第52章 智能匹配计算
智能合成并不是把不同智能结构简单地放在一起,而必须首先判断不同结构之间是否能够对应、是否能够连接、是否具有相似性、互补性或替代性,以及它们组合以后是否存在冲突。
因此,**智能匹配计算(Intelligence Matching Computation)**是智能合成理论中的基础计算机制。
第51章已经建立:
IS=(E,O,A,S,R,Cn,Cp,M,B)IS=(E,O,A,S,R,C_n,C_p,M,B)
其中包含元素、对象、属性、状态、关系、场景、能力、方法和行为。
本章进一步建立:
Match(IS1,IS2)\boxed{ Match(IS_1,IS_2) }
即对两个或多个智能结构进行形式化比较和计算。
智能匹配不是简单判断“相同”或者“不相同”,而是计算两个结构在目标、属性、状态、关系、场景、能力、方法和行为等维度上的对应程度。
因此:
智能匹配=结构对应+条件对应+功能对应+状态对应+关系对应\boxed{ 智能匹配 = 结构对应 + 条件对应 + 功能对应 + 状态对应 + 关系对应 }
其基本过程为:
智能结构→结构分解→匹配对象确定→属性匹配→状态匹配→关系匹配→场景匹配→能力匹配→方法匹配→综合匹配\boxed{ 智能结构 \rightarrow 结构分解 \rightarrow 匹配对象确定 \rightarrow 属性匹配 \rightarrow 状态匹配 \rightarrow 关系匹配 \rightarrow 场景匹配 \rightarrow 能力匹配 \rightarrow 方法匹配 \rightarrow 综合匹配 }
最终获得:
M(IS1,IS2)∈[0,1]M(IS_1,IS_2)\in[0,1]
其中:
- 00:没有有效匹配;
- 11:达到定义条件下的完全匹配;
- 0<M<10<M<1:存在不同程度的匹配。
52.1 匹配函数
**匹配函数(Matching Function)**是根据两个智能结构的特征、状态、关系、条件和目标,计算它们之间对应程度的数学函数。
定义:
M:X×Y→[0,1]M:X\times Y\rightarrow[0,1]
其中:
- XX:第一结构空间;
- YY:第二结构空间;
- M(x,y)M(x,y):两个结构之间的匹配度。
对于智能结构:
MIS(IS1,IS2)=F(IS1,IS2,G,E,C)M_{IS}(IS_1,IS_2) = F(IS_1,IS_2,G,E,C)
其中:
- GG:目标;
- EE:环境;
- CC:约束条件。
因此同两个结构,在不同目标下可能产生不同匹配结果:
M(IS1,IS2∣G1)≠M(IS1,IS2∣G2)M(IS_1,IS_2|G_1) \neq M(IS_1,IS_2|G_2)
这说明:
匹配不是绝对属性,而是条件属性\boxed{ 匹配不是绝对属性,而是条件属性 }
例如某个能力在任务 T1T_1 中高度适合:
M(C,T1)=0.95M(C,T_1)=0.95
而在任务 T2T_2 中:
M(C,T2)=0.30M(C,T_2)=0.30
因此智能匹配必须考虑目标和任务。
52.1.1 匹配的基本类型
智能结构之间可以形成不同关系:
MatchType={Exact,Similar,Complementary,Replaceable,Sequential,Incompatible}MatchType= \{ Exact, Similar, Complementary, Replaceable, Sequential, Incompatible \}
分别表示:
Exact:完全匹配;Similar:相似匹配;Complementary:互补匹配;Replaceable:替代匹配;Sequential:顺序匹配;Incompatible:不兼容。
因此:
MatchType=M(IS1,IS2,G,E,C)MatchType=M(IS_1,IS_2,G,E,C)
匹配度和匹配类型是两个不同结果。
例如:
M(IS1,IS2)=0.80M(IS_1,IS_2)=0.80
并不意味着两个结构完全相同,而可能表示:
Type=ComplementaryType=Complementary
52.1.2 匹配函数的基本形式
可以建立:
M=w1MA+w2MS+w3MR+w4MC+w5MCp+w6MM+w7MBM= w_1M_A+ w_2M_S+ w_3M_R+ w_4M_C+ w_5M_{Cp}+ w_6M_M+ w_7M_B
