[发明专利]一种基于加权的多种群粒子群优化的危险源原因分析方法

权利要求书

1.一种基于加权的多种群粒子群优化的危险源原因分析方法，其特征在于：包括步骤：

(1)利用人工的方法或根据已有的算法对危险源各项目分配权重；设定危险源项目集I和危险源事务数据库D；将危险源事务数据库的每一个危险源事务用二进制表示；

(2)定义加权的项目集范围：

其中，m≠n并且m＜n，m和n分别表示项目集的长度，即项目集中所包含项目的数量；WI(m)和WI(n)表示项目集的权重，Tran(m)和Tran(n)表示包含相应项目集的事务数量，WT(m,n)和Tran(m,n)分别代表包含m和n且满足m→n的事务的权重和数量，∑WT(T)表示所有事务的权重之和；式中，I(j)表示事务T中第j个项目，|T|表示事务中项目的数量；

(3)根据步骤(2)计算得到最大的WRI对应的m和n分别作为关联规则的前分区点和后分区点，对关联规则编码，生成危险源的候选关联规则集R＝{R₁,…,R_m}；

Compreheness通过使用加权的方法来将关联规则的支持度和置信度相结合，定义如下：

将关联规则作为粒子群的粒子，并确定适应度函数：

其中，WSPI(A)为项目集的加权支持度，WSPI(A)＝WI(A)Trans(A)；N₁和N₂是用来平衡支持度和置信度的权重参数，Support(A∪B)指同时包含项目A和B 的事务的数量，|N|指事务数据库中事务的总数；WI(A)是包含A的项目集的权重，Trans(A)是包含A的事务的数量；

(4)利用加权多种群粒子群算法进行危险源关联规则挖掘：

(41)随机初始化粒子的速度和位置，对粒子按照位置聚类产生不同粒子簇；

(42)利用适应度函数计算各粒子簇的簇范围CR，将各粒子簇按簇范围递增排序；

(43)根据适应度函数更新粒子的最优位置pbest，全局最优位置gbest和所有粒子的全局局部最优位置gpbest；并更新粒子的速度v_ij(t)和位置x_ij(t)；

(44)比较粒子适应度值fitvalue_ij与粒子所在簇的最小适应度值minfit_i和最大适应度值maxfit_i之间的关系：若minfit_i＜fitvalue_ij＜maxfit_i，则粒子的位置不变；若fitvalue_ij＜minfit_i并且w_ij＞minw_i-1，其中，minw_i-1是粒子当前所在簇的前一个簇C_i-1的最小权重；将粒子并入第C_i-1个簇，并删除簇中具有最小适应度值的num个粒子{d_i-11,…,d_i-1num}，同时，产生num个新粒子{new_i-11,…,new_i-1num}；若fitvalue_ij＞maxfit_i并且w_ij＞minw_i+1，其中，minw_i+1是粒子当前所在簇的后一个簇C_i+1的最小权重；将粒子并入第C_i+1个簇，并删除簇中具有最小适应度值的num′个粒子{d_i+11,…, d_i+1num′}，同时，产生num′个新粒子{new_i+11,…,new_i+1num′}；

(45)重复步骤(42)到步骤(44)，直到找到最优粒子产生关联规则或达到迭代次数，从得到的关联规则后继回溯取到规则的前提条件即得到危险源的原因。

2.根据权利要求1所述的危险源原因分析方法，其特征在于：所述步骤(1)中将危险源事务数据库的每一个危险源事务用二进制表示具体为：将每一个事务用一组二进制0和1的形式表示；事务的长度就是项目集中项目的个数；二进制中的每一位分别代表危险源项目集数据库的N项；如果第j项在事务中将该位置为1；否则，将该位置为0。