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标题: 模糊模式识别 [打印本页]

作者: 浅夏110    时间: 2020-5-26 15:21
标题: 模糊模式识别
本节我们假定论域为U ,U 上的模糊集的全体记为 F(U)。/ f) l5 X5 X8 s3 E" B

& L# q- f5 n4 p  }% h/ t1 模糊集的贴近度3 w% r" d' [7 `3 ?, r8 Z, q) e
贴近度是对两个模糊集接近程度的一种度量。
! c) o4 p/ D; y
, p" {- ~6 m/ g' ]9 a6 E/ d, `6 W【定义 10】 设 A, B,C ∈ F(U) ,若映射1 K0 A- e# N' h5 [0 ~" V
8 f$ @# A7 d0 ?, X& q( _9 \% c# f
                       N : F(U)× F(U) →[0,1]1 k2 X4 t: N$ a
  r3 k  p/ Y0 \+ y8 K
满足条件:
. ?  h9 H# J+ q1 G2 t& q2 [0 R$ G% G! h8 N- y
(1) N(A, B) = N(B, A) ;  }6 u1 |. x! [! S
6 r2 K8 W& m. n
(2) N(A, A) = 1, N(U,Φ) = 0 ,这里Φ 为空集;7 y) i! R' U2 u0 d$ k6 D/ H

& G& }- r1 Q1 i# X(3)若 A ⊆ B ⊆ C ,则 N(A,C) ≤ N(A, B) ∧ N(B,C);
4 S2 `, P. P7 z. g+ E" P$ {
' U' f% n8 u% s: F# J/ P则称 N(A, B) 为模糊集 A 与 B 的贴近度。 N 称为 F(U)上的贴近度函数。, e& i$ x9 U* E
0 `$ h2 e& {! a
1.海明贴近度$ r6 z5 Q* n: c+ T6 H; Z! O  U$ B

' k0 d, S  `) H! n1 }) Z/ ], k9 Y7 Q( ]0 W6 {% A/ }' ]) a" Z
- \' E% X2 g4 R9 o4 q5 z) ]3 ]) i
当U 为实数域上的闭区间[a,b]时,则有
) ]3 I0 ~1 X5 R) U( L' Z3 N
( ]- k  R9 W* }5 t  [$ j9 _* T" j0 S# I& c0 {1 K
3 o: g3 a+ c& K5 ^) G' U7 v
2.欧几里得贴近度- E% F, H9 H4 K7 c) @4 }, u$ X; E

% a9 c. I6 v; H# ]3 R/ z, \# ?  E$ N' a+ ?2 O! V' ?

6 a5 u% f& i! U6 S$ n6 C) O) P! E8 E& ?
3.黎曼贴近度! E) t& f$ i$ g' S
若U 为实数域,被积函数为黎曼可积,且广义积分收敛,则
; M# w- j3 w% X$ C8 ]
/ i) |5 Z: S* B9 b; a: H9 s
# P& U, }! w( \: H% s3 @( v7 \: ]! ^1 u, E

4 s. {3 D) H, _' e8 y
# I2 {0 Q% t4 v" [$ m( h+ t+ |( M, H7 u* \! G6 Y8 A) R

) T3 ^* i& o* r5 K1 ~# M3 G计算的 MATLAB 程序:/ ^# a! R$ C$ m$ b' b8 S

1 S, Y+ Y9 j( @; V! Li)编写定义函数 A(x) ∧ B(x)的 MATLAB 函数, s8 d* M. K) h! m% m1 N9 g; P8 H8 A

$ w9 h4 B& O# d* G, W6 ?8 }function f1=jixiao(x);( H6 r7 x$ m+ n* ^$ O6 T% ]9 A/ O
f1=(x>=20 & x<50).*(x-20)/40+(x>=50 & x<80).*(80-x)/40;1 q6 m4 ~3 J$ ]" l! z

& |% X- |+ ~. N, [# g9 ^ii)编写定义函数 A(x)∨ B(x)的 MATLAB 函数7 F1 D; G( F5 s7 Z7 A
" B/ A" N& N# z: }$ k1 k
function f2=jida(x);/ V' [8 `  ~( _) w8 A- H
f2=(x>=0 & x<40)+(x>=40 & x<50).*(80-x)/40+(x>=50 & x<60).*(x-20)/40+(x>=60 & x<=100);4 i/ [. x5 T, J. X

) a. Q  Z2 f- N" q( siii)利用 MATLAB 的积分命令 quadl 计算
- L, R6 q5 N9 A1 Y( @8 y" a8 B' Q, D. m
N1=quadl(@jixiao,0,100)/quadl(@jida,0,100)# P7 |, x# a. L9 |0 E. t3 T' r; G  A
9 S9 j4 r! s- i5 S/ W
例 9 设U = R (实数域),正态型隶属函数
1 M  u# |: h2 k3 i8 e0 K/ {0 q* B5 a3 O) |. E& @4 E( j. F