其中:
- MAM_A:属性匹配度;
- MSM_S:状态匹配度;
- MRM_R:关系匹配度;
- MCM_C:场景匹配度;
- MCpM_{Cp}:能力匹配度;
- MMM_M:方法匹配度;
- MBM_B:行为匹配度;
- wiw_i:各维度权重。
通常:
wi≥0w_i\geq0
并可以规定:
∑iwi=1\sum_iw_i=1
从而:
0≤M≤10\leq M\leq1
但是,综合匹配度不应机械地把所有维度平均处理。
例如安全关系可能比普通属性更加重要,因此可以设置:
wSafety>wAttributew_{Safety}>w_{Attribute}
因此:
权重是匹配计算中的结构优先级参数\boxed{ 权重是匹配计算中的结构优先级参数 }
52.2 属性匹配
**属性匹配(Attribute Matching)**是比较两个对象或结构的属性类型、属性值、单位、范围、约束和功能意义之间对应程度的过程。
两个属性:
a1=(Type1,Value1,Unit1,Range1)a_1=(Type_1,Value_1,Unit_1,Range_1) a2=(Type2,Value2,Unit2,Range2)a_2=(Type_2,Value_2,Unit_2,Range_2)
属性匹配函数:
MA(a1,a2)=F(Type,Value,Unit,Range,Constraint)M_A(a_1,a_2) = F(Type,Value,Unit,Range,Constraint)
如果类型完全一致:
Type1=Type2Type_1=Type_2
则:
Mtype=1M_{type}=1
如果单位不同但可以转换:
Unit1≠Unit2Unit_1\neq Unit_2
但是:
Convertible(Unit1,Unit2)=1Convertible(Unit_1,Unit_2)=1
则仍然可以进行数值匹配。
例如:
1m=100cm1m=100cm
因此单位不同不一定意味着属性不能匹配。
52.2.1 属性值匹配
对于数值属性,可以定义距离:
d(a1,a2)=∣v1−v2∣d(a_1,a_2)=|v_1-v_2|
归一化以后:
MV=1−∣v1−v2∣Vmax−VminM_V= 1- \frac{|v_1-v_2|} {V_{max}-V_{min}}
如果:
v1=v2v_1=v_2
则:
MV=1M_V=1
对于范围属性:
R1=[a,b]R_1=[a,b] R2=[c,d]R_2=[c,d]
可以计算区间重叠程度:
MR=∣R1∩R2∣∣R1∪R2∣M_R= \frac{|R_1\cap R_2|} {|R_1\cup R_2|}
这使属性匹配从简单相等比较发展为范围匹配。
52.2.2 属性集合匹配
两个对象的属性集合:
A1={a1,…,an}A_1=\{a_1,\ldots,a_n\} A2={b1,…,bm}A_2=\{b_1,\ldots,b_m\}
则属性集合匹配:
MA(A1,A2)=∑i,jwijM(ai,bj)∑i,jwijM_A(A_1,A_2) = \frac{\sum_{i,j}w_{ij}M(a_i,b_j)} {\sum_{i,j}w_{ij}}
其中:
wijw_{ij}
表示属性 aia_i 与 bjb_j 的重要程度。
因此:
属性匹配=类型匹配+值匹配+范围匹配+约束匹配+功能匹配\boxed{ 属性匹配 = 类型匹配 + 值匹配 + 范围匹配 + 约束匹配 + 功能匹配 }
52.3 状态匹配
**状态匹配(State Matching)**是比较两个对象或智能结构当前状态、目标状态、状态转换条件以及状态变化方向之间对应程度的过程。
两个状态:
s1s_1
和:
s2s_2
可以计算:
MS(s1,s2)M_S(s_1,s_2)
最基本的状态匹配:
s1=s2→MS=1s_1=s_2 \rightarrow M_S=1
如果状态不同:
s1≠s2s_1\neq s_2
则进一步判断:
Transition(s1,s2)Transition(s_1,s_2)
例如:
Running→StoppedRunning \rightarrow Stopped
与:
Running→FaultRunning \rightarrow Fault
具有完全不同的状态转换意义。
因此状态匹配必须考虑:
