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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)。
    8 }$ ~! O0 g: a! f6 Q# s0 m# _, `, T% E( ?1 ]2 W3 b
    1 模糊集的贴近度
    7 B' c! h7 d$ V贴近度是对两个模糊集接近程度的一种度量。: B# F2 _6 n# q, y" ~- q

    + z. O7 L6 O& I9 @$ u4 r【定义 10】 设 A, B,C ∈ F(U) ,若映射
    & {' X1 N( a8 z( M6 ]# A8 e! Z  A9 U) y, t5 l+ b7 ~
                           N : F(U)× F(U) →[0,1]
    + R- @) R  c3 q3 x* q
    , h$ e- m2 @3 H3 o3 r满足条件:& S2 D# I( T6 p8 D$ Q5 t
    7 K1 m" A4 M3 u/ ~, s8 }2 |
    (1) N(A, B) = N(B, A) ;
    0 I  \1 Z, W0 ]& z! j& o! \+ k7 U  |; ^6 y; b
    (2) N(A, A) = 1, N(U,Φ) = 0 ,这里Φ 为空集;
    ) B2 F! ]# u9 P$ r
    1 Q# R6 r. y3 T5 Y5 c* n(3)若 A ⊆ B ⊆ C ,则 N(A,C) ≤ N(A, B) ∧ N(B,C);
    $ q& a7 S0 ?( j
    & k. P1 t% J. u% G) G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; i. P* l. |! B4 L. x0 ^/ h6 T( P. k
    1.海明贴近度2 k8 X1 G: s7 b8 h
    ! G1 b1 T; ^% U  _, I3 @
    - R1 [+ b; U+ u: @

    % O. q: Y$ ?" c2 x) X# c, a4 B当U 为实数域上的闭区间[a,b]时,则有2 e& Y5 E! `$ I. J: M0 S  P

    8 m0 x9 x6 W8 @/ |, E+ ~5 v8 o7 |0 |( V

    $ R! A- S6 B, q5 U& a2.欧几里得贴近度7 U: |( F# j. R
    # ], ]% C# [: z3 Y# [* Z% K

    ) Q3 [) g8 n5 r8 D5 B6 f1 n& \+ @0 D8 [
    , U- S: T; H. `6 a1 m! y
    3.黎曼贴近度$ ~8 e& k: M6 Z$ }( d' B
    若U 为实数域,被积函数为黎曼可积,且广义积分收敛,则
    % k" F) S. ?0 q, }6 e+ }
      O/ J' h- R1 ^6 }! }' J, \) N3 |' _7 t+ K4 {$ [

    " Z) `8 j  T6 f) M6 v2 g
    ; ?5 z8 k9 B" o/ Z/ B9 ]& v/ p# n5 t! ~: N$ T
    % w6 o' j" s" G- b/ k# [& r

    " \& h5 O! _  T8 H9 M1 H计算的 MATLAB 程序:
    ( v! e' r0 _4 J% ?  o9 b% ~
      h' f! z* {* B9 v- K# bi)编写定义函数 A(x) ∧ B(x)的 MATLAB 函数
    , q7 S- B. V* D+ [( }; e- o5 x0 `; K5 J% o) o! b
    function f1=jixiao(x);
    8 V: I4 f; M7 M0 k: qf1=(x>=20 & x<50).*(x-20)/40+(x>=50 & x<80).*(80-x)/40;
    % I" J1 C# y% H& F+ s: u+ K& s$ F" N, V7 L- p7 h  U. {; s+ ~
    ii)编写定义函数 A(x)∨ B(x)的 MATLAB 函数* l& n! e! {# Q" w( Z3 o/ F
    5 _5 K" e1 w/ C. w3 N5 V9 X! O9 `" U
    function f2=jida(x);
    5 y9 h  s! O! F0 p% Y0 Ef2=(x>=0 & x<40)+(x>=40 & x<50).*(80-x)/40+(x>=50 & x<60).*(x-20)/40+(x>=60 & x<=100);
    ; L& w) V. \3 \, L9 p3 P3 P+ y* D: p( F8 i& B
    iii)利用 MATLAB 的积分命令 quadl 计算9 G2 B  d9 a! V
    5 Z# h1 f+ L0 `* U
    N1=quadl(@jixiao,0,100)/quadl(@jida,0,100): x' T6 g2 l9 s/ O  D# [
    ) K' X2 ^. }. L
    例 9 设U = R (实数域),正态型隶属函数0 W, w8 m, X( w. W% {( x
    - G( v! v8 W* z7 {5 z5 x& C9 x