2 c; G/ z, J0 L: U8 b# j- g) l8 y  H  W; B5 E4 N) e
. |8 _. P/ W8 W9 Q
6 l8 k7 S" f3 N% t7 l8 `" J% n
; z- W2 h! D* T$ Z' q4 A5 p3 O+ {
2 格贴近度
5 w4 Q: q0 T  b6 `! {) [: Y( {

为模糊集 A, B 的内积。

内积的对偶运算为外积。


7 u0 y- A& A, f# b. w6 E4 ?/ }; m/ B. t) m
/ \3 ~) Y3 b4 n( U+ ^4 i+ p
% p$ O8 ^4 J6 Y6 Q& r( @

+ ^3 U1 J, x% G& i4 `  c/ G由性质发现,给定模糊集 A ,让模糊集 B 靠近 A ,会使内积 A ⊙ B 增大而外积 A⊗ B 减少。换句话说,当 A ⊙ B 较大且 A⊗ B 较少时, A 与 B 比较贴近。所以,采 用内积与外积相结合的“格贴近度”来刻画两个模糊集的贴近程度。, e, f& y0 v; q% u

! E# @8 i& o9 ]8 `  `7 l& X  S  o: B. K8 ]! e: d! R# k, X  |
3 H7 _  O# U- ~- N
, O( ~; O4 ?' @

3 e# r: d/ }$ O$ h# @解法 II(黎曼贴近度法)4 J  S- g; L! K1 b/ i, p* R6 i
( N! _! z" h0 Q& t& O/ F5 N! ^

2 G4 k8 u/ d+ [# r  V1 y0 Z
! V. `# }! k% ]7 K7 _7 w6 B; ^; q求解式中各积分非常麻烦,这里就不解下去了。不过已经发现,求解此题,以选择 格贴近度法最好。
5 `) D* T$ J! x$ M) {0 V
* r2 _5 a/ |1 P* y# G. \0 h- I3 模糊模式识别原则
" m" @$ m1 `7 a* w7 R: g/ A/ X- K模糊模式识别大致有两种方法,一是直接方法,按“最大隶属原则”归类,主要应 用于个体的识别;另一是间接方法,按“择近原则”归类,一般应用于群体模型的识别。+ z& Z4 \1 S* B
0 |6 }) C) B+ W) N1 Q
2.3.1 最大隶属原则
( N( h$ L5 _3 F0 U# l# D2 m/ E! r- C6 }, t

" p; T" R4 Z: A
$ k8 m8 D$ J* x# E7 ~8 M' e  H+ a( d
8 Z; }+ S, J4 |! D" G" D* g6 e7 V) a% W- Y/ L7 C' l5 I

! O& N9 E- J2 n8 o! P9 `" h# I# E2.3.2 择近原则
3 l) [" b: y  s! a3 {9 j# K/ l0 A. i
0 N/ f+ ]6 E$ C- q6 C  J
# d1 V& y- ]5 ~9 ]/ B
! _6 E6 k& g7 q: u% w0 q6 L/ Y
( o; p  `4 v9 g6 z8 w
2 m, r/ y. N; m" w
计算的 MATLAB 程序如下:
! C" R1 X' S7 c% c8 ~' E1 ~$ g+ M9 o0 I8 d4 g9 ]
a=[0.5 0.4 0.3 0.6 0.5 0.4" z# F/ A8 |# J) F- |+ b( I8 d+ V1 c
0.3 0.2 0.2 0.1 0.2 0.22 g. o" b9 J) \( r" D. X4 F
0.2 0.2 0.2 0.1 0.1 0.21 b% i- w+ x0 g+ Q+ E, L: @
0 0.1 0.2 0.1 0.1 0.15 v0 w6 Y' \$ D; @( b" K
0 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1];# W, a" |  k4 ^2 _. l
b=[0.4 0.2 0.1 0.4 0.5 0.6];( U3 q& u1 c, j/ v" d; I
for i=1:5
0 ~# J3 l, |1 c" y' T" y    x=[a(i,;b];
! m+ ~' ~, @  V4 c+ m& X/ E. f6 V    t(i)=min([max(min(x)) 1-min(max(x))]);4 J! e# a  C$ t/ C) p: K" @
end
3 J0 q& U7 @/ F1 S& \& @% ot0 y" \1 c, p' \$ a
) m' \9 I2 |( A  D* T
  I! e7 M8 E: n( T) {; V0 X
————————————————( x; C* I5 g2 d% l. \4 R3 w
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  `6 I5 h" ~+ `5 _  W/ p7 {! \( @8 K. D

1 @; R8 E0 r0 u




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