当前状态+目标状态+状态转换当前状态 + 目标状态 + 状态转换
可以定义:
MS=w1Mcurrent+w2Mtransition+w3MtargetM_S= w_1M_{current} + w_2M_{transition} + w_3M_{target}
其中:
- McurrentM_{current}:当前状态匹配;
- MtransitionM_{transition}:状态转换匹配;
- MtargetM_{target}:目标状态匹配。
52.3.1 动态状态匹配
如果状态随时间变化:
S1(t)S_1(t) S2(t)S_2(t)
则可以比较两个状态序列:
S1={S1(t1),…,S1(tn)}\mathcal{S}_1= \{S_1(t_1),\ldots,S_1(t_n)\} S2={S2(t1),…,S2(tn)}\mathcal{S}_2= \{S_2(t_1),\ldots,S_2(t_n)\}
动态状态匹配:
Mdynamic=F(S1,S2)M_{dynamic} = F(\mathcal{S}_1,\mathcal{S}_2)
这样可以判断两个结构是否具有类似的状态变化模式。
因此:
状态匹配不仅是状态相等匹配,也是状态变化匹配\boxed{ 状态匹配不仅是状态相等匹配,也是状态变化匹配 }
52.4 关系匹配
**关系匹配(Relation Matching)**是比较两个智能结构中的关系主体、关系对象、关系类型、成立条件、方向和关系值之间对应程度的过程。
关系:
r=(A,B,T,C,V)r=(A,B,T,C,V)
两个关系:
r1=(A1,B1,T1,C1,V1)r_1=(A_1,B_1,T_1,C_1,V_1) r2=(A2,B2,T2,C2,V2)r_2=(A_2,B_2,T_2,C_2,V_2)
关系匹配:
MR(r1,r2)=F(MA,MB,MT,MC,MV)M_R(r_1,r_2) = F(M_A,M_B,M_T,M_C,M_V)
其中:
- MAM_A:主体匹配;
- MBM_B:对象匹配;
- MTM_T:关系类型匹配;
- MCM_C:条件匹配;
- MVM_V:关系值匹配。
例如:
Motor→Drive→PumpMotor\rightarrow Drive\rightarrow Pump
与:
Motor2→Drive→Pump2Motor_2\rightarrow Drive\rightarrow Pump_2
如果结构关系一致,则具有较高关系匹配度。
52.4.1 关系网络匹配
两个关系网络:
G1=(V1,E1)G_1=(V_1,E_1) G2=(V2,E2)G_2=(V_2,E_2)
可以通过节点和边分别进行匹配:
MG=wvMV+weMEM_G= w_vM_V+w_eM_E
其中:
- MVM_V:节点匹配;
- MEM_E:关系边匹配。
因此关系匹配实际上可以发展为图结构匹配。
如果:
G1≅G2G_1\cong G_2
则说明两个结构具有较强的结构同构关系。
但是:
G1≅G2G_1\cong G_2
不一定表示两个智能具有相同功能,因为还需要考虑:
功能+目标+环境功能 + 目标 + 环境
所以:
结构匹配≠功能完全相同\boxed{ 结构匹配\neq功能完全相同 }
52.5 场景匹配
**场景匹配(Scene Matching)**是比较两个场景中的对象、属性、状态、关系、时间、空间、环境和条件之间结构对应程度的过程。
场景:
Cn=(O,A,S,R,T,P,E,C)C_n=(O,A,S,R,T,P,E,C)
两个场景:
Cn1C_{n1}
和:
Cn2C_{n2}
其匹配:
MC=F(MO,MA,MS,MR,MT,MP,ME,MC′)M_C= F(M_O,M_A,M_S,M_R,M_T,M_P,M_E,M_C’)
这里最后的 MC′M_C’ 表示条件匹配,以避免与场景集合符号 CnC_n 混淆。
场景匹配包括:
对象匹配对象匹配 属性匹配属性匹配 状态匹配状态匹配 关系匹配关系匹配 空间匹配空间匹配 时间匹配时间匹配 环境匹配环境匹配 条件匹配条件匹配
因此:
场景匹配=多个结构维度的综合匹配\boxed{ 场景匹配 = 多个结构维度的综合匹配 }
52.5.1 场景匹配的重要性
同一个对象,在不同场景中的智能意义可能不同。
例如:
Object+Scene1→Action1Object+Scene_1\rightarrow Action_1
而:
