АЛГОРИТМ МАКСИМИЗАЦИИ ФУНКЦИИ ОЦЕНКИ СЕМАНТИЧЕСКОЙ ЗНАЧИМОСТИ СТРОКОВОГО ШАБЛОНА

В настоящее время активно ведется работа по созданию методов автоматизированного интегрирования баз данных. [1] В большинстве случаев эти методы базируются на оценках семантического сходства объектов. Однако описание семантики объектов является нетривиальной задачей, которая до сих пор окончательно не решена. Таким образом, исследования методов описания семантики объектов являются актуальной задачей. [2]
Рассмотрим возможность использования строковых шаблонов в качестве семантической хаpaктеристики множества семантически сходных строк. В качестве языка строковых шаблонов будем использоваться общеизвестный язык регулярных выражений. [3] Любой строковый шаблон определяет некоторое множество строк. И можно считать, что строковый шаблон является некоторым семантическим описанием множества строк. Семантической значимостью можно считать некоторую обобщенную численную оценку, хаpaктеризующую то, насколько данный шаблон точно описывает заданное множество строк.
Пусть - множество строк, обладающих сходной семантикой, - некоторый набор, множеств строк, - некоторый шаблон. Определим функцию:
(1)
где - функция, которая возвращает количество строк из множества , которые удовлетворяют шаблону , а - объем множества . Значение функции pF будем кратко называть частотой появления шаблона на множестве .
Определим функцию:
(2)
где - набор множеств строковых значений.
Определим функцию:
(3)
где - множество значений i- го атрибута, - набор всех множеств значений атрибутов, кроме i- го. Примем значение функции pV как численное выражение семантической значимости шаблона относительно множества строк в контексте набора множеств строк .
Таким образом, задача семантической хаpaктеристики некоторого множества строк относительно набора множеств других строк может быть сведена к задаче максимизации функции семантической значимости шаблона.
Для решения задачи максимизации функции семантической значимости используем генетический алгоритм [4] представленный на рисунке 1.
Использование генетического алгоритма подразумевает представление в генетическом виде информации о шаблоне, поэтому прежде чем перейти к описанию разработанного алгоритма, определим способ кодирования информации о шаблоне в виде генов.
Рис. 1. Генетический алгоритм максимизации функции семантической значимости
Рис. 2. Древовидная структура шаблона
В общем случае структура шаблона, может содержать любое количество подшаблонов, а сам шаблон может быть представлен в виде дерева. Узлами дерева будут ялвяться подшаблоны, которые в свою очередь содержат другие подшаблоны. Листья дерева будут представлять собой шаблоны, которые не содеражат подшаблоны, но хаpaктеризуются множеством допустимых символов. Пример древовидной структуры шаблона показан на рисунке 2.
В терминах эволюционных алгоритмов каждый подшаблон представляет собой хромосому. Множество генов объединенных в древовидную структуру будут представлять шаблон, а в терминах эволюционного поиска - особь. Хромосома может состоять из различного количества генов. При этом гены определяют множество допустимых символов подшаблона в случае, если данный подшаблон является листом в дереве подшаблонов, или определяют набор подшаблонов в случае, если данный подшаблон содержит другие подшаблоны. Значение минимального и максимального количества вхождений данного подшаблона так же кодируются в виде генов.
Так как основная задача поиска - отыскание шаблонов, наиболее точно описывающих определенный атрибут в контексте множества других атрибутов, то естественным образом можно определить фитнес функцию как функцию оценки семантической значимости атрибута в контексте множества атрибутов.
Начальную популяцию будем формировать на основе множества значений рассматриваемого атрибута. Каждое значение атрибута может быть закодировано в виде шаблона следующим образом:
На основании каждого символа значения атрибута формируется шаблон. Каждый подшаблон шаблона представляет собой лист в дереве подшаблонов, множество символов представлено одним текущим символом значения атрибута, максимальное и минимальное количество вхождений подшаблонов равно единице.
Определим оператор скрещивания как случайный обмен хромосомами между двумя особями. В терминах шаблонов, такого рода обмен будет представлять собой обмен некоторыми подшаблонами между двумя деревьями подшаблонов.
Рассмотрим следующие операции над шаблонами:
Добавление подшаблона - операция, добавляющая в дерево подшаблонов новый подшаблон.
Удаление подшаблона - операция удаляющая из дерева подшаблонов подшлаблон.
Изменения минимального количества вхождения подшаблона - изменение параметра подшаблона, хаpaктеризующего минимальное вхождения подшаблона.
Изменения максимального количества вхождения подшаблона - изменение параметра подшаблона, хаpaктеризующего максимальное вхождения подшаблона.
Уточнение множества символов подшаблона - замена текущего множества символов подшаблона на множество символов, стоящих ниже в иерархии групп символов.
Обобщение множества символов подшаблона - замена текущего множества символов подшаблона на множество символов, стоящих выше в иерархии групп символов.
