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[建模教程] 模糊模式识别

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    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)。
    . l4 Z, c6 w0 M6 j3 D0 A6 g' A! V/ D
    1 u  _8 `& |4 v( x. f1 模糊集的贴近度
    ' P8 B. L. P' i5 z. e8 r1 `" E贴近度是对两个模糊集接近程度的一种度量。
    4 D9 f1 R+ n! x5 I+ l1 f" D
    - X- I' h& B, D/ S6 i【定义 10】 设 A, B,C ∈ F(U) ,若映射
    " _& n# Z, n# Z* p. Y* K6 E2 ~3 `  c  |0 B- Z
                           N : F(U)× F(U) →[0,1]
    2 v% v3 G, ?" D; ~$ M+ y( T& |# f, [- Y+ J5 Y
    满足条件:2 d; _! ?" z, R& `4 x' I8 _

    7 L, S- _* \- U: P/ N' i8 {(1) N(A, B) = N(B, A) ;
    0 o% V! d. C/ q1 G% F
    ; `/ t" T' w, V7 J  t! ~(2) N(A, A) = 1, N(U,Φ) = 0 ,这里Φ 为空集;
      B6 I3 P* J$ G0 r% f1 N# X" l& \* S. h5 Q( d7 D. n
    (3)若 A ⊆ B ⊆ C ,则 N(A,C) ≤ N(A, B) ∧ N(B,C);3 G4 q. G- S9 X+ [3 M

    2 T2 L+ L7 Z* a# ^5 B; ?- P- c; E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。
    4 [. k/ s2 {& C0 b. S
    % v7 c3 \  H" A( X, n1.海明贴近度
    ' C, L! W  K1 u& U# X4 g4 L. Q
    * o: n0 t# e. v7 P
    ) _2 _7 I: c% x1 V
    $ \% p4 k7 n; x当U 为实数域上的闭区间[a,b]时,则有* h( r9 R+ L5 D9 F; m
    . g2 r. N9 f3 h& r' D( g( y2 Y

    4 e1 b6 Y3 y9 h: S; S5 D* k5 [2 T& F7 T, e% x5 Z# `
    2.欧几里得贴近度, r) Z& ^0 v, `2 M3 P
    3 D9 }  \7 d" Q& Y7 z6 U4 b
    ! R5 z+ z2 z7 z# _  s0 g: [6 k

    * v" O" ^+ M/ P  C2 C% G8 r4 f" `+ q) R  J0 \
    3.黎曼贴近度) u- i" u) B- o7 N3 y4 M
    若U 为实数域,被积函数为黎曼可积,且广义积分收敛,则2 v" l- `- a- q1 U
    3 P% C( i$ M# j: M& ^! ?# `
    % b9 e9 j  a% u' x

    * u, l1 |( J' i9 V: B1 s7 X
    8 N$ b. D+ N; k$ d% `/ @! _/ L+ c- r( N- o# W) ?) S
    % J- C0 ]5 u* S/ S) }) J
      z+ N8 a$ l: j3 z- q
    计算的 MATLAB 程序:
    ) v  v3 w2 f( s, o; ^7 B& N
    - s" l! B( n0 H6 t4 ~) gi)编写定义函数 A(x) ∧ B(x)的 MATLAB 函数
    " T; p' M( q7 {0 o
    1 R2 i" @: F, O1 j1 E5 i( tfunction f1=jixiao(x);
    1 t$ [+ {2 \8 v+ X; V. X: ^6 Q: Gf1=(x>=20 & x<50).*(x-20)/40+(x>=50 & x<80).*(80-x)/40;6 C( b6 L% m: q5 q: _2 I
      ], p- a: j  h. I2 J
    ii)编写定义函数 A(x)∨ B(x)的 MATLAB 函数
    8 B1 H+ ~% G4 N% c, R/ E% S
    - Q+ _2 C% M' e7 m+ K" Pfunction f2=jida(x);$ U$ P: m7 ~# N5 }- \3 S- X
    f2=(x>=0 & x<40)+(x>=40 & x<50).*(80-x)/40+(x>=50 & x<60).*(x-20)/40+(x>=60 & x<=100);
      h5 x8 s! o" A
    1 C; I3 r* J* B% a  U. v/ N- E* Viii)利用 MATLAB 的积分命令 quadl 计算
    ! Q5 C3 Q3 u2 q1 Y
    " m: w0 K3 l/ [3 _4 ]3 CN1=quadl(@jixiao,0,100)/quadl(@jida,0,100)
    / I% t' h, ~, A3 W; B, M. m. n! T6 i7 F0 G( p& \
    例 9 设U = R (实数域),正态型隶属函数4 x9 m  g; e+ E0 M" O1 C+ B
    : S' [% ^- K: ?& ~7 ~6 i
    + M8 }, z8 W' u2 z3 `9 }3 M
    1 S, s1 ~3 v2 n

