存在任何的模棱两可,从而所推得的结论是完全精确的、可靠的.这种精确的、严格的逻辑推理是人工智能学科及相关研究中所普遍采用的方法,并在诸如逻辑程序设计、定理自动证明等多个领域都得到了大量的应用,然而,在现实世界中,并非每个命题都可用经典推理模式中的真值来判定,一个著名的例子是波兰逻辑学家Lukasiewicz在引入三值逻辑时给出的下述命题:明年12月21日中午我将在华沙.对于此类包含未来时间的命题,我们既不能判断其为真,也不能判断其为假,Lukasiewicz引入了不同于“真”与“假”的第三个值18来表示其真实程度,此后,通过扩大命题的真值域,人们进一步引入了多值逻辑[7,8]和模糊逻辑在模糊逻辑中,真值域扩大为单位区间【0,1】,一个公式往往具有除0和1以外的其他真值,并且不同公式所取到的真值也未必完全一样,这的确能够体现信息的不确定性,然而,在模糊逻辑中,诸如定理、重言式、可驳公式、矛盾式等概念仍然是分明的、非此即彼式的,似乎在某种意义上可以说,模糊逻辑仍属于二值逻辑的范畴,自然地,一个更为合理的做法是对模糊逻辑中基本概念的判断从非此即彼式的框架中走出来,进而给出更为合理的程度化判断,针对于此,从20世纪50年代开始,包括美国学者Rosser捷克逻辑学家Pavelka、Novak、Perfilieva在内的一些学者在基本逻辑概念的程度化方面做出了出色的研究工作。美国学者Hailperin和Nilsson将概率的思想引入到二值命题逻辑中来反映逻辑公式为真的程度,形成了概率逻辑(probabilitylogic)。
计量经济学前沿:复杂系统中的统计推断与模型构建 作者: [此处填写作者姓名] 出版社: [此处填写出版社名称] 出版时间: [此处填写出版年份] --- 内容概述 本书深入探讨了在面对高度复杂、信息不完备或存在显著异质性的经济与社会系统中,如何运用先进的计量经济学方法进行精确的统计推断和有效的模型构建。全书聚焦于超越传统线性模型的局限,提供了一套系统性的工具箱,用以处理现实世界中普遍存在的非线性和高维度的挑战。 本书内容结构严谨,从基础的统计学原理出发,逐步过渡到前沿的非参数方法、高维数据分析技术,以及处理结构性断裂和异质性偏误的专门模型。我们着重于理论推导与实际应用的结合,通过对经典经济学模型在复杂环境下的重新审视,展示了现代计量工具的强大效能。 核心章节与主题 第一部分:复杂性与计量经济学的基石 本部分旨在为读者建立理解复杂系统计量需求的理论框架。 第一章:信息约束下的统计效率 讨论了在信息不完全或观测噪声较大的环境下,传统最小二乘法(OLS)的局限性。引入了贝叶斯方法作为处理先验信息和不确定性的有力工具。重点分析了最大似然估计(MLE)在非标准分布下的稳健性问题,并探讨了使用广义矩估计(GMM)处理内生性与模型误设的策略。 第二章:异质性与面板数据的高级处理 探讨经济主体间(如个体、企业、国家)固有的异质性对估计结果的影响。详细介绍了面板数据模型中的固定效应(FE)与随机效应(RE)的选择标准,并引入了动态面板模型(如Arellano-Bond, Blundell-Bond)来解决序列相关性与内生性问题。特别关注了时间趋势的非线性结构及其对长期效应估计的修正。 第三章:非线性系统的识别与估计 着重于具有复杂反馈机制的经济模型。涵盖了非线性时间序列模型,如阈值自回归模型(TAR)和状态空间模型(SSM)。通过对非线性模型的局部线性化方法进行深入剖析,展示了如何利用数值优化技术实现参数估计,并评估模型拟合优度。 第二部分:高维数据与维度灾难的应对 随着大数据时代的到来,经济学家面临着观测变量数量远超样本数量的“维度灾难”。本部分专门针对此挑战提供了解决方案。 第四章:维度缩减与特征选择 系统介绍了主成分分析(PCA)及其在宏观经济预测中的应用。重点讲解了因子分析(Factor Analysis)如何从大量指标中提取潜在因子,并讨论了用于变量选择的Lasso、Ridge及Elastic Net回归方法的统计性质和在经济变量筛选中的实际操作。 第五章:高维回归与预测建模 超越传统回归框架,探讨在高维设置下如何保持估计量的一致性和有效性。详细阐述了收缩估计量(Shrinkage Estimators)的理论基础,包括它们在处理高度共线性和稀疏模型时的优势。引入了用于高维时间序列预测的向量自回归(VAR)模型的正则化版本。 第六章:半参数与非参数估计技术 当模型结构完全未知或难以精确设定时,半参数和非参数方法提供了灵活的替代方案。本章详细讨论了局部线性回归(Nadaraya-Watson估计器)在估计条件期望函数中的应用,以及核回归(Kernel Regression)在平滑函数估计中的性能比较。 第三部分:结构性变化与因果推断 经济系统往往存在突发事件或政策冲击,导致参数结构发生显著变化。本部分聚焦于识别和量化这些结构性变化及其因果效应。 第七章:结构性断点与时间序列的稳定性检验 介绍了检验时间序列模型参数是否随时间变化的各种统计检验方法,包括Chow检验、CUSUM检验等。重点探讨了使用Markov转换模型(MSM)来内生地识别状态切换点的优势,以及如何利用这些模型进行短期冲击的动态分析。 第八章:因果推断的计量策略 本书将因果识别置于核心地位。深入分析了在非实验数据中识别真实因果效应的挑战。详细讲解了工具变量(IV)方法的现代扩展,如广义矩估计(GMM-IV)在处理多个工具变量时的应用。 第九章:准实验方法与选择性偏差的校正 重点介绍了处理选择性偏差(Selection Bias)的准实验方法。详细剖析了断点回归设计(RDD)和双重差分模型(DID)的识别假设、估计效率与稳健性检验。特别关注了DID模型在处理多期冲击和异质性处理效应(HTE)时的扩展应用,如合成控制法(Synthetic Control Method)。 读者对象与学习目标 本书面向计量经济学、金融工程、应用统计学以及经济管理领域的高级本科生、研究生以及从事定量研究的专业人士。 学习目标: 1. 掌握复杂性视角下的模型选择标准: 能够根据数据的内在结构(如异质性、非线性和高维性)选择合适的计量模型,而非仅仅依赖标准假设。 2. 深化对因果识别的理解: 能够批判性地评估经济研究中的识别策略,并独立构建稳健的准实验设计。 3. 熟练应用前沿软件工具: 读者将通过理论学习,掌握使用主流计量软件(如R, Stata或Python)实现复杂模型估计与模拟的能力。 4. 提升模型解释力: 理解模型残差和估计误差的来源,从而更准确地量化经济结论的可靠性范围。 本书旨在培养读者从“拟合数据”到“理解机制”的思维转变,为分析当代经济金融领域中的复杂挑战提供坚实的计量学基础。