Object+Scene2→Action2Object+Scene_2\rightarrow Action_2
因此不能只根据对象名称选择方法。
场景匹配提供:
当前场景→历史相似场景→知识匹配→方法选择当前场景 \rightarrow 历史相似场景 \rightarrow 知识匹配 \rightarrow 方法选择
这也是经验结构可以被重新利用的重要数学基础。
52.6 能力匹配
**能力匹配(Capability Matching)**是比较能力需求与能力供给,判断某一能力是否能够满足特定目标、任务、环境和条件的计算过程。
能力:
ci=(Type,Level,Condition,Performance,Cost,Risk)c_i=(Type,Level,Condition,Performance,Cost,Risk)
能力需求:
CR={r1,r2,…,rn}CR=\{r_1,r_2,\ldots,r_n\}
能力供给:
CS={c1,c2,…,cm}CS=\{c_1,c_2,\ldots,c_m\}
建立:
ri↔cjr_i\leftrightarrow c_j
匹配度:
Mij=Match(ri,cj)M_{ij}=Match(r_i,c_j)
综合能力匹配:
CM=∑iwiMiCM= \sum_iw_iM_i
如果考虑风险和成本:
CM=∑iwiMi−wrRisk−wcCostCM= \sum_iw_iM_i -w_rRisk -w_cCost
52.6.1 能力类型匹配
能力匹配不仅包括相同能力:
C1=C2C_1=C_2
还包括:
C1≈C2C_1\approx C_2
即相似能力。
以及:
C1⊕C2C_1\oplus C_2
即互补能力。
还可以:
C1→C2C_1\rightarrow C_2
表示替代关系。
因此:
能力匹配=一致+相似+互补+替代+冲突判断\boxed{ 能力匹配 = 一致 + 相似 + 互补 + 替代 + 冲突判断 }
例如:
Planning+MovementControlPlanning + MovementControl
可以形成:
NavigationNavigation
这里并不是两个能力“相同”,而是:
Complement(Planning,MovementControl)Complement(Planning,MovementControl)
较高。
52.6.2 能力等级匹配
需求能力:
r=(Type,Lr)r=(Type,L_r)
供给能力:
c=(Type,Lc)c=(Type,L_c)
如果:
Lc≥LrL_c\geq L_r
则能力等级满足需求。
可以定义:
ML=min(LcLr,1)M_L= \min\left( \frac{L_c}{L_r},1 \right)
如果:
Lc<LrL_c<L_r
则:
ML<1M_L<1
因此能力匹配可以进一步表示:
MC=w1Mtype+w2Mlevel+w3Mcondition+w4Mperformance−w5Risk−w6CostM_C= w_1M_{type} + w_2M_{level} + w_3M_{condition} + w_4M_{performance} – w_5Risk – w_6Cost
52.7 方法匹配
**方法匹配(Method Matching)**是比较两个方法在目标、状态、条件、知识、动作、参数、结果等方面对应程度的过程。
方法:
M=(G,S,C,K,A,P,R)M=(G,S,C,K,A,P,R)
两个方法:
M1M_1
和:
M2M_2
可以计算:
Mmethod=F(MG,MS,MC,MK,MA,MP,MR)M_{method} = F(M_G,M_S,M_C,M_K,M_A,M_P,M_R)
其中:
- MGM_G:目标匹配;
- MSM_S:状态匹配;
- MCM_C:条件匹配;
- MKM_K:知识匹配;
- MAM_A:动作匹配;
- MPM_P:参数匹配;
- MRM_R:结果匹配。
综合:
Mmethod=∑iwiMiM_{method} = \sum_iw_iM_i
52.7.1 方法的目标匹配
两个方法首先需要判断目标是否一致:
G1=G2G_1=G_2
或者目标是否兼容:
Compatible(G1,G2)=1Compatible(G_1,G_2)=1
例如:
Method1:降低温度Method_1: 降低温度 Method2:提高散热Method_2: 提高散热
