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语言动力系统(linguistic dynamic systems,简写为LDS)由王飞跃教授于1995年提出来的[1]。语言动力系统理论以词计算代替了常规的数值符号计算,在语言的层次上动态地、有效地利用信息,解决复杂系统的建模、分析、控制和评估问题。
虽然语言动力系统以词计算为基础,但是语言动力系统理论的提出[1]早于扎德关于词计算的提出[2]。
正确理解语言动力系统理论需要明白“语言”和“动力系统”的涵义:
其一,“语言”的涵义。“语言”是相对于数字符号而言的,是指“文字术语”,其单位是“词语”,“词语”和“字”是有区别的,其区别是“词”由一个或多个字构成,但“字”不一定是词,前者可以成为独立的语言单位,后者不是,如“珐琅”是一个词语,这个词分开后为两个字“珐”与“琅”,均不是词。
其二,“动力系统”涵义。对于一个给定系统(对象),论域中的任意初始状态会随时间变化而改变,得到该状态的动力学轨迹,对于不同的初始状态,对应不同的动力学轨迹,该论域中动力学轨迹的全体构成一个定义在此论域上的动力系统。(当然,动力系统有严格的数学定义[3],此为描述定义)在数学中,有代数动力系统,拓扑动力系统,微分动力系统,复动力系统,符号动力系统等,我们统称为数值动力系统。它们的运算单位是数字或者符号,通过迭代运算,得到相应的动力学轨迹,通过对系统轨迹分析,得出系统的动力学性质,如稳定,渐进稳定,全局渐进稳定,分叉,混沌等。
由于常规数值动力系统依赖于精确的数学模型,而精确数学模型的建立依赖于系统提供精确的,完整的数字信息。然而,对于实际的复杂系统,人们得到的往往是非精确的,不完整的感知信息(主要体现为语言文字描述),而且人们还能够借助于这些信息对相应的系统进行分析,评估与控制。为了模拟人类这种处理感知信息的能力,建立数值信息与人类的感知信息之间的桥梁,语言动力系统理论由此产生。
在语言动力系统理论中,词计算理论是基础,早期关于词计算方面的工作主要基于模糊集合与二型模糊集合,运用模糊扩展原理及模糊逻辑规则进行计算推理。在进行语言动力系统轨迹分析过程中,常规的数值动力系统被转化为对应的语言动力系统,得出关于语言动力系统的平衡点及其稳定性,倍周期及混沌性质。
词计算及语言动力系统理论已经在金融系统,平行管理系统得到了很好的应用,接下来,我们的主要工作是将语言动力系统理论应用于风险投资,复杂电力系统,智能交通系统,心理危机的预防和干预及疾病的预防诊断及治疗之中。
相关文献:
[1]Wang F Y. Modeling , analysis and synthesis of linguistic dynamic systems: a computational theory. Proc. of IEEE Int'l Workshop on Architecture for Semiotic Modeling and Situation Control in Large Complex Systems, Monterey, CA, pp:173-178, 1995.
[2] L.A.Zadeh. Fuzzy logic=computing with words. IEEE trans. on Fuzzy Systems, 4(2):103-111, 1996.
[3] 莫红.基于词计算的语言动力系统及其相关性分析.中国科学院自动化研究所博士学位论文.
[4] Wang F Y. Fundamental issues in research of computing with words and linguistic dynamic systems. Acta Auto-matica Sinica, 2005, 31(6): 844-852.
[5] Wang F Y. On the abstraction of conventional dynamic systems: from numerical analysis to linguistic analysis. Information Science, 2005, 171(1- 3):233-259.
[6] Wang F Y. Outline of a computing theory for linguistic dynamical systems: towards computing with words. International Journal of Intelligent Control and Systems, 1998, 2(2):211-224.
[7] Mo Hong, Wang F Y. Linguistic dynamic systems based on computing with words and their stabilities. Science in China, 2009, 52(5):780-796.
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