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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)。# r; M8 h  i# l, Z9 s& W2 r
    5 I# l6 D+ }6 B
    1 模糊集的贴近度) h4 l3 Q1 j8 T3 J5 k" v! ^
    贴近度是对两个模糊集接近程度的一种度量。
    8 ]+ P( M' k! \* x0 Q0 K3 J, h' |8 l
    【定义 10】 设 A, B,C ∈ F(U) ,若映射
    5 d  `7 j: ]" P* I- I' e! t: X! ?) }/ n4 X) d0 u: ]6 h
                           N : F(U)× F(U) →[0,1]  e2 j! h# G. v" g% P3 l
    , Y- T4 j" }5 @" [3 C; m* Q
    满足条件:
    / x  x, M, J$ G1 @' i) K
    2 ~  I  j! c1 Q(1) N(A, B) = N(B, A) ;
    ; k4 M3 _1 j. A- L5 Q7 P
    ' }/ j; P& S, {/ P(2) N(A, A) = 1, N(U,Φ) = 0 ,这里Φ 为空集;* e. Z- D: W  X% {4 m! @" A7 }/ e
    8 W" F% f4 _" W' F
    (3)若 A ⊆ B ⊆ C ,则 N(A,C) ≤ N(A, B) ∧ N(B,C);. n. P3 f  F8 ^: U* c+ c+ z) {% f
    ( U2 @; k, M9 a6 H
    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。+ D% h. I' ~) N3 O6 P+ R
    ( E  P  B: f' e" r
    1.海明贴近度! j4 F, G+ ~& x2 g
    % h* @  j7 f: Z) M& [

    ( J% [. |& s8 y  K* r. {+ n; ^! x4 w+ w
    当U 为实数域上的闭区间[a,b]时,则有
    9 \; K3 Y: c/ f. e6 m% y! y! y: X3 B6 u& k* z
    * v! d; _& o& ?" h& f0 e
    ' Y' G* _! [& {# p" ~
    2.欧几里得贴近度
    8 `: Y' Z! y* A2 U
    $ g- }* E- `% x0 u
      V) N' m; v  n& t) k
    ' N# `8 ]/ D/ U1 e4 F
    + K9 V, b: j* S5 J, W: D  Q3.黎曼贴近度
    8 D4 v0 p3 i! E$ F) \若U 为实数域,被积函数为黎曼可积,且广义积分收敛,则" y! a. ~6 o1 G$ _& f1 w2 N' R

    3 p5 F( l  T1 Z0 I5 y$ Y* `6 f! U! p0 h' y& l9 O  ~
    4 ]0 P+ g3 O& R8 G( t. c
    ! J) D/ m% @5 G& `

    ) y( T- b1 Y7 {- v
    3 V" `' l# j) y
    # W% h" [3 d3 Q. y6 ?$ n1 i8 R/ }计算的 MATLAB 程序:
    " `6 E; R# h! p! l! S0 L: ?7 {) w. E9 M' K( v: o' L; R2 }3 s$ J% L& T; p
    i)编写定义函数 A(x) ∧ B(x)的 MATLAB 函数
    , q' T2 o: i' @, E8 t: w0 J
    * T  a3 Z4 x6 t& a  pfunction f1=jixiao(x);9 G. p) R" K) c& X$ D( n0 p
    f1=(x>=20 & x<50).*(x-20)/40+(x>=50 & x<80).*(80-x)/40;* M" B" |" @1 T9 |5 l% P! K. l
    3 o3 ~( g, R- q6 k5 }9 g
    ii)编写定义函数 A(x)∨ B(x)的 MATLAB 函数
    # h' W: a, ?" R. {
    6 g% ^. f  Z; r8 lfunction f2=jida(x);$ c/ N# ]5 K3 d! X) l# @
    f2=(x>=0 & x<40)+(x>=40 & x<50).*(80-x)/40+(x>=50 & x<60).*(x-20)/40+(x>=60 & x<=100);' h5 T8 {) p2 c. g
      d: ~8 E% {' W+ i0 ~
    iii)利用 MATLAB 的积分命令 quadl 计算
    4 _, u' e7 U1 _* y4 x
    , b; o- N0 Z; B' A3 Q2 PN1=quadl(@jixiao,0,100)/quadl(@jida,0,100)& D& z5 H- k8 k# X% ?