虽然表面动作不同,但目标具有一致性:
MG≈1M_G\approx1
因此:
目标一致≠方法一致目标一致 \neq 方法一致
这是方法匹配的重要特点。
52.7.2 方法步骤匹配
方法通常包含多个动作:
M1=(A1,A2,…,An)M_1=(A_1,A_2,\ldots,A_n) M2=(B1,B2,…,Bm)M_2=(B_1,B_2,\ldots,B_m)
可以比较动作之间的对应关系:
Ai↔BjA_i\leftrightarrow B_j
形成方法结构匹配:
Msequence=Match(A1,…,An,B1,…,Bm)M_{sequence} = Match( A_1,\ldots,A_n, B_1,\ldots,B_m )
如果:
A1→A2→A3A_1\rightarrow A_2\rightarrow A_3
与:
B1→B2→B3B_1\rightarrow B_2\rightarrow B_3
具有相同功能顺序,则方法结构具有较高匹配度。
因此:
方法匹配不仅比较方法名称,更比较方法结构\boxed{ 方法匹配不仅比较方法名称,更比较方法结构 }
52.8 综合匹配度
**综合匹配度(Comprehensive Matching Degree)**是将属性、状态、关系、场景、能力和方法等多个层次的匹配结果按照权重、条件和约束进行综合计算后得到的总体匹配结果。
设:
MAM_A
为属性匹配度,
MSM_S
为状态匹配度,
MRM_R
为关系匹配度,
MCM_C
为场景匹配度,
MCpM_{Cp}
为能力匹配度,
MMM_M
为方法匹配度,
MBM_B
为行为匹配度。
则:
Mtotal=w1MA+w2MS+w3MR+w4MC+w5MCp+w6MM+w7MB\boxed{ M_{total} = w_1M_A + w_2M_S + w_3M_R + w_4M_C + w_5M_{Cp} + w_6M_M + w_7M_B }
其中:
wi≥0w_i\geq0
且:
∑iwi=1\sum_iw_i=1
因此:
0≤Mtotal≤10\leq M_{total}\leq1
52.8.1 条件约束
综合匹配度不能脱离条件约束。
定义:
ValidMatch(IS1,IS2)=Goal∧Environment∧Constraint∧SafetyValidMatch(IS_1,IS_2)= Goal \land Environment \land Constraint \land Safety
如果不满足基本约束:
ValidMatch=0ValidMatch=0
则即使某些维度匹配度很高,也不能形成有效匹配。
因此:
高匹配度≠有效匹配\boxed{ 高匹配度\neq有效匹配 }
最终有效匹配可以表示为:
Mvalid={Mtotal,ValidMatch=10,ValidMatch=0M_{valid}= \begin{cases} M_{total},&ValidMatch=1\\ 0,&ValidMatch=0 \end{cases}
52.8.2 匹配阈值
设匹配阈值为:
θM\theta_M
则:
Mtotal≥θMM_{total}\geq\theta_M
表示达到匹配要求。
如果:
Mtotal<θMM_{total}<\theta_M
则可以判断为低匹配。
因此:
MatchResult={High,M≥θHMedium,θL≤M<θHLow,M<θLMatchResult= \begin{cases} High,&M\geq\theta_H\\ Medium,&\theta_L\leq M<\theta_H\\ Low,&M<\theta_L \end{cases}
但是,对于安全、资源、状态等硬约束,不应仅依赖综合分数。
例如:
Safety=0Safety=0
则:
MatchResult=InvalidMatchResult=Invalid
即:
硬约束优先于综合评分\boxed{ 硬约束优先于综合评分 }
52.9 多层智能结构匹配
第51章建立了多层智能结构,因此匹配也可以形成多层结构。
元素匹配→对象匹配→属性匹配→状态匹配→关系匹配→场景匹配→能力匹配→方法匹配→行为匹配\boxed{ 元素匹配 \rightarrow 对象匹配 \rightarrow 属性匹配 \rightarrow 状态匹配 \rightarrow 关系匹配 \rightarrow 场景匹配 \rightarrow 能力匹配 \rightarrow 方法匹配 \rightarrow 行为匹配 }
