当前位置:主页 > 经济论文 > 房地产论文 >

贝叶斯网络局部因果结构学习方法研究及其应用

发布时间:2019-01-03 17:16
【摘要】:在过去的数年间,,大量的研究集中在基于数据驱动的方式发现因果贝叶斯网络。因果关系揭示了系统要素作用的本质,因果结构学习已成为贝叶斯网络学习中一种重要的结构学习方法。但是从数据中学习全局贝叶斯网络是一个NP难题,并且人们通常仅关心其感兴趣的变量的局部因果结构。因此,学习贝叶斯网络中关于目标变量的局部因果结构成为该领域的一个重要研究内容。局部因果结构学习方法可以应用于发现经济领域的因果知识。发现目标变量的局部因果结构是一个充满挑战性的问题,同时也具有重要的科学意义和较高的应用价值。 论文中,将针对目标变量局部因果结构学习展开一系列的探讨。局部因果结构学习主要包括两个方面:一是,从数据中获取关于目标变量的局部模型;二是,发现局部模型中变量间的因果关系。针对这两个方面的研究内容,本文所开展的研究工作具体如下: 第一,为了能够有效的学习网络中目标变量的局部因果结构,提出了基于扰动学习的局部因果结构学习方法(I-LCSL方法)。首先,利用马尔可夫毯的结构划分能力从观测数据中获取目标变量的局部模型。其次,利用扰动学习的因果发现能力,从局部模型中随机选择一个扰动变量进行扰动,进而获取一组扰动数据。最后,联合观测数据和扰动数据,利用动态规划算法学习关于变量的局部因果结构。利用边的错误率对I-LCSL方法学习到的局部因果结构进行评估。 第二,针对现有方法都难以确定扰动节点的缺点,提出一种基于因果强度的局部因果结构主动学习方法(CSI-LCSL方法)。首先,寻找目标节点的马尔可夫毯生成关于目标节点的局部模型;其次,利用不对称信息熵对局部模型中的每一节点进行因果强度分析,选取因果强度值较大的节点进行扰动,生成扰动数据;再次,联合扰动数据和观测数据学习边的后验概率,从而获得一个关于目标节点的局部因果网络。最后,利用结构信息熵对CSI-LCSL方法的学习结果进行评估。 通过现实生活中的数据,对本文所提出的方法进行了综合评估。实验表明,本文提出的方法能够有效发现目标变量的局部因果结构,且学习结果优于当前的其它算法。 最后,我们使用本文提出的局部因果结构学习方法在金融行业板块数据集上发现房地产行业和煤炭石油行业的局部因果结构。
[Abstract]:In the past few years, a large number of studies have focused on the discovery of causal Bayesian networks in a data-driven way. Causality reveals the essence of the function of system elements. Causal structure learning has become an important structural learning method in Bayesian network learning. But learning global Bayesian networks from data is a NP problem, and people usually only care about the local causal structure of the variables of interest. Therefore, learning the local causal structure of target variables in Bayesian networks is an important research topic in this field. The local causality structure learning method can be applied to discover the causality knowledge in the economic field. Finding out the local causal structure of the target variable is a challenging problem and has important scientific significance and high application value. In this paper, a series of studies will be carried out on the local causal structure learning of target variables. The learning of local causality structure mainly includes two aspects: one is to obtain the local model about the target variable from the data, the other is to find the causality between the variables in the local model. For these two aspects of the research work, the research work carried out in this paper is as follows: first, in order to effectively learn the local causal structure of the target variables in the network, A local causal structure learning method based on disturbance learning (I-LCSL method) is proposed. Firstly, the local model of the target variables is obtained from the observed data by using the structural partition ability of Markov blanket. Secondly, using the causality discovery ability of disturbance learning, a disturbance variable is randomly selected from the local model for disturbance, and then a set of disturbance data is obtained. Finally, the dynamic programming algorithm is used to study the local causal structure of variables. The error rate of edges is used to evaluate the local causality structure learned by I-LCSL method. Secondly, an active learning method based on causality strength for local causal structure (CSI-LCSL method) is proposed to overcome the disadvantages of the existing methods which are difficult to determine the disturbance nodes. Firstly, the local model of the target node is generated by finding the Markov blanket of the target node. Secondly, the asymmetric information entropy is used to analyze the causality strength of each node in the local model. Thirdly, a local causal network for the target node is obtained by combining the posteriori probability of the learning edge between the perturbed data and the observed data. Finally, the structural information entropy is used to evaluate the learning results of CSI-LCSL method. Based on the real-life data, the method proposed in this paper is evaluated synthetically. Experimental results show that the proposed method can effectively find the local causal structure of the target variables and the learning results are better than those of other current algorithms. Finally, we use the local causal structure learning method proposed in this paper to find the local causal structure of real estate industry and coal oil industry on the financial sector plate data set.
【学位授予单位】:合肥工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TP181

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 闫志勇,李明,倪劲峰,周学海;贝叶斯网络在自适应教育超媒体中的应用[J];计算机工程与应用;2002年08期