    ! U7 \* }" u. D* q例 9 设U = R (实数域),正态型隶属函数
    / J: u7 M3 r% B+ d) P
    9 }* q1 m* |# V: s* }. W8 b1 c
    & _+ ]' u2 f. R- K! u7 t! I1 Q8 Q
    ) `. h6 c1 [8 z' U5 {, k; s) m7 W& R9 J

    ( K# a8 q9 A5 c; J0 [
    ( i+ ~7 ?! [' z; x) C# c2 格贴近度
    % h. g) H0 Y8 w

    为模糊集 A, B 的内积。

    内积的对偶运算为外积。

    + n8 X7 i+ |7 M+ Z% ^! y! W0 @

    ! }' c5 Y8 Q+ y% k" E5 x3 y6 m2 g" w( g1 G& J
    " l/ D3 S5 R! O7 {+ J

    6 X9 I: ]7 X+ q1 c, Z2 F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 O8 G9 s7 v; v, ?* l
    # _  }1 n- t5 `
    8 C+ |' }6 ?* s0 _; U
    8 F$ C  M6 F2 Z8 N' f
    ' s$ U8 I, K4 Y+ }* C# `& s, z0 ]$ _5 X1 G1 m
    解法 II(黎曼贴近度法)0 ~+ v5 B0 C0 C& @! d. A! O2 p
    % f; Y% A8 x5 z4 k$ g
    5 O9 b  Y2 z. |3 Y3 ~& W% M0 L$ _

    3 n& c5 J7 z% O; M: m0 M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。
    2 V# p6 M1 g, ?% q' C8 D, i) R4 p7 v& K2 E
    3 模糊模式识别原则7 J1 N8 v$ t" m) G3 ^+ O  X
    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。- W6 `" q6 ~8 |7 A, Z; ^( E# Z
    6 e1 W! f1 F* Y
    2.3.1 最大隶属原则
    * R5 Q- B- `% D. ?
    6 D" C. Q! l$ M" H+ `/ t
    % S, n! f) K% z* U8 q9 ~( i) N9 t' @1 ^  D
    , q+ O4 d! p- e! h" A# ?" b6 Q

    ( }* ?  w3 _# X- s0 _1 E, D/ x8 O$ G! W
    2.3.2 择近原则7 F( p$ v+ I; h! J
    ! d0 g7 P1 _' U
    ; j0 m/ q: X$ }
    0 Y- Q+ w$ T3 N9 ~) k3 I" o- J
    4 o! Z  }2 h: I; F! o. F' O
    3 z6 }" ?! _7 a" c( g& N8 Q

    ; C* W+ F2 I6 ^! ?: ~计算的 MATLAB 程序如下:
      x7 s$ k6 E( F+ e4 p* q7 T/ l* ?* Y7 n  a8 }6 Z* C
    a=[0.5 0.4 0.3 0.6 0.5 0.4) s4 c6 h( m9 x; l; b: a- `! @
    0.3 0.2 0.2 0.1 0.2 0.2, F6 S2 n& u3 G
    0.2 0.2 0.2 0.1 0.1 0.2
    - C& o0 b* l: G! @: j' f2 T* k 0 0.1 0.2 0.1 0.1 0.1
      t* j7 O4 x/ Z* F 0 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1];2 R/ M" ?7 w- {- W" u3 F$ b
    b=[0.4 0.2 0.1 0.4 0.5 0.6];
    0 n) r: H& W: n6 Q  ?# Ufor i=1:52 A! m1 x! Z0 q6 k" |$ d
        x=[a(i,;b];
    * u8 x: `* T' i& c9 e6 i9 C    t(i)=min([max(min(x)) 1-min(max(x))]);) g5 k* v, \. i/ Z% W: u
    end
    + Y# V4 l+ j! P& h* t( Q$ g$ Vt2 Y; ]; }7 j2 Q7 u8 r

    8 D" S# t  x. _4 y1 l4 \
    % a6 X9 }5 d; n9 ^$ \) E————————————————
    " Z. H& b8 X4 a, p' Z7 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。
    1 W* |/ v7 T- w原文链接:https://blog.csdn.net/qq_29831163/article/details/89893887
    5 J& J, s, |1 D) b' D" R( `5 V3 F0 c) `+ n! G7 U

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