
一般概念格子(GCL)は、形式的文脈から概念階層の新しい一般的な構築を提案しており、従来の形式概念分析(FCA)に基づく形式概念格子は部分構造としてのみ機能します。[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]
形式コンテキストは、属性を持つオブジェクトがどのように扱われるかを示す異種関係のデータテーブルです。真理値表との類推により、すべての形式コンテキストは、与えられた属性セットからブール演算によって構築された属性に対応するすべての列を含む、完全に拡張されたバージョンを開発できます。GCLは、形式コンテキストが一貫して意味するべきものをすべて取り込むという意味で、形式コンテキストの完全な情報内容を包含する拡張形式コンテキストに基づいています。注目すべきは、異なる形式コンテキストが同じ拡張形式コンテキストを生み出す可能性があることです。[ 4 ]
GCL [ 4 ]は、情報内容の保存のための拡張された形式的コンテキストを考慮に入れていると主張しています。たとえば、3 つの異なる色を持つ 3 つのボール システム (3BS) を記述することを考えてみましょう。 赤、緑と青。 表1によれば、例えば、異なる属性セットを参照することができる。 、またはさまざまな形式的文脈に到達するため。3BSの概念階層は、3BSがどのように記述されるかに関わらず、一意であるべきである。しかしながら、FCAは、3BSに選択された形式的コンテキストに応じて異なる形式概念格子を示します(図1参照)。一方、GCLは、これらの形式的コンテキストに関して不変の格子構造であり、互いに推論することができ、最終的には同じ情報内容を含みます。
情報科学において、形式概念分析(FCA)は、以下の基本的な特性に基づき、様々な分野での実用的な応用が期待されています。
FCL は、データ テーブルの解釈に適用できる唯一の格子ではないようです。ラフ セット分析に関連する概念に基づいて、異なる導出演算子に従う代替概念格子も提案されています。[ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]特に、オブジェクト指向概念格子[ 9 ]は、以降ラフ セット格子[ 4 ] (RSL)と呼ばれ、形式的コンテキストのさらなる理解において標準 FCA を補完するのに特に役立つことがわかりました。
したがって、検討すべき重要な点が2つある。

GCLは、形式的コンテキストから得られる概念階層の健全な理論的基盤を実現します。[ 4 ]情報を保持する一般性を維持することで、GCL は、特定の制約におけるサブ構造に対応する FCL と RSL の両方の基礎となります。技術的には、GCL は、参照される属性セット内の要素の論理積と論理和に制限すると、FCL と RSL に縮小されます (それぞれ、)。さらに、GCLはFCLとRSLによる結果を補完する追加情報も明らかにします。驚くべきことに、GCLによる形式的コンテキストの実装は、FCLとRSLによる実装よりもはるかに扱いやすいです。
導出演算子は概念格子を構成する要素であり、したがって独自の表記法が求められる。対象集合に関する形式的な文脈に従う。 属性セット、
これらは、FCAを一般化する異なる様相演算子[ 7 ] [ 8 ] (それぞれ十分性、必要性、可能性)とみなされます。表記法については、標準FCAで採用されている演算子[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]は、 Bernhard Ganter [ 10 ]とR. Wille [ 1 ]に従っています。同様にYY Yaoに続く。[ 9 ]つまり、対象物属性を持つその財産として、また、どこ属性を持つすべてのオブジェクトのセットです。
と確認するのは簡単です
ここで、同じ関係は、 。
上記の代数から、例えば、さまざまな種類のガロア接続が存在します。
(1)(2)
(3)これは、(2) を置き換える場合に対応する。そして(1)と(2)は、それぞれ概念階層FCLとRSLに対して異なるオブジェクト指向構造を可能にすることに注意してください。(3)は、RSLにおけるオブジェクトと属性の役割が入れ替わる属性指向構造[ 9 ]に対応することに注意してください。FCLとRSLは、異なる2タプルに適用されます。明確に定義された様々な部分順序関係を示す概念の集合。
