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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)。+ ^& a2 S( c6 Y* c% {
    , C8 M; S# j# t
    1 模糊集的贴近度
    . X8 Q# F; C* w& a6 ?9 F贴近度是对两个模糊集接近程度的一种度量。! _0 d+ F" ~4 g0 Y0 u. c
    9 r, Y# I1 Q# I/ S3 C( U' ~
    【定义 10】 设 A, B,C ∈ F(U) ,若映射
    - [4 k. h" n) G6 g4 @- _. M; t# p/ u3 J& t& ]
                           N : F(U)× F(U) →[0,1]# ^" U& i0 ^* [* g/ B" h

    / ~. Z0 J) A9 k/ P4 W- W8 t' K1 [满足条件:
    5 j" e) Z- U) a+ M, S- @" S: s4 b" ^+ r. t" `( x( w; f# T7 {* u
    (1) N(A, B) = N(B, A) ;4 |9 W1 K/ e# f+ W4 U9 [% r
    1 h% c$ s+ t" R2 e
    (2) N(A, A) = 1, N(U,Φ) = 0 ,这里Φ 为空集;
    / O/ T- w5 W/ O% ^3 z4 u% g& o; U
    0 p. _: ^! P7 I1 r5 B0 F/ k(3)若 A ⊆ B ⊆ C ,则 N(A,C) ≤ N(A, B) ∧ N(B,C);
    : u, v/ H( Q6 O. y
    . `1 K) A/ s  D" n( u4 i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。
    ; g0 w# i& I0 M5 G( ]/ G: ]& Q" J- p; R
    1.海明贴近度
    % y$ _- y% A" q& n% m* U
    . _, V! G& g+ p1 f) G" [
    & i6 T5 b; d5 A" e
    * k  t2 n! j( P当U 为实数域上的闭区间[a,b]时,则有0 U, L6 H% H% ~+ G$ k; C8 X
    - h! ?' F1 X! {' u1 [; Z

    4 {9 g6 s5 M% c8 o6 B9 q7 s7 v( I: `, }$ G. _
    2.欧几里得贴近度
    # a* P/ m4 }7 a# O4 F# V
    0 @" f6 ~+ W& @) \1 {. S' V
    8 S; R: P. q# z5 g# n: Z% a
    ) d" V. Q4 B/ V1 a" ~- l8 m1 p! Q# z2 \6 \6 y- u
    3.黎曼贴近度- p. m- y1 |; W1 a: u, I( e
    若U 为实数域,被积函数为黎曼可积,且广义积分收敛,则7 h5 y  x3 r" u  M" T; j

    9 V- Z* }( A: w) X8 A1 [6 ~, @- d2 J# u4 v

      ^7 }0 Z7 _. A+ A6 p4 c
    . @! k4 L" \, t6 O7 A9 i6 N2 _% Y, L7 J" F

    0 k( G2 T) {! C, B* r
    / E, p6 h& F9 [) [+ y/ I8 h计算的 MATLAB 程序:
    ! |( q$ k& j- L& w' p& C7 t: G8 F6 P
    i)编写定义函数 A(x) ∧ B(x)的 MATLAB 函数6 {  E7 n6 u$ w* T

    - L1 k. \2 B8 C& U! K6 Nfunction f1=jixiao(x);5 s0 O" ]- x$ F) }" z& ]
    f1=(x>=20 & x<50).*(x-20)/40+(x>=50 & x<80).*(80-x)/40;/ H' `# M. `* `- X& ^

    # q- r6 }, n8 |1 Z; K7 k0 bii)编写定义函数 A(x)∨ B(x)的 MATLAB 函数' L% K9 u; d. X0 u. Q
    % Z: {! e& j( U% ~) j! S
    function f2=jida(x);
    ) a- B0 ^' V2 z! U/ rf2=(x>=0 & x<40)+(x>=40 & x<50).*(80-x)/40+(x>=50 & x<60).*(x-20)/40+(x>=60 & x<=100);( x* Q- H( L' ^) R+ K3 x$ P( a
    - i9 k; G2 W5 x6 F+ J: l
    iii)利用 MATLAB 的积分命令 quadl 计算: V; T* O3 c- C+ j/ {3 E) R
    0 R, B: m# O6 Z; J1 \, q* Z+ s3 q
    N1=quadl(@jixiao,0,100)/quadl(@jida,0,100)3 A" Q* c' q9 a

