模糊集合

1、定义 论域:全体对象U
元素:每个对象
集合:相同属性、确定的可以相互区分的元素
集合关系:真假
模糊逻辑中存在一个隶属度函数,给予每个元素归属于某个集合的一个强度,[0,1]
2、表示方法
在这里插入图片描述其中,μ(x)表示隶属度,X表示论域,x表示元素
模糊集合表示方法如下:
(1)Zadeh表示法 :当论域为离散且元素数目有限时,
在这里插入图片描述或者在这里插入图片描述当论域为连续或元素数目无限的时候在这里插入图片描述简而言之,离散则求和或者写为数据集,连续则求积分。
(2) 序偶表示法
在这里插入图片描述
这里则将每个隶属度与元素结合起来组成类似元组形式。
(3)向量表示法

在这里插入图片描述只表示隶属度的向量序列。

隶属函数

正态分布、三角分布、梯形分布等等
确定方法:模糊统计法、二元对比排序法、基本概念扩充法以及专家经验法

模糊集合的运算

包含关系:若A的隶属度大于等于B,则A包含B
相等关系:隶属度相等时,A=B
交运算:在这里插入图片描述二者取其小
并运算:二者取其大
补运算:1-μ(x)
例题如下
在这里插入图片描述在这里插入图片描述
运算过程中主要考虑隶属度的运算

代数运算

在这里插入图片描述运算类似于概率论的运算。类比即可,在进行有界和以及有界积的运算时,和取小[1,μA(x)+μB(x)],有界积取大[0,μA(x)+μB(x)-1]。带圈的为有界运算。例题如下:在这里插入图片描述

模糊关系与模糊关系的合成

重点案例:
在这里插入图片描述这里主要进行了模糊矩阵的转换,横向为体重,纵向为身高。论域表示为所有的元素,模糊矩阵表示μ(x)
模糊关系的定义:A、B模糊集合,模糊关系用叉积表示:在这里插入图片描述叉积采用最小算子运算,即在这里插入图片描述与前面的模糊运算对应
A、B:离散模糊集,其隶属函数分别为:在这里插入图片描述在这里插入图片描述则叉积运算为在这里插入图片描述
最终为一个模糊矩阵,
模糊关系案例在这里插入图片描述在这里插入图片描述这里应该是A X B的模糊矩阵

模糊关系的合成

在这里插入图片描述在这里插入图片描述
具有连续性。遵循模糊合成运算规则。取小的部分。
在这里插入图片描述在这里插入图片描述运算与普通的矩阵运算不一样。

模糊推理

1、模糊知识表示与模糊规则
知识表示:如果 (条件) → 则 (结论)
模糊规则:从条件论域到结论论域的模糊关系矩阵R。通过条件模糊向量与模糊关系R的合成进行模糊推理,得到结论的模糊向量,然后采用清晰化的方法将模糊结论转化为精确量。
2、对以上的进行推理
在这里插入图片描述这里的模糊关系R采用的是两个隶属度其中的较小隶属度。
在这里插入图片描述这里选最大的一个隶属度,结合之前的例题继续进行计算
在这里插入图片描述在这里插入图片描述

多条件推理

**IF x is A and … and y is B THEN z is C 类型的模糊规则的推理 **在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
整理可为:整理为:
在这里插入图片描述多条件模糊推理例题展示
在这里插入图片描述在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述在这里插入图片描述在这里插入图片描述

“模糊决策”

“模糊判决”、“解模糊”或“清晰化”:由模糊推理得到的结论或者操作是一个模糊向量,转化为确定值的过程。
1. 最大隶属度法
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

模糊推理的应用

设有模糊控制规则:
“如果温度低,则将风门开大”。设温度和风门开度的论域为{1,2,3,4,5}。
“温度低”和“风门大”的模糊量:
“温度低”=1/1+0.6/2+0.3/3+0.0/4+0/5
“风门大” =0/1+0.0/2+0.3/3+0.6/4+1/5
已知事实“温度较低”,可以表示为
“温度较低”=0.8/1+1/2+0.6/3+0.3/4+0/5
试用模糊推理确定风门开度。
在这里插入图片描述在这里插入图片描述

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