概念として与えられた2タプル一般的には範囲によって構成されるそして意図これは、FCLとRSLに適用する際に区別されるべき概念である。提供されるのは(1)に基づくと、提供されるのは(2)に基づくと、2つの概念の集合の異なる順序付けに基づく2つのガロア格子が以下のように存在する。
伴うそして 以来 もし、 そしてもし。
伴うそして 以来もし、 そしてもし。
形式コンテキストにリストされているすべての属性は、その属性を持つオブジェクトセットを介して、FCLとRSLの両方の範囲を同時に提供します。FCLとRSLの範囲は完全に一致するわけではありませんが、すべてののために は FCL と RSL の共通の範囲であることが知られています。これは、FCL ( Formale Begriffsanalyse#Hauptsatz der Formalen Begriffsanalyse ) と RSLの主な結果から判明します。() は FCL の範囲であり[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]であり、RSLの範囲です。[ 9 ] [ 4 ]を選択するとは。
属性セット間の含意の検討(FCL を介して ) には直感的な解釈があります: [ 6 ]すべての属性を持つオブジェクトは、すべての属性を備えている、 言い換えるとあるいは、次のように考えることもできる。RSL に基づいて同様の方法で: [ 4 ]属性のいずれかを持つすべてのオブジェクトのセットは、以下の属性のいずれかを持つすべてのオブジェクトのセットに含まれています。、 言い換えると明らかにそしてこれらは異なる属性セットのペアを関連付けるものであり、互いに表現することはできない。
形式的文脈ごとに、真理値表を完成させるという意味で推論された拡張版を取得できます。形式的文脈のオブジェクト/属性依存性を明示的にラベル付けすることは有益です。[ 4 ]例えば、それよりも :=(G,M,I)} 複数の形式的文脈を調査する必要がある場合があるためです。表 1に示されているように、拡張版を推論するために使用できる、 どこは、要素から構成されるすべての属性の集合です。ブール演算によって。使用状況を反映した3つの列が含まれていますそして属性セット。
FCLとRSLの意図が単一の属性として解釈される場合、FCLとRSLは変更されません。[ 4 ]
次のように理解できますと(すべての要素の結合))の役割を果たす以来。
次のように理解できますと(すべての要素の論理和))の役割を果たす以来。
ここで、ドット積は、論理積(簡潔にするためにドットは省略されることが多い)と総和を表します。カリー・ハワード式の表記法である選言。順序付けは次のようになることに注意してください。
そして両方とも実装されています。
形式的な文脈から抽出された意味合いに関して、
これは、形式的な文脈から得られる含意関係の一般形として機能し、任意のペアに対して成り立つ。充実感。
ご了承ください些細なことだと判明するそれは、直感的に、[ 4 ] すべての物体は運ぶ物体つまり、その特性を持つオブジェクトは不動産も所有している必要がある。 特に、
次のように解釈できますとそして、 次のように解釈できますとそして、
どこそして崩壊して。
拡張すると微分演算子の代数は、一般化を除いて形式的には変化しない。にこれは[ 4 ]置換によって示される、そして 検討対象の概念は次のようになる。そして、 どこそしてこれらは、 2 つのガロア接続によって許容される構成である。そしてそれぞれ。したがって、
そしてのために、そしてのために。
2 つの概念の範囲は完全に一致します。正式な文脈でリストされているそれぞれがFCLとRSLに共通の範囲を提供します。さらに、これらの共通範囲のコレクション相当するこれは、形式的文脈によって識別可能な最小オブジェクト集合のすべての可能な和集合を網羅する。各同じプロパティを持つオブジェクトを収集します(表2を参照)。その後、参加することができます。そして共通の範囲を持つ3タプルに変換します。
どこ、そして。
ご了承ください2 つの意図を区別するために導入されます。明らかに、これらの 3 タプルの数は、共通範囲の集合の濃度に等しくなります。。 さらに、明確な順序付けを示している。、 どこそして、
