偏好敏感決策樹算法及其在家居環(huán)境監(jiān)控問題中的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著生活水平的不斷改善，人們對家居環(huán)境的要求日益提高，智能家居應(yīng)運而生。其在具有傳統(tǒng)居住功能的基礎(chǔ)上，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)家居設(shè)備的互聯(lián)、自管和自控，從而為住戶提供一種安全、溫馨、高效的環(huán)境。而家居環(huán)境監(jiān)控作為智能家居研究領(lǐng)域中一個重要問題，其旨在通過對室內(nèi)環(huán)境狀況的實時監(jiān)測，進(jìn)而完成對家居環(huán)境的相應(yīng)調(diào)控。本文對該問題進(jìn)行研究，研究工作如下:(1)提出一種偏好敏感決策樹算法(PSDTA，PreferenceSensitive Decisi

2、on Tree Algorithm)，(2)開發(fā)了一套家居睡眠環(huán)境監(jiān)控與預(yù)測系統(tǒng)。
　　針對家居環(huán)境監(jiān)控中帶偏好傾向的行為預(yù)測問題進(jìn)行研究，并將其抽象成決策問題，通過對居住者進(jìn)入房間過程中一系列行為動作、時間、聲音等數(shù)據(jù)進(jìn)行采集分析，提出一種預(yù)測居住者行為的偏好敏感決策樹算法。該算法通過引入“類偏好度”、“EP增加量”等概念，重新構(gòu)造屬性選擇因子。且該算法在學(xué)習(xí)之前，通過使用基于相關(guān)性的特征預(yù)篩選方法排除屬性冗余，解決傳統(tǒng)決策樹構(gòu)

3、造過程中，選擇分裂屬性時沒有考慮其與非類屬性間相關(guān)性的問題。選用標(biāo)準(zhǔn)UCI數(shù)據(jù)集及睡眠環(huán)境真實數(shù)據(jù)進(jìn)行實驗測試，實驗結(jié)果表明，該算法能明顯減小決策樹的規(guī)模，既實現(xiàn)對偏好類的高精度預(yù)測，又保證決策樹具備良好的整體精度，較好地預(yù)測了居住者的睡眠傾向。
　　根據(jù)PSDTA算法思路，設(shè)計開發(fā)一套家居睡眠環(huán)境監(jiān)控與預(yù)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)整合嵌入式技術(shù)及ZigBee、無線定位、WI-FI、紅外等無線技術(shù)，在IAR Embedded Workbenc

4、h IDE、IAR EWARM開發(fā)環(huán)境中，采用C語言分別對ZigBee節(jié)點和智能網(wǎng)關(guān)進(jìn)行開發(fā)，在Eclipse環(huán)境中，采用Java語言對Android客戶端監(jiān)控軟件進(jìn)行開發(fā)，以上均可在Windows7.0以上操作系統(tǒng)中運行。該系統(tǒng)主要功能包括自動觸發(fā)、環(huán)境監(jiān)控及睡眠偏好預(yù)測。系統(tǒng)自動觸發(fā)功能為確定居住者與家居環(huán)境的實時距離，并判斷是否自動觸發(fā)系統(tǒng);環(huán)境監(jiān)控功能負(fù)責(zé)監(jiān)測各種環(huán)境數(shù)據(jù)并自動調(diào)控家居相關(guān)設(shè)備;睡眠偏好預(yù)測功能為將各種居室環(huán)境、