每一层都可以形成局部匹配度:
ME,MO,MA,MS,MR,MC,MCp,MM,MBM_E,M_O,M_A,M_S,M_R,M_C,M_{Cp},M_M,M_B
最终:
MIS=F(ME,MO,MA,MS,MR,MC,MCp,MM,MB)M_{IS} = F( M_E, M_O, M_A, M_S, M_R, M_C, M_{Cp}, M_M, M_B )
这意味着智能匹配可以从最底层结构逐渐向高层结构发展。
例如:
元素匹配→属性匹配→对象匹配元素匹配 \rightarrow 属性匹配 \rightarrow 对象匹配
再:
对象→状态→关系→场景对象 \rightarrow 状态 \rightarrow 关系 \rightarrow 场景
再:
场景→能力→方法→行为场景 \rightarrow 能力 \rightarrow 方法 \rightarrow 行为
最终:
局部匹配→结构匹配→功能匹配→行为匹配\boxed{ 局部匹配 \rightarrow 结构匹配 \rightarrow 功能匹配 \rightarrow 行为匹配 }
52.10 匹配计算与智能组合
智能匹配不是最终目的。
它的主要作用之一是为智能组合提供判断基础。
基本过程:
IS1,IS2→Matching→Compatibility→ConflictDetection→CombinationIS_1,IS_2 \rightarrow Matching \rightarrow Compatibility \rightarrow ConflictDetection \rightarrow Combination
如果:
M(IS1,IS2)≥θM(IS_1,IS_2)\geq\theta
并且:
Conflict(IS1,IS2)<θcConflict(IS_1,IS_2)<\theta_c
同时:
Resource(IS1)+Resource(IS2)≤ResourceavailableResource(IS_1)+Resource(IS_2) \leq Resource_{available}
则可以进入组合:
IS1⊕IS2IS_1\oplus IS_2
因此:
匹配解决“能不能连接”\boxed{ 匹配解决“能不能连接” } 组合解决“如何组织”\boxed{ 组合解决“如何组织” } 融合解决“如何形成统一结构”\boxed{ 融合解决“如何形成统一结构” } 合成解决“如何形成新的智能”\boxed{ 合成解决“如何形成新的智能” }
52.11 匹配计算与冲突检测
匹配还可以发现潜在冲突。
例如:
MA=0.90M_A=0.90
但是:
MR=0.20M_R=0.20
说明两个结构虽然属性高度相似,但关系结构差异很大。
又例如:
MCp=0.85M_{Cp}=0.85
但是:
Conflict=HighConflict=High
那么仍然不能直接组合。
因此:
匹配高⇏可以组合\boxed{ 匹配高 \not\Rightarrow 可以组合 }
必须经过:
匹配→兼容性→冲突检测匹配 \rightarrow 兼容性 \rightarrow 冲突检测
之后才能确定是否进入组合。
52.12 匹配计算的动态变化
智能结构本身会发生变化:
ISt→ISt+1IS_t\rightarrow IS_{t+1}
因此匹配度也会变化:
Mt=M(IS1,t,IS2,t)M_t=M(IS_{1,t},IS_{2,t})
下一时刻:
Mt+1=M(IS1,t+1,IS2,t+1)M_{t+1} = M(IS_{1,t+1},IS_{2,t+1})
因此:
ΔM=Mt+1−Mt\Delta M=M_{t+1}-M_t
如果:
ΔM>0\Delta M>0
表示匹配程度提高。
如果:
ΔM<0\Delta M<0
表示匹配程度下降。
因此智能系统可以根据匹配变化动态调整结构:
Mt→Evaluation→Adjustment→Mt+1M_t \rightarrow Evaluation \rightarrow Adjustment \rightarrow M_{t+1}
进一步形成:
匹配→评价→调整→再匹配\boxed{ 匹配 \rightarrow 评价 \rightarrow 调整 \rightarrow 再匹配 }