もしそしてそして。
一般的に判断することは不可能ですが対象概念階層の構造は、これらの意図に直接依存する必要はありません。概念階層を実装する効率的な方法[ 4 ]意図を単一の属性の観点から考えることである。
今後はそして紹介すると確認してみるとそして、。 したがって、
、これは、下から境界が定められている閉区間です。そして上から以来。 さらに、
もし、もしもし。
加えて、すなわち、意図の集合一般化された属性をすべて使い果たすと比較してすると、GCLが格子構造として現れる。形式的な文脈に基づいて:
もしそしてそして。
、 どこ
、 どこ
、。
FCL の構築は効率的なアルゴリズムに依存することが知られており、[ 11 ] [ 12 ] RSL の構築については言うまでもなく、まだあまり注目されていません。興味深いことに、GCL はFCL と RSL の両方を再発見できる一般的な構造を提供しますが、GCL は単純な読み出しによって取得できます。
GCL [ 4 ]の完了は、下限と境界に関してGCLの意図の完了と同等です。

上記により、表1に示す3BSについて図3に示す意図を判定することが可能となり、そこから以下のことが読み取れる。、そしてしたがって、例えば、、GCLは、その範囲が冪集合に似ているため、ハッセ図のように見えることに注意されたい。さらに、各インテントはでまた、閉区間内の属性の順序付けと同型な別のハッセ図も示しています。. が示せる。どこ としたがって、カーディナリティ定数として与えられる明らかに、以下を確認できる。
GCLは、元の FCLおよびRSLの条件を満たします。からわかるようにそしてFCL のノードを再発見するには、属性の論理積を探します。含まれるこれは、結合法の標準形内で識別できる。存在する場合。同様に、RSL では属性の論理和を探します。含まれるこれは、選言標準形の中に見出すことができる。図3を参照。
例えば、ノードからGCLでは、。 ご了承くださいは、これは同時に論理積と論理和でもある。したがって、FCLとRSLの両方に概念がある。共通点として。別の状況を説明するために、。 どうやら、属性は要素の選言として現れるに属する要素の結合によって構成される属性は存在しないが見つかりました。したがって、FCLの範囲にはなり得ず、概念を構成するにすぎないRSLのために。
非同義含意関係は形式的文脈に含まれる情報を示し、情報含意と呼ばれます。[ 6 ]一般に、意味するところは。その意味は、(つまり) )
厳密に言えば1つはどこ。 それから、代替手段は同義反復とともにしたがって、考慮すべき残りの点は等価性である。一部の人にとって論理的には、どちらの属性も同じオブジェクトクラスが持つプロパティです。同値関係を反映している。
すべての属性相互に暗黙のうちに成立する必要があり、[ 4 ]これは、例えば、 (実際には、どここれは同義反復である)、つまり、すべての属性は意図の下限と等しい。
タイプの意味の抽出形式的な文脈から複雑であることが知られており、[ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]標準的な基底を構築するための努力が必要であり、これは型の含意には適用されない。対照的に、上記の等価性は[ 4 ]のみを提案する。
これは次のように言い換えることができる。、
形式的な文脈で許可されるのは、(または)
したがって、含意関係を決定するために純粋に代数的な公式を用いることができ、形式的な文脈における対象と属性の依存関係を参照する必要はない。これは、標準基底を見つける際に通常行われる作業である。
著しく、そしてこれらはそれぞれ、文脈上の真偽と呼ばれます。 そして同様にそして従来の真理1と偽0に似ており、 そして、 それぞれ。
そして特定の形態であることが判明した。 仮定するそして どちらの場合も。、すべての属性を持つオブジェクトセットすべての属性を運ぶことを意味する同時に、つまり。 による属性のいずれかを持つオブジェクトセット属性の一部を保持することを意味する、 したがって特に、属性の探索を扱う際に、ガンター[ 5 ]も接続詞から接続詞への視点を強調している。
