粗糙集的范畴论基础
计算机科学中的逻辑
2025-04-08 v1
摘要
粗糙集是具体集合的近似。粗糙集理论广泛应用于数据挖掘。虽然众所周知,粗糙近似背后隐含着单子(adjunctions),但这些单子不足以刻画粗糙集。本文以范畴论的视角来刻画粗糙集。我们以一般方式将粗糙集重新表述为前序集之间的单子关系。我们的粗糙集表述能够从众多范畴论和单子属性中受益,尤其是我们的刻画方式在合成操作下保持封闭性。我们还能在理论中解释属性归约和数据插入的概念。值得注意的是,我们的理论使得我们能够推断未知数据的决策规则。如果更改答案集合,还能轻松获得粗糙集的细化。我们的细化粗糙集可导致模糊粗糙集或更一般的函数近似。此外,我们的粗糙集理论可以以丰富范畴论的方式进行推广。所得的丰富理论涵盖了通常的模糊粗糙集理论。
引用
@article{arxiv.2504.04218,
title = {A Categorical Foundation of Rough Sets},
author = {Yoshihiko Kakutani},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.04218},
year = {2025}
}