模糊数学笔记:六、模糊模型识别-II(择近原则)
1、模糊模型識別的第二類問題
上節講到的模型識別問題本質是討論一個對象(只有一種屬性)對于多個標準模型的匹配程度。而還有一類問題是:被識別的對象是由多個對象組成的一個集合,或者被識別對象具有多種屬性時的識別問題。
例如:在考慮人體健康時會檢測其多種指標(如身高、體重、肺活量等),通常是根據其各指標的綜合得分對其健康狀態進行評估。
2、貼近度
- 定義:對模糊集A,BA,BA,B,
σ0(A,B)=12[A°B+(1?A⊙B)]\sigma_{0}(A, B)=\frac{1}{2}[A \circ B+(1-A \odot B)] σ0?(A,B)=21?[A°B+(1?A⊙B)]
稱為其格貼近度,這里°,⊙\circ,\odot°,⊙ 分別表示其內積和外積。顯然,格貼近度越大,二者越接近。
3、擇近原則
- 設 論域UUU 上有 mmm 個模 糊 子集 A1,A2,?,Am,A_{1}, A_{2}, \cdots, A_{m},A1?,A2?,?,Am?, 構 成 一個標 準 模型庫{A1,A2,?,Am},B∈F(U)\left\{A_{1}, A_{2}, \cdots, A_{m}\right\}, B \in \mathscr{F}(U){A1?,A2?,?,Am?},B∈F(U) 為待識別的模型. 若存在 i0∈{1,2,?,m},i_{0} \in\{1,2, \cdots, m\},i0?∈{1,2,?,m}, 使得
σ0(Ai0,B)=?k=1σ0(Ak,B)\sigma_{0}\left({A}_{i_{0}}, {B}\right)=\underset{k=1}{\bigvee} \sigma_{0}\left({A}_{k}, {B}\right) σ0?(Ai0??,B)=k=1??σ0?(Ak?,B)
則稱 BBB與Ai0{A}_{i_{0}}Ai0??最貼近,或者說把 BBB 歸并到Ai0{A}_{i_{0}}Ai0??類.
- 例:已知某作物的標準庫為:
A1(早熟?)A1(x)=e?(x?3.70.3)2,A2(矮桿?)A2(x)=e?(x?2.90.3)2A3(大粒?)A3(x)=e?(x?5.60.3)2,A4(高也豐產?)A4(x)=e?(x0.3)2A5(中肥豐產?)A5(x)=e?(x?3.70.2)2\begin{aligned} &A_{1}(\text { 早熟 }) \quad A_{1}(x)=\mathrm{e}^{-\left(\frac{x-3.7}{0.3}\right)^{2}}, \quad A_{2}(\text { 矮桿 }) \quad A_{2}(x)=\mathrm{e}^{-\left(\frac{x-2.9}{0.3}\right)^{2}}\\ &A_{3}(\text { 大粒 }) \quad A_{3}(x)=\mathrm{e}^{-\left(\frac{x-5.6}{0.3}\right)^{2}}, \quad A_{4}(\text { 高也豐產 }) \quad A_{4}(x)=\mathrm{e}^{-\left(\frac{x}{0.3}\right)^{2}}\\ &A_{5}(\text { 中肥豐產 }) \quad A_{5}(x)=\mathrm{e}^{-\left(\frac{x-3.7}{0.2}\right)^{2}} \end{aligned} ?A1?(?早熟?)A1?(x)=e?(0.3x?3.7?)2,A2?(?矮桿?)A2?(x)=e?(0.3x?2.9?)2A3?(?大粒?)A3?(x)=e?(0.3x?5.6?)2,A4?(?高也豐產?)A4?(x)=e?(0.3x?)2A5?(?中肥豐產?)A5?(x)=e?(0.2x?3.7?)2?
現有某品種特性函數為:
B(x)=e?(x?3.430.28)2B(x)={e}^{-\left(\frac{x-3.43}{0.28}\right)^{2}} B(x)=e?(0.28x?3.43?)2
計算其貼近度:
σ0(A1,B)=12[e?(3.43?3.70.3+0.28)2+1]≈0.90,σ0(A2,B)≈0.72,σ0(A3,B)=0.50σ0(A4,B)≈0.76,σ0(A5,B)=0.86\begin{aligned} \sigma_{0}\left({A}_{1}, {B}\right) &=\frac{1}{2}\left[\mathrm{e}^{-\left(\frac{3.43-3.7}{0.3+0.28}\right)^{2}}+1\right] \approx 0.90, \\ \sigma_{0}\left(A_{2}, {B}\right) & \approx 0.72, \quad \sigma_{0}({A_3}, {B})=0.50 \\ \sigma_{0}\left(A_{4}, B\right) & \approx 0.76, \quad \sigma_{0}\left({A}_{5}, {B}\right)=0.86 \end{aligned} σ0?(A1?,B)σ0?(A2?,B)σ0?(A4?,B)?=21?[e?(0.3+0.283.43?3.7?)2+1]≈0.90,≈0.72,σ0?(A3?,B)=0.50≈0.76,σ0?(A5?,B)=0.86?
由此可知它屬于第一類:早熟型。
注:對于連續的隸屬度函數,求其貼近度時需要充分理解外積、內積的涵義,亦即對兩個函數求最大值和最小值的方法。
另外,由于這類問題通常計算過程較為繁瑣,因此通常是推薦使用工具進行計算。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的模糊数学笔记:六、模糊模型识别-II(择近原则)的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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