GCLに基づく考察がなければ、形式的文脈における論理内容の重要な部分を見落としてしまう可能性がある。ここで、表1に示す3BSを記述する形式的文脈は、次のような含意が存在しない極端なケースを示唆している。見つかるかもしれない。しかし、例えば、(または)その意味は曖昧であるように思われる。確かに、また、次のようなことも気づく。同様に実際、上記の式を図2に示すように、 したがって、 そしてそれは根底にある。
驚くべきことに、同じ式は(1)につながる。 (または)および(2) (または)、 どこ、そして交換可能です。したがって、3BSから得られるのは、(1)2つの色が共存できないこと、および(2)色以外の色は存在しないことです。、そして2つの問題は、確かに以下の範囲では些細な問題ではない。そして。
タイプの含意を組み立てたり変換したりするためのルールこれらは、オブジェクト集合の包含関係の直接的な結果である。特に、これらの規則の一部は、FCL を介して取得された情報含意の非冗長な集合に基づく、Guigues と Duquenne [ 6 ]の主な考察に関連するArmstrong 公理に還元できる。具体的には、
(1)そして 以来そしてにつながるつまり、。
の場合、 、そして 、 どこ属性の集合である場合、規則(1)はアームストロングの合成として再表現できます。
(1)そしてそして。
アームストロングの公理はこれにはこれは対照的にアームストロングの再帰性は、。ただし、同様の構成が生じる場合もあるが、(1)とは異なる規則を意味する可能性がある。また、次のようになることにも注意する。
(2)そして 以来そしてそれによって (2)そしていつでも、、そして。
具体的には、表2に示されている例を考えてみましょう。これは元々RSL [ 9 ]の明確化のために採用されたものですが、GCL [ 4 ]用に改良されました。

、 、 などなど。
明らかに、次のことも確認できる。。
、 。
表現の中で分かるようにその間見ることができるしたがって、概念が明らかになるFCLの場合とRSLの場合。対照的に、
、
と概念を生み出す しかし、FCLはRSLの範囲を提供できないため、。

そして示すそして、 それぞれ。
本件においては、上記の関係は補助式を用いて検証することができる。
(または)(または)
両方そして表2の形式的な文脈によれば、は次のように解釈される。つまりに基づくそしてに基づく。
ご了承ください 。 さらに、両方を含むそしては、そして、 それぞれ。
(1)条件から、対象となる物体の特性を推測することができる指定することによりこれにより、区間内の任意の属性ペア間の同等の関係として、豊富な情報含意が組み込まれる。つまり、もしそして。 ご了承ください伴う以来。
例えば、関係どちらのタイプでもないまたは、それにもかかわらず、例えば、、そしてそれらは、そしてそれぞれ。さらに興味深い示唆として 伴う物質的含意によって。すなわち、その性質を持つ対象物に対して。または、保持しなければならないもの、さらに、財産を運ぶ物体財産も持ち運ばなければならないそしてその逆もまた然り。
(1)あるいは、同等の式特定の関心対象を指定するために使用できます。実際には、もしそして。
特定の帰結を推論する性質に興味があるかもしれない。。 考慮する :=\neg e+a} 結果として表2によると、明らかに、1つはこれにより、次のような多くの可能性のある前例が生じます。、、、 などなど。
(2)は、(1)および(1')によって形式的文脈から抽出可能なすべての含意を統括する。実際、それは単一の含意関係を持つ標準基底としての役割を果たす。次のように理解できますまたは同等にこれは、あらゆる形式的文脈からすべての有益な含意を推論するために必要な唯一の非冗長な含意であることが判明する。または 全ての含意を以下のように推論すれば十分である。そしてどちらかを選択するまたはは特に、これは(1)と(1')を包含する。いかなる場合でも、 どこいくつかのものと関連付けられる図4のGCL上の32個のノードのうちの1つに対応します。
各ノードにおいて、区間内に含まれるすべての属性の等価性を開発するさらに、情報的な含意は、トートロジーを援用した仮説的三段論法によって異なるノードを関連付けることもできます。通常、いつでもこれは(1')で検討したケースに相当します。、、など。具体的には、はそしてどこ。 ご了承くださいそしてその間(また)。 したがって、同様に、と与える。
確かに、または同等に単一の含意関係を持つ正準基底の役割を果たす。