    , j% L/ Y9 e2 s8 w7 k- Q例 9 设U = R (实数域),正态型隶属函数# h/ y% @  h5 N0 E/ R8 N4 h8 v& x, |9 ?/ \4 m
    " q/ d( e1 G3 q6 f! w* ^# H

    ; z, x% |/ B  B5 ]& J% u& Q! O: r* I5 ^
    : c  g' d9 T7 `2 E
    ( \+ S/ m9 x, s) t8 A1 c% x. I
    ' \/ W2 m8 Q5 ^' g
    2 格贴近度
    3 V2 k+ |. s+ Y, ?8 h8 f2 m

    为模糊集 A, B 的内积。

    内积的对偶运算为外积。


    & }. H/ I# @. l9 y6 v0 n: c
    # \/ P9 L* D6 |  L) a4 W& H- G
    : u/ `4 u5 \( p& b7 S. H
    ; T3 G4 e. u3 w, P; ~
    / {5 f4 q: E) @9 i/ }1 Y4 {7 U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。8 f& h7 p4 [) ~: x5 S% x, c

    5 H0 h0 f, V5 V5 ^5 N9 Y( S
    % t) j/ V3 |& ?, K+ \4 D! g
    ( Q0 q6 J" J0 h8 L( F
    . p& ~1 H- K. m. A' {; X
    " L: p# O* n! A0 U- O8 X解法 II(黎曼贴近度法)) n' }2 {9 X' U4 M6 S" H

    4 }2 u& H* o8 x9 O: N) Q4 x! H

    ) j- a: V0 G: `8 u! L7 D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。& W* F$ S" X1 I5 W) H1 ^. F7 N

    3 K' t+ a* G; d9 C2 P7 L3 模糊模式识别原则& O* n  D5 i* D1 j( e
    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。) J1 x* d' T- z- o% B: C
    & X- q- H( t& m& u* P7 m) @9 ]8 ~
    2.3.1 最大隶属原则
    4 M/ i6 p* W0 T. P* I6 Q8 s0 }; g+ E6 K

    9 d  S  j' v( k% I0 b- l7 S' p6 K4 Q* ]# Q% W8 z
    ' k7 _! N- n) x

    4 z! @; i+ v  D. Z9 i, v  H& j2 G* E. ?/ Q
    2.3.2 择近原则; N6 |3 E% D# e- m- a: E6 Q5 `
    ) W% |5 j7 r) B8 a7 v

    5 f+ u; s& ^# n- b9 ]
    4 n! c( n: m% e/ Q0 M" c
    5 ~) J+ L( }0 h' t5 b
      i9 v  g; R; v5 \" I  ?- t! T9 K% b( R  q- ~3 Q
    计算的 MATLAB 程序如下:
    1 W4 c! [' W6 |( W) s* m5 L1 N7 v8 @3 C8 ]* y6 a2 h9 V& p
    a=[0.5 0.4 0.3 0.6 0.5 0.49 y6 m4 k5 Q' m" a# M) U3 R% e2 O" A
    0.3 0.2 0.2 0.1 0.2 0.2
    : o5 K' V4 Q  F& r 0.2 0.2 0.2 0.1 0.1 0.2
    3 L0 v' m- b% A* U  n& s6 W 0 0.1 0.2 0.1 0.1 0.1$ e4 x# T: A5 _  }
    0 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1];& _. f- u4 J. I- K
    b=[0.4 0.2 0.1 0.4 0.5 0.6];+ L1 g' i' g$ \, P3 g/ F8 ?4 i+ B
    for i=1:5. f0 Z) x/ t1 G0 \; y/ ?8 l5 r- ~1 m
        x=[a(i,;b];: Y& P+ T( }. o: A0 @  m
        t(i)=min([max(min(x)) 1-min(max(x))]);
    8 g. c/ k1 v4 a- I" ^, Wend9 l: X3 g4 Z  f0 g  a0 W
    t
    3 m, U2 r9 `- F/ q. t
    / m- p8 S) d6 d5 ^1 D7 H4 E' t* n2 E: ?
    ————————————————9 V  d% M6 o2 U& x
    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。6 Y! _2 ]3 L6 V# p7 i/ R
    原文链接:https://blog.csdn.net/qq_29831163/article/details/89893887
    2 Y/ Z. r- `" T2 M+ W: r7 F4 n) S& O6 ~  l5 z/ U2 H* v& L4 N

    3 ?. B9 g0 J7 [+ T& i: J' |% E0 B6 w/ Q
    zan
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