这与第43章智能学习、第44章智能演化和第45章智能自优化形成连接。
52.13 智能匹配计算工程模型
本章数学模型可以映射为以下工程对象:
IntelligenceMatching
MatchingFunction
ElementMatching
ObjectMatching
AttributeMatching
StateMatching
RelationMatching
SceneMatching
CapabilityMatching
MethodMatching
BehaviorMatching
ComprehensiveMatching
核心服务:
ElementMatchingService
ObjectMatchingService
AttributeMatchingService
StateMatchingService
RelationMatchingService
SceneMatchingService
CapabilityMatchingService
MethodMatchingService
BehaviorMatchingService
CompatibilityCheckingService
MatchingScoreService
ComprehensiveMatchingService
核心管理器:
IntelligenceMatchingManager
运行过程:
IntelligenceMatchingManager
↓
结构读取
↓
结构分解
↓
ElementMatchingService
↓
ObjectMatchingService
↓
AttributeMatchingService
↓
StateMatchingService
↓
RelationMatchingService
↓
SceneMatchingService
↓
CapabilityMatchingService
↓
MethodMatchingService
↓
BehaviorMatchingService
↓
ComprehensiveMatchingService
↓
CompatibilityCheckingService
↓
MatchingScoreService
↓
MatchingResult
数据库可以建立:
intelligence_matchings
intelligence_matching_elements
intelligence_matching_objects
intelligence_matching_attributes
intelligence_matching_states
intelligence_matching_relations
intelligence_matching_scenes
intelligence_matching_capabilities
intelligence_matching_methods
intelligence_matching_behaviors
intelligence_matching_scores
intelligence_matching_rules
intelligence_matching_conditions
intelligence_matching_constraints
intelligence_matching_results
intelligence_matching_versions
这些结构可以进一步映射到PHP OOP、MVC、Service、Repository和MySQL数据结构中。
52.14 智能匹配计算统一模型
经过本章形式化,可以得到:
MIS=F(ME,MO,MA,MS,MR,MC,MCp,MM,MB)\boxed{ M_{IS} = F( M_E, M_O, M_A, M_S, M_R, M_C, M_{Cp}, M_M, M_B ) }
进一步:
MIS=∑i=1nwiMi\boxed{ M_{IS} = \sum_{i=1}^{n}w_iM_i }
并加入约束:
Mvalid=MIS⋅Valid(IS1,IS2,G,E,C)\boxed{ M_{valid} = M_{IS} \cdot Valid(IS_1,IS_2,G,E,C) }
其中:
Valid∈{0,1}Valid\in\{0,1\}
因此:
Valid=0⇒Mvalid=0Valid=0 \Rightarrow M_{valid}=0