    9 r6 r7 r8 x/ o' s$ Z; S& z; R5 F' }+ J

    - O5 S2 J( Z) ?( q' M9 O2 格贴近度
    ; A. m: O: ?) _

    为模糊集 A, B 的内积。

    内积的对偶运算为外积。

    5 ~6 S' b1 X& X3 I9 q0 }8 H/ `& f

    ( |8 \+ a6 ^; A. j/ s5 e/ w+ a4 h: }" b: f

    8 B4 G7 ]- V5 |# c9 S0 ~7 R- G# R0 i. ^  ~  I' L1 a8 R0 A1 D! L
    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。
    6 i" B0 [( V/ C- W
    , ~' F6 F3 P3 q5 P# _8 |! e
    5 W( p) }8 W# v0 ^# c
    & t# y0 b' Q' V: G+ k9 r7 }+ c; n" T1 e9 q3 R+ M& `5 E
    - f6 R$ D5 o% e! O' ]
    解法 II(黎曼贴近度法)
    # [  g! H. K; V, q4 D/ I
    ' p& g# Z  _5 ^$ `
    / \4 z5 V8 p8 a: J5 k7 y: j" j7 W
    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。
    # D6 s. Q1 J: w8 p% H" L/ `, N) U( D. V; o. j+ h9 q* C
    3 模糊模式识别原则! A* X/ J0 p; [) ~7 N/ [
    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。
    7 H3 n8 J$ Y1 k' z8 ?5 w" W- V8 i5 \
    2 U- J: R) B, X$ K- ^2.3.1 最大隶属原则
    + _8 c6 w5 H' O" @8 R: Z
    , t( [/ e+ ~+ ]2 Z, `. X
    - i- U9 h5 t& Z0 l- N+ @6 O, o7 O) T- V4 Q5 g5 X7 X. m5 w) c

    / O$ C  s( ]& c
    , w: Y+ d$ p! m9 ?$ W. m) h0 Y4 ]+ }" X% ?- q7 a
    2.3.2 择近原则
    & A7 ], r# ?, C. D( {; s0 D. ^2 R- g, F8 i1 u( E# H
    4 w6 w; B% ^5 t  ~3 n3 H
    5 S3 i) J% r8 G4 Z1 J4 K- ]
    : B2 P# T9 V/ x6 R6 q
    ! B4 F, {9 B8 B2 s
    - f" J$ j! J' Q; J: C* ~
    计算的 MATLAB 程序如下:0 v1 y/ a5 b4 {% L

    * F+ e3 I6 z: k# |. c$ X/ N4 Ja=[0.5 0.4 0.3 0.6 0.5 0.4
    + E/ Q, U" ~  ~* z3 B2 h1 E4 U 0.3 0.2 0.2 0.1 0.2 0.2
    & j! ?2 B" ~" S0 R9 o/ k5 I7 L 0.2 0.2 0.2 0.1 0.1 0.2; q- {, i( y' U
    0 0.1 0.2 0.1 0.1 0.11 v* k/ P* @( v+ i
    0 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1];
    1 a& [- X, k1 Tb=[0.4 0.2 0.1 0.4 0.5 0.6];& _; p1 m* `( S9 X8 s( \' ]
    for i=1:5
    # H9 ^: U8 u3 \' k6 x- N8 G3 a    x=[a(i,;b];
    ) o0 Y5 y+ [  l* b  v    t(i)=min([max(min(x)) 1-min(max(x))]);; h) \: H# y/ |! R
    end; r9 D. @3 F+ X$ m1 i( Q, d
    t
    $ T+ W* S7 g8 T9 }+ L! Q. c! }, Z7 \1 F6 q6 z
    : d- b/ b. G6 l0 R9 r' h
    ————————————————
    3 G* [0 L; j+ X& {" P$ H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。
    / W, R/ W4 b! l原文链接:https://blog.csdn.net/qq_29831163/article/details/89893887
    0 ^3 g  |  _$ m$ y# c8 v) y" K& B) X2 \2 K

    4 ~1 y5 B# L0 ?: w, K9 \, \+ P, J3 _
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