Добавление символа в множество символов подшаблона - добавление символа, стоящего на том же уровне иерархии символов, что и остальные допустимые символы подшаблона.
Удаление символа из множества символов подшаблона - удаление символа из множества допустимых символов подшаблона.
Определим оператор мутации как случайное применение одной из вышеописанных операций к случайной хромосоме особи. В простейшем случае будем полагать применения любой операции равновероятным.
Предложенный выше алгоритм позволяет отыскать строковый шаблон, который в контексте рассматриваемых множеств строк дает максимум значения функции семантической значимости.
Таким образом, предложен метод описания семантики множества строк с помощью строковых шаблонов, определена функция численной оценки семантической значимости шаблона, а так же предложен алгоритм максимизации данной функции. Строковые шаблоны, которые дают максимум функции семантической значимости, могут быть рассмотрены как семантическая хаpaктеристика множества строк.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
- Глеб Лодыженский. Шлюзы как средство интеграции баз данных. // Открытые системы, №2, 1999.
- Цаленко М. Ш. Моделирование семантики в базах данных. - М.: Наука, 1989. - 287 c.
- Фридл Дж. Регулярные выражения, 2-е издание. - Спб.: Питер, 2003. - 464 с.
- Курейчик, В.М. Генетические алгоритмы / Л.А. Гладков, В.М. Курейчик, В.В. Курейчик. - М.: Физматлит, 2006.
Статья в формате PDF
123 KB...
12 04 2026 17:36:21
Статья в формате PDF
121 KB...
11 04 2026 1:34:49
Статья в формате PDF
115 KB...
10 04 2026 5:47:24
Статья в формате PDF
257 KB...
09 04 2026 16:25:56
Статья в формате PDF
130 KB...
08 04 2026 2:20:20
Статья в формате PDF
131 KB...
07 04 2026 7:47:49
Статья в формате PDF
101 KB...
05 04 2026 7:14:17
Статья в формате PDF
112 KB...
04 04 2026 0:55:54
Статья в формате PDF
137 KB...
03 04 2026 16:57:24
Статья в формате PDF
114 KB...
02 04 2026 16:13:52
Статья в формате PDF
110 KB...
31 03 2026 13:19:32
Статья в формате PDF
132 KB...
30 03 2026 14:25:24
Статья в формате PDF
268 KB...
28 03 2026 21:18:45
Статья в формате PDF
112 KB...
27 03 2026 2:22:42
Статья в формате PDF
264 KB...
25 03 2026 15:48:30
Статья в формате PDF
119 KB...
24 03 2026 5:29:35
Статья в формате PDF
214 KB...
23 03 2026 21:34:22
Статья в формате PDF
113 KB...
22 03 2026 13:26:14
Получено, что на 30‒й день холодовой адаптации на низкие дозы норадреналина реактивность системного давления больше контроля, а на большие дозы меньше контроля. Реактивность артерий конечности была на все дозы норадреналина меньше контроля. Нами впервые показано, что прессорное действие норадреналина на периферические артерии уменьшается на все дозы после адаптации к холоду, что способствует большему кровотоку и усилению прогрева тканей. Из данной работы следует, что дозированное действие холодного климата может способствовать уменьшению спазма артерий на норадреналин и поэтому, дозированный холод может помогать в лечении гипертонической болезни.
...
21 03 2026 16:17:33
20 03 2026 19:49:21
Статья в формате PDF
303 KB...
19 03 2026 23:54:22
Статья в формате PDF
116 KB...
18 03 2026 22:53:10
Статья в формате PDF
124 KB...
17 03 2026 1:40:25
Статья в формате PDF
132 KB...
16 03 2026 6:58:49
Статья в формате PDF
141 KB...
15 03 2026 17:48:14
В статье даны пpaктические рекомендации для проектирования вибратора грохота, который по технологическим соображениям был переведён в режим работы с повышенной частотой вращения и уменьшенной амплитудой. Разработана динамическая схема грохота и предложен алгоритм решения дифференциального уравнения. Короб грохота рассматривался как одномассная система с элементами переменной жесткости опор короба, что позволило определить требуемую возмущающую силу вибратора и величину статического момента массы дeбaлансов при заданных кинематических параметрах. На основе полученных результатов разработана рациональная конструкция дeбaлансов.
...
14 03 2026 4:50:11
13 03 2026 17:33:28
Статья в формате PDF
118 KB...
11 03 2026 1:34:29
Статья в формате PDF
120 KB...
09 03 2026 1:31:10
В статье представлен результат первого в Забайкалье опыта использования в травматологической пpaктике систем трaнcпедикулярной фиксации позвоночника. Проанализировано 12 случаев успешного применения метода.
...
08 03 2026 19:12:20
Статья в формате PDF
113 KB...
07 03 2026 13:11:12
Статья в формате PDF
127 KB...
06 03 2026 19:53:36
Статья в формате PDF
104 KB...
05 03 2026 14:13:44
Статья в формате PDF
494 KB...
04 03 2026 1:47:56
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::