即硬约束可以直接阻断匹配。
最终智能匹配过程:
结构→分解→局部匹配→综合匹配→约束验证→匹配结果\boxed{ 结构 \rightarrow 分解 \rightarrow 局部匹配 \rightarrow 综合匹配 \rightarrow 约束验证 \rightarrow 匹配结果 }
匹配结果:
MR=(Score,Type,Compatibility,Conflict,Valid)MR=(Score,Type,Compatibility,Conflict,Valid)
其中:
Score:综合匹配度;Type:匹配类型;Compatibility:兼容程度;Conflict:冲突程度;Valid:是否有效。
52.15 本章总结
第52章建立了智能合成理论中的智能匹配计算。
本章首先定义匹配函数:
M:X×Y→[0,1]\boxed{ M:X\times Y\rightarrow[0,1] }
然后分别建立:
属性匹配\boxed{ 属性匹配 } 状态匹配\boxed{ 状态匹配 } 关系匹配\boxed{ 关系匹配 } 场景匹配\boxed{ 场景匹配 } 能力匹配\boxed{ 能力匹配 } 方法匹配\boxed{ 方法匹配 }
并进一步建立综合匹配:
Mtotal=w1MA+w2MS+w3MR+w4MC+w5MCp+w6MM+w7MB\boxed{ M_{total} = w_1M_A+ w_2M_S+ w_3M_R+ w_4M_C+ w_5M_{Cp}+ w_6M_M+ w_7M_B }
同时强调:
匹配≠相同\boxed{ 匹配\neq相同 }
匹配可以表示:
一致一致 相似相似 互补互补 替代替代 顺序顺序
甚至:
冲突冲突
因此匹配计算的本质不是寻找“完全一样的结构”,而是计算:
两个智能结构在特定目标、环境和条件下是否具有可连接、可对应、可互补、可替代或可组合关系\boxed{ 两个智能结构在特定目标、环境和条件下是否具有可连接、可对应、可互补、可替代或可组合关系 }
本章进一步建立:
局部匹配→综合匹配→兼容性判断→冲突检测→组合\boxed{ 局部匹配 \rightarrow 综合匹配 \rightarrow 兼容性判断 \rightarrow 冲突检测 \rightarrow 组合 }
与前面理论形成完整连接:
智能来源→智能提取→结构化→智能匹配→能力组合→冲突检测→协调→结构融合→智能合成\boxed{ 智能来源 \rightarrow 智能提取 \rightarrow 结构化 \rightarrow 智能匹配 \rightarrow 能力组合 \rightarrow 冲突检测 \rightarrow 协调 \rightarrow 结构融合 \rightarrow 智能合成 }
而动态智能系统中的匹配又可以形成:
匹配→评价→调整→再匹配→优化\boxed{ 匹配 \rightarrow 评价 \rightarrow 调整 \rightarrow 再匹配 \rightarrow 优化 }
因此,智能匹配计算实际上建立了IST中一个非常重要的数学中间层:
智能结构↔数学匹配↔智能组合\boxed{ 智能结构 \leftrightarrow 数学匹配 \leftrightarrow 智能组合 }
第51章解决:
智能结构如何表示\boxed{智能结构如何表示}
第52章解决:
智能结构如何计算对应关系\boxed{智能结构如何计算对应关系}
而下一层理论自然进入:
匹配→冲突→协调→融合→合成\boxed{ 匹配 \rightarrow 冲突 \rightarrow 协调 \rightarrow 融合 \rightarrow 合成 }
从而使智能合成理论从“结构表示”进一步进入“结构运算”。
最终,本章可以浓缩为:
智能结构→结构分解→属性匹配→状态匹配→关系匹配→场景匹配→能力匹配→方法匹配→综合匹配→兼容性判断→冲突检测→智能组合\boxed{ 智能结构 \rightarrow 结构分解 \rightarrow 属性匹配 \rightarrow 状态匹配 \rightarrow 关系匹配 \rightarrow 场景匹配 \rightarrow 能力匹配 \rightarrow 方法匹配 \rightarrow 综合匹配 \rightarrow 兼容性判断 \rightarrow 冲突检测 \rightarrow 智能组合 }
这构成了智能合成理论的核心计算基础之一。