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[建模教程] 模糊模式识别

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    1#
    发表于 2020-5-26 15:21 |只看该作者 |倒序浏览
    |招呼Ta 关注Ta |邮箱已经成功绑定
    本节我们假定论域为U ,U 上的模糊集的全体记为 F(U)。
    0 k; P# e3 v$ l$ {5 q! J7 {9 y, s: w! v0 {/ p$ o& {8 L  H& n
    1 模糊集的贴近度
    # p+ L( ^2 ~6 \8 y$ k  c- {1 t' ^贴近度是对两个模糊集接近程度的一种度量。
    2 M1 [  P; {; Q- Z: {) h; ~
    2 b5 N3 t! W6 M【定义 10】 设 A, B,C ∈ F(U) ,若映射
    * e$ c9 ^# ?3 p6 g$ }6 l
    / v4 q# k! Q  x# a. O- n5 X! T                       N : F(U)× F(U) →[0,1]
    9 t0 m5 }' m0 W" B6 ]9 ~( ?/ e4 N
    满足条件:
    . \. c) s, k9 v' E: \) w+ j# j; n
    ) S# ]; n  k* {7 |, ~(1) N(A, B) = N(B, A) ;
    " e1 }3 w9 j% M2 X2 w) M; `  w0 Q$ j$ i- {
    (2) N(A, A) = 1, N(U,Φ) = 0 ,这里Φ 为空集;
    4 V! E$ i7 n# N" U) S
    1 a6 C2 E+ k$ u6 A- J(3)若 A ⊆ B ⊆ C ,则 N(A,C) ≤ N(A, B) ∧ N(B,C);
    " U! _5 I% l' q4 h' u# i& X, R2 t3 {5 g& i. d  m. Y3 v
    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。& ?! B  h9 x& i, w

    ( p: n) w1 |) P9 I1.海明贴近度# r7 d0 R+ _0 R% \! i
    5 m5 J# A9 T& S3 ~2 a6 D* J

    * L  }" Q2 `- m. z; q5 _
    0 A  W( J2 |/ J* e% Y! e& U; ~( O当U 为实数域上的闭区间[a,b]时,则有
    ; g+ X+ C( b7 k5 ~
    + G: c" M" n' ^: g' S2 D( P$ N3 ^* i6 d

    3 I  j& [# X! C5 u, W* i+ [3 h2.欧几里得贴近度
    : q- h- ]5 g) `# V/ ^
    / N/ M7 S4 [; _6 K# g
    2 E& u  [% w  U! X3 A: |
    9 Q+ [! e" ]# b" S/ |7 S! A
    " P4 u9 ?  s& G! v& b; I& U  f3.黎曼贴近度( x; e  L7 U# t+ O4 z
    若U 为实数域,被积函数为黎曼可积,且广义积分收敛,则
    $ E" A% C# Q) B! v  s$ V5 ^7 ^  r+ A3 u: q' U

      o" B6 l4 w. j% g( B$ Q3 D1 n
    % \/ [2 s" t: L
    8 m; K8 R# p% p! N% F' ~. Z; g+ a* j" |# L" |5 ^1 F
    * i0 Y0 e* n& ?

    ; S( C$ Y5 H, G& a4 b计算的 MATLAB 程序:. N$ N; a8 O$ w; Y) }

    ' \2 k3 @8 C, T; b! wi)编写定义函数 A(x) ∧ B(x)的 MATLAB 函数
    0 Z8 Q# H/ p( V+ a6 j" y6 M* P1 I
    % e: |+ ]1 S7 ~function f1=jixiao(x);! N; `/ ^. @# L# o- P) A# ]# O2 E
    f1=(x>=20 & x<50).*(x-20)/40+(x>=50 & x<80).*(80-x)/40;
    5 W' G  w4 Y3 r3 P" l- `, [# t
    9 Y- H& x7 x7 L3 q# Gii)编写定义函数 A(x)∨ B(x)的 MATLAB 函数, G& b, h6 y& J9 B0 F5 x

      f% f* n2 A% l( v6 h  u1 l) }function f2=jida(x);
    . j: O8 d  v0 W6 Vf2=(x>=0 & x<40)+(x>=40 & x<50).*(80-x)/40+(x>=50 & x<60).*(x-20)/40+(x>=60 & x<=100);% i- F6 X0 J% r( ^5 _5 i