2 程岳,王宝树,李伟生;贝叶斯网络在态势估计中的应用[J];计算机工程与应用;2002年23期

3 田凤占,张宏伟,陆玉昌,石纯一;多模块贝叶斯网络中推理的简化[J];计算机研究与发展;2003年08期

4 李俭川,胡茑庆,秦国军,温熙森;基于故障树的贝叶斯网络建造方法与故障诊断应用[J];计算机工程与应用;2003年24期

5 贺炜,潘泉,张洪才;基于互信息的直接因果搜索算法[J];计算机工程与应用;2003年31期

6 李伟生,王宝树;基于贝叶斯网络的态势评估[J];系统工程与电子技术;2003年04期

7 刘军;基于贝叶斯网络的Web访问模式挖掘模型系统[J];成都信息工程学院学报;2004年01期

8 王秀坤,张少中,杨南海;改进的EM算法及其在防洪决策中应用[J];大连理工大学学报;2004年03期

9 孔德华,王锁柱;贝叶斯网络在适应性E-Learning系统中的应用[J];山西师范大学学报(自然科学版);2005年02期

10 罗海蛟;一种贝叶斯网络结构学习的优化策略[J];自动化技术与应用;2005年05期

相关会议论文 前10条

1 黄桂松;;一种基于贝叶斯网络的业务驱动认知网络实现方法[A];江苏省电子学会2010年学术年会论文集[C];2010年

2 宫义山;钱娜;;贝叶斯网络结构在线学习算法及应用[A];科学发展与社会责任(A卷)——第五届沈阳科学学术年会文集[C];2008年

3 董杰;刘春红;李峰;李素芳;王传跃;;基于贝叶斯网络在双相抑郁的静息态网络间关系研究[A];中华医学会精神病学分会第九次全国学术会议论文集[C];2011年

4 杨卓鹏;郑恒;薛峰;任立明;;基于蒙特卡洛--贝叶斯网络方法的卫星地面站可用性分析[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年

5 朱宏博;张芊;赵海;宋纯贺;;基于贝叶斯网络英文电影对白的潜在语义分析[A];第八届沈阳科学学术年会论文集[C];2011年

6 马海军;黄德镛;唐立建;;采空区顶板事故动态贝叶斯模型研究[A];2010'中国矿业科技大会论文集[C];2010年

7 李立志;;基于贝叶斯网络的冠心病血瘀证辨证分析[A];2010中国医师协会中西医结合医师大会摘要集[C];2010年

8 王鹏;刘震;潘瑾;程尊平;汪卫;施伯乐;;OSBNC:一种快速贝叶斯网络分类算法[A];第二十届全国数据库学术会议论文集(研究报告篇)[C];2003年

9 沈海峰;梁曼君;;基于贝叶斯网络的数据挖掘技术[A];全国第十四届计算机科学及其在仪器仪表中的应用学术交流会论文集[C];2001年

10 戴芹;马建文;欧阳峗;;遥感数据处理中引入贝叶斯网络的基本问题研究[A];第十五届全国遥感技术学术交流会论文摘要集[C];2005年

相关重要报纸文章 前10条

1 谷国庆;信念爱情 织成浩歌[N];人民日报;2011年

2 梁福涛;“逃亡”储蓄资金成货币政策调控目标?[N];上海证券报;2007年

3 天津 吴子东;二级C语言试题讲解指针(1)[N];电脑报;2005年

4 刘庆;Excel决策树之初体验[N];网络世界;2006年

5 广发期货研究总监 邹功达 博士;宏观政策的微观传导时滞[N];期货日报;2009年

6 中国社会科学院金融研究所 曹红辉 董忠云;建立国际金融政策协调机制[N];中国证券报;2005年

7 多目标复合抽样设计课题组;多目标复合抽样方法在农村统计中的应用[N];中国信息报;2002年

8 申银万国证券研究所 梁福涛;18%或成准备金率最高点[N];证券时报;2007年

9 国家信息中心 陈强;从生产资料价格上涨看宏观经济形势[N];中国工业报;2003年

10 记者 陈艳红;氏家纯一:吸取日本房地产泡沫教训[N];中国经济时报;2010年

相关博士学位论文 前10条

1 张少中;基于贝叶斯网络的知识发现与决策应用研究[D];大连理工大学;2003年

2 李俭川;贝叶斯网络故障诊断与维修决策方法及应用研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年

3 刘思远;信息融合和贝叶斯网络集成的故障诊断理论方法及实验研究[D];燕山大学;2010年

4 华斌;贝叶斯网络在水电机组状态检修中的应用研究[D];华中科技大学;2004年

5 胡文斌;基于多Agent的分布式智能群决策支持系统关键技术研究[D];武汉理工大学;2004年

6 洪净;中医辩证量化方法学研究[D];湖南中医学院;2002年

7 李启青;遥感数据处理的遗传优化及其组合算法研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2004年

8 霍利民;基于贝叶斯网络的电力系统可靠性评估[D];华北电力大学(河北);2005年

9 刘辉;基因调控网络的建模与学习研究[D];复旦大学;2009年

10 蒋国萍;软件项目风险管理的贝叶斯网络模型研究[D];国防科学技术大学;2005年

相关硕士学位论文 前10条

1 周冬梅;贝叶斯网络局部因果结构学习方法研究及其应用[D];合肥工业大学;2013年

2 应凤刚;无人作战飞机对地攻击态势威胁评估方法和算法研究[D];西北工业大学;2005年

3 杨晓东;基于贝叶斯网络的配电网可靠性评估[D];华北电力大学(河北);2004年

4 费致根;Bayes网络在故障诊断中的应用[D];郑州大学;2004年

5 肖文辉;基于本体的智能故障诊断的不确定性推理研究[D];湖南科技大学;2010年

6 陈新亿;基于KL距离的贝叶斯网络结构学习算法研究[D];云南大学;2010年

7 钱隆;贝叶斯网络在基于几何模型的建筑物检测中的应用研究[D];合肥工业大学;2003年

8 朱传霞;MMOG中玩家联盟策略的研究[D];沈阳航空工业学院;2010年

9 张荧驿;基于T-S重要度和贝叶斯网络的多态液压系统可靠性分析[D];燕山大学;2011年

10 姚宏亮;贝叶斯网络结构学习及其多Agent系统模型研究[D];合肥工业大学;2003年



本文编号:2399662

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/jingjilunwen/fangdichanjingjilunwen/2399662.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户d95d7***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com