煤矿事故具有偶然性、预测难等特点,难于用单一的方法和模型来解决应急决策,而是需要针对情境的即时综合信息、知识和模型。如何建立模型把来自不同学科的,非结构化或不同结构的信息、知识、模型组织并进行管理起来,有效并且方便地建立和维护这些信息、知识、模型,并针对相关情境快速提供准确的信息、知识、模型是煤矿事故应急管理中的关键问题之一。知识元是描述事物的很小单位,能够从概念、属性、组成要素揭示事物的本原,能够作为统一标准把来自不同学科、不同结构的信息、知识、模型进行描述和集成起来。引入知识元对煤矿事故领域的信息、知识的描述、组织等有关问题进行研究。首先,根据共性知识元模型的特点在传统描述逻辑ALC基础上通过扩展概念和关系、添加反关系构造器提出了描述逻辑KEDL(知识元描述逻辑),建立了KEDL的语法、语义、公理体系,证明得出KEDL语法推论和语义推论等价等性质;其次,采用系统论把面向应急管理的煤矿事故涉及的相关事物分为煤矿事故系统、煤矿客观事物系统、应急管理活动系统,分别把其分到管理学范畴下不可再分,提取其对应的属性要素及关系,基于共性知识元模型分别建立了表达煤矿事故领域所涉及的相关事物和信息的三种知识元及它们的模型;另外,基于本体论建立了煤矿事故领域知识元本体模型,该模型由煤矿客观事物系统知识元本体、煤矿事故知识元本体、煤矿事故应急活动知识元本体组成;很后,基于复杂网络对煤矿事故领域知识元网络进行研究,建立其数学模型,从收集大量事故案例中提取知识元及关系,建立了煤矿事故领域知识元网络,分析得到该网络具有小世界和无标度等特性。通过实例验证,所提出的逻辑系统和相关知识元模型是合理的。
前言
第1章绪论1
1.1研究背景及意义1
1.1.1研究背景1
1.1.2研究的意义5
1.2国内外研究现状7
1.2.1应急知识管理7
1.2.2知识元研究综述9
1.2.3复杂网络及其在知识管理领域研究综述10
1.2.4描述逻辑研究综述13
1.3研究内容和技术路线15
1.3.1主要研究内容15
1.3.2组织结构16
1.4本章小结18
第2章基本概念及相关理论基础19
2.1知识元19
2.1.1知识元概念19
2.1.2知识元模型19
2.1.3知识元网络20
2.2描述逻辑21
2.2.1传统描述逻辑ALC的语法21
2.2.2传统描述逻辑ALC的语义21
2.2.3传统描述逻辑ALC的推理22
2.2.4传统描述逻辑ALC的可满足性问题22
2.3网络表示及其特征参数23
2.3.1网络的图表示23
2.3.2网络特征参数24
2.4网络模型26
2.4.1规则网络26
2.4.2随机网络28
2.4.3小世界网络模型29
2.4.4无标度网络模型31
2.5煤矿事故领域相关概念32
2.6本章小结33
第3章描述逻辑KEDL形式化系统35
3.1描述逻辑KEDL的提出35
3.2KEDL的形式化公理体系36
3.2.1描述逻辑KEDL的语法36
3.2.2描述逻辑KEDL的语义38
3.2.3描述逻辑KEDL的公理、公理解释说明40
3.3描述逻辑KEDL的基本性质45
3.4描述逻辑KEDL形式化系统的可靠性和完全性65
3.5实例说明78
3.6本章小结84
第4章煤矿事故领域知识元模型构建研究85
4.1煤矿事故主要类型及其特征85
4.1.1煤矿事故分类85
4.1.2煤矿事故的特点86
4.2煤矿事故分析87
4.2.1煤矿事故内外环境分析87
4.2.2煤矿事故主要构成分析87
4.2.3煤矿事故应急管理分析89
4.3煤矿客观事物系统知识元模型构建90
4.3.1煤矿客观事物系统的概念及分类91
4.3.2煤矿客观事物系统知识元模型91
4.3.3煤矿客观事物系统知识元之间的关系94
4.4煤矿事故知识元模型构建94
4.4.1基元事件的定义95
4.4.2煤矿事故知识元模型95
4.4.3煤矿事故知识元之间的关系97
4.5煤矿事故应急活动知识元模型构建98
4.5.1煤矿事故应急活动基元概念98
4.5.2煤矿事故应急活动知识元模型99
4.5.3煤矿事故应急活动知识元之间的关系101
4.6煤矿事故知识元与煤矿客观事物系统知识元的关系讨论107
4.6.1煤矿事故的发生机理107
4.6.2煤矿事故基元事件与煤矿客观事物系统对象的关系108
4.6.3煤矿事故知识元与煤矿客观事物系统知识元的关系113
4.7煤矿事故应急活动知识元与煤矿客观事物系统知识元的关系讨论114
4.7.1煤矿事故应急活动基元与煤矿客观事物系统对象的关系114
4.7.2煤矿事故应急活动知识元与煤矿客观事物系统知识元的关系118
4.8煤矿事故知识元与煤矿事故应急活动知识元的关系讨论119
4.8.1煤矿事故基元事件与煤矿事故应急活动基元间关系120
4.8.2煤矿事故知识元与煤矿事故应急活动知识元的关系124
4.9实例验证125
4.10本章小结127
第5章煤矿事故领域知识元本体模型构建研究128
5.1煤矿事故领域知识元本体128
5.2煤矿事故领域知识元本体模型129
5.2.1煤矿事故领域知识元本体的形式化129
5.2.2煤矿客观事物系统知识元本体130
5.2.3煤矿事故知识元本体136
5.2.4煤矿事故应急活动知识元本体141
5.2.5煤矿事故领域知识元本体模型的特性147
5.3煤矿事故领域知识元本体的构建与推理实现147
5.3.1构建煤矿事故领域知识元本体147
5.3.2煤矿事故领域知识元本体编码150
5.3.3基于煤矿事故领域知识元本体的推理151
5.4本章小结153
第6章煤矿事故领域知识元网络研究154
6.1煤矿事故领域知识元网络化描述154
6.1.1煤矿事故领域知识元系统化模型154
6.1.2煤矿事故领域知识元网络化模型156
6.2煤矿事故领域知识元网络建模157
6.2.1数据收集与处理158
6.2.2知识元网络节点确定160
6.2.3知识元网络关系确定161
6.3煤矿事故领域知识元网络结构及其属性161
6.3.1煤矿事故领域知识元网络结构分析162
6.3.2煤矿事故领域知识元网络个体属性分析166
6.3.3子网络属性分析170
6.4本章小结194
第7章总结和展望197
7.1主要工作与创新197
7.2下一步研究工作200
参考文献202
附录215
文斌,1978年3月出生,博士,副教授,硕士生导师,就职于云南师范大学。研究方向:智能信息处理、应急管理、民族教育信息化。先后主持国家自然基金项目、云南省科技计划项目、云南省教育厅科学研究基金项目、云南师范大学校级项目等课题。在靠前外学术期刊和学术会议发表论文20余篇,参编著作2部、教材1部(副主编),申请计算机软件著作权4项。