    4 z" B3 A% S8 M' X! X. ~iii)利用 MATLAB 的积分命令 quadl 计算
    & m2 f. n, i3 f8 U* O* W  @  n3 V* e0 p9 ?: w9 x1 k7 [
    N1=quadl(@jixiao,0,100)/quadl(@jida,0,100)
    9 g' ^2 Z+ G- a* W
    ' r% A1 n5 P2 J. l8 W! F, `1 |0 }3 s例 9 设U = R (实数域),正态型隶属函数& i! [% s5 z7 p& [4 J

    $ z1 z' d0 z# ]( h: S) z
    5 d) C# u' x* ^$ B( \! \3 }
    1 U( I, P; v8 E& Y  v4 w# w  y% D
    2 _" s' c" ^+ y
    0 b- N0 e! t, a5 s0 E6 A& E
    $ |) {6 {% k: u/ M# |2 k' ~2 格贴近度
    * _3 d( S1 ?. Z) t' F

    为模糊集 A, B 的内积。

    内积的对偶运算为外积。


    2 E( \3 c& V- k
    . a9 y' N% G* n7 [0 l4 ^5 F& h# ]3 |$ _' t. U. _

    7 i1 _: X( \8 n6 ^4 T
    ! E  N, D" F6 v0 ?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。
    9 b. j$ t- R" G0 j
    0 X5 [: G+ V, q, u+ L2 `+ Q6 ?( J0 v6 ]& m% k( @' ]2 `" \

    . a# D$ ?. S' j' b$ e, Q9 m# s- O( C7 X+ k9 Z- w: x( N2 F. _
    # E$ G( U3 {. T; }) |
    解法 II(黎曼贴近度法)
    4 i& \7 R; ~0 Q# ~
    % r8 X- ^7 v; x+ ?1 |0 x8 L* W& b$ `

    . A% ]# Z6 F# b1 m" y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。
    9 G* [4 i2 J2 G- V  |6 Z% s; e  k! e) j2 m& w. Z. N
    3 模糊模式识别原则0 l4 m- f- d" L
    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。( N/ D. l& V, O1 T5 C

    3 R4 I* D4 b) o1 v! M1 a2.3.1 最大隶属原则6 p& N8 W" f# o# Q7 ?4 n' f
    - a% V% r, l; S- u

    ( c6 n0 \( `3 q/ c  \
    ! D; B+ I. [% U0 N
    : P6 B; u" }4 w: `( l3 o  `3 E7 S1 r* {+ g5 q3 n

    ( j3 _+ |% y3 k* J2 o3 U, T2.3.2 择近原则6 ]6 i& z$ |- q
    , s6 E3 g) z" b4 X. T' ^! y* Z
    2 W* g, a9 g+ J# Q
    ( }6 r. P# B/ {. ]
    # n3 P% v! n0 z9 `1 L

    3 K. M6 _& D5 P/ H6 A. K2 Y% l
    0 T% A8 q/ p1 }% T. P计算的 MATLAB 程序如下:  D' p3 E: {  y- t9 d- c
    4 Q- D$ f& y: S, R9 I
    a=[0.5 0.4 0.3 0.6 0.5 0.4
    9 S4 Q  j6 i7 {: P6 v/ ]0 X 0.3 0.2 0.2 0.1 0.2 0.2
    / ]! D- A6 |! s8 Y, w 0.2 0.2 0.2 0.1 0.1 0.20 Q8 B0 o4 I7 y8 v% A+ b
    0 0.1 0.2 0.1 0.1 0.10 m* o& F- s4 E+ k/ o
    0 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1];
    % z! r' X8 t. Eb=[0.4 0.2 0.1 0.4 0.5 0.6];
    * ^! g, e  j# j: b" q7 \for i=1:5( v3 y1 h$ B; j' b# `2 \1 ~
        x=[a(i,;b];
    * N3 E3 [( q- E  n! X5 F    t(i)=min([max(min(x)) 1-min(max(x))]);
    ; v, z2 i! _8 j: C* ~$ }end% Y" q1 K7 g4 U' a# P
    t
    & H6 m9 K: T4 ~' [% l% t1 K
    2 d$ P4 i& P) Y3 K3 U; ?' @% h6 D: n7 U8 C$ u) }; d; F7 Y
    ————————————————+ w7 t3 j$ ~1 u" E
    版权声明:本文为CSDN博主「wamg潇潇」的原创文章,遵循CC 4.0 BY-SA版权协议,转载请附上原文出处链接及本声明。. n5 b  G1 u9 B/ P
    原文链接:https://blog.csdn.net/qq_29831163/article/details/89893887* p6 e, G8 z! \) c& h+ [3 k
    & o2 }% r# [5 E  e. }5 S3 O0 x$ T# C, q
    5 U  k' K% N/ B. j5 `, x2 w
    zan
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