    ' a5 x/ q6 X9 E1 I9 g0 s% ?4 O4 j7 g+ f' [6 ^; H

    4 C+ S# J) R; }' D0 C
    " v" G0 O) t4 }% v/ B7 N7 `8 S  Y2 B
    0 a. G2 q/ J# j; M2 e2 格贴近度
    % E1 Z( e  {& N2 s

    为模糊集 A, B 的内积。

    内积的对偶运算为外积。

    ) Z5 t4 }# Q2 r& \

    ( B: s8 o% m) H$ `# J9 S  ]. ~  I1 D5 u0 B7 Y/ h
      T* {& P* f3 d. m7 U

    / g2 {9 n: ]3 h* H) Q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 Y% Y2 t4 X" m. l4 R  `$ R* N
    ! }4 K- U" N$ u5 Q6 y: v  M. k. {6 `3 \/ K2 m* x
    ; s$ ~( X* D: M) F0 J4 J4 R( m! r

    6 _4 |. g& X) @$ S5 G2 i' @! ^$ R: }" u6 t5 r4 ~
    解法 II(黎曼贴近度法)
    0 f9 T7 m. s" C" Y- E  `% r3 R9 l* f9 R) I' N

    ' i4 T, ^. ^8 Z5 i$ ^% O  q
    7 e8 R8 G/ S% s' b4 \% 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。
    7 A$ X0 V2 ~2 X9 P: m" J$ c& s0 H+ F7 m; \+ G! l
    3 模糊模式识别原则
    8 v/ ]( A7 I# q$ @8 p+ ]3 w9 W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。1 v4 _+ r$ C" B* I- {3 A5 W

    8 V% L; g7 L: Y, ?( }2.3.1 最大隶属原则9 d! \% H, H, R9 z
    ) n0 ^( r' c8 ^7 r4 R8 [: O

    * G  v6 R/ K0 l2 A& F
    - H: w6 I5 B/ k8 g: L0 E( J
    % `5 {  i+ o+ @8 X: Y  b# r+ f# C

    # I9 I! m  w1 [* h! H2.3.2 择近原则
    6 e$ N* G. S; Z  V4 C/ J9 P. i% R4 S: {/ M# [! S5 W9 c  x

    3 C; T, @' ]; k- B6 q+ A& r1 V* t' }) O* T. ^

    $ f) h8 v1 W4 P
    ( `. y& Q6 M5 E$ y2 j' x7 V7 ]: Y& }) ]% \
    计算的 MATLAB 程序如下:
    * t5 ^  Z$ Q0 j; ?* p; a
    ( L4 x+ y; a- Z$ n1 g$ Ia=[0.5 0.4 0.3 0.6 0.5 0.4& Y+ T: @2 ^+ A/ Q' T4 h: E, h3 i+ G
    0.3 0.2 0.2 0.1 0.2 0.2
    7 Y1 s1 u7 M0 K3 N5 `* |0 h  P, u 0.2 0.2 0.2 0.1 0.1 0.26 E% L, t& t) m' p- ]
    0 0.1 0.2 0.1 0.1 0.1
    ( c, h% s4 s) s, R& Z& r$ I6 o- R 0 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1];: |/ m' Q# P/ ~0 R7 W7 s' \
    b=[0.4 0.2 0.1 0.4 0.5 0.6];
    3 b8 s( U. o/ _+ T) V  D5 ~# ^for i=1:5* j- u3 p4 w4 n1 I# A
        x=[a(i,;b];% d9 ]7 v" W0 U
        t(i)=min([max(min(x)) 1-min(max(x))]);+ w: S4 w8 o. @0 d+ e% O
    end4 U5 |6 a% [0 q7 C1 l; ~  v
    t, s$ N0 C, q; v" @! j& [0 O! U
    ) B2 h  i0 l  T; c. n
    # L" z7 y- U3 S3 B; p5 S5 x
    ————————————————
      @# {, P4 f3 Q1 v" |4 f9 w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 s3 m& \$ T* I+ j6 v原文链接:https://blog.csdn.net/qq_29831163/article/details/89893887; i& v; H1 ^$ k+ T. D+ U! R
    + h7 ?0 i# h& y! p

    3 w5 u& W5 h3 z- I# P! @+ Q  D4 x
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