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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 |正序浏览
    |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)。
    3 n# `6 y1 o- P( S  I8 j
    8 F! D. _$ z1 ~; W* {1 模糊集的贴近度4 ^0 f+ W- w, r5 e, g" i
    贴近度是对两个模糊集接近程度的一种度量。4 z) a4 D) F* _3 q& h
    9 t; j8 E# X5 P& t; `
    【定义 10】 设 A, B,C ∈ F(U) ,若映射
    / x& W8 Q1 `! ^7 N3 r. _: j. u; q2 L9 s# \
                           N : F(U)× F(U) →[0,1]
    $ q  W8 d$ ]% c
    $ |0 h; N! d  j* o* e' H7 O- Y- K- }满足条件:" k/ Y1 Z) F8 }* K7 \
    ( K1 v# F8 d7 A) o
    (1) N(A, B) = N(B, A) ;+ v# \. I5 t5 ?) E: e5 V: ]. `+ E
    ! {. O' }8 A( K4 r1 s
    (2) N(A, A) = 1, N(U,Φ) = 0 ,这里Φ 为空集;" ]1 S: k% u4 {4 S3 v+ I

    - r2 V! J2 L( Z- m(3)若 A ⊆ B ⊆ C ,则 N(A,C) ≤ N(A, B) ∧ N(B,C);) h+ ?; k9 r1 k

    5 `& T: _( n2 T3 V& i: z7 R) W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。, f7 i1 Z# U" s

    5 c# A0 ^% ]0 v- T8 l2 A1.海明贴近度/ @( n! _$ ^, s: h" B. }

    # i; w6 B2 W3 `8 r8 K2 k' C; @8 M% u6 o2 [- p& e' Z
    2 j6 \) @. O' H
    当U 为实数域上的闭区间[a,b]时,则有. T) \: v' n# ~- T) F* [3 r$ J* _

    * l: l% L* S4 m8 b( a% X$ }2 `# M  b* ]+ I
    3 \& I/ \# R! D# d* C( n# A
    2.欧几里得贴近度
    6 c3 @' v4 g0 k$ T9 S
    : b$ D, y$ p( h1 p, j. v1 r7 e, g
    5 Y' q/ p0 z& G+ t) _' r! c8 C5 @5 S$ l" U9 ?

    $ ?/ Z7 r/ v$ F8 h! I( }3.黎曼贴近度. r, w- v* m: h* u& v% q) I8 x
    若U 为实数域,被积函数为黎曼可积,且广义积分收敛,则
    9 t; Y% j- a( ]/ ]
    9 o3 e* d' H5 d' ]$ p2 I
    6 t7 R3 O% N8 Y" A8 r
      K1 Y$ [( e1 q/ O) A" [# C9 n- T: h& U9 y
    # I0 b- T* M$ e( M$ P# N8 f1 Q3 N

    / @% P/ D7 D1 `6 W! i' A+ W; A# g0 _! o& I  h. Z
    计算的 MATLAB 程序:( f$ ?1 b9 H' I: I, g
    0 @+ i5 d  U& Z% D; `0 Y8 N
    i)编写定义函数 A(x) ∧ B(x)的 MATLAB 函数
    ) N- ?/ v5 U5 i. c( |
    1 c0 [( ?4 V% }# C* E6 y2 F3 Ufunction f1=jixiao(x);
    $ |- e/ J. {) A% Z! ~$ Of1=(x>=20 & x<50).*(x-20)/40+(x>=50 & x<80).*(80-x)/40;
    9 a$ c! ~/ }6 S- P' X. @
    6 c3 P: ?1 {% |- N2 Hii)编写定义函数 A(x)∨ B(x)的 MATLAB 函数
    0 b  q# f+ L8 v0 V% [8 i
    % m+ d, u' s* c8 x( p8 d4 {function f2=jida(x);
    - F. n5 ^3 b2 \5 `) e, Df2=(x>=0 & x<40)+(x>=40 & x<50).*(80-x)/40+(x>=50 & x<60).*(x-20)/40+(x>=60 & x<=100);
      M  _. K- X/ o: P8 F9 m+ q: s1 r0 }% ]2 ~2 i2 u( s$ C8 a) ]
    iii)利用 MATLAB 的积分命令 quadl 计算# F1 }( z+ |9 o& V2 Y- y  ]

    6 ?* j1 A# S% h7 P# f1 L( {N1=quadl(@jixiao,0,100)/quadl(@jida,0,100)* U* P* S8 a7 Y, _7 l) J# C+ ?7 u4 X) [
    5 B; k3 k& @) M, T; x; b
    例 9 设U = R (实数域),正态型隶属函数
    ; G  j- M: D& x; d" d$ ?4 F- R. k- E# u# u, }$ x/ \$ \( A

    ' u2 f. W, M& {6 {/ B8 B
    2 ], ?! c3 l: V( o
    : ~' n  X2 ?, O/ E2 y; A3 B# f. g% ]& Q6 H5 @
    % K! m5 n* v, y" [. F
    2 格贴近度9 L, |) @  t- y4 D* a

    为模糊集 A, B 的内积。

    内积的对偶运算为外积。


    . R9 Z6 ^; C: V. R! {+ |. S0 z9 q
    - N% e  h$ H8 z8 z. v
    - \% |) ~! s2 Y* u/ y" m. ^
    2 N( G/ t9 J3 S  o. z+ T; j# e, q: \9 C3 u, p5 W
    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。
    2 h, t" @. T# {" M& |0 d6 P
    1 A# C7 T/ M& D% L  Z1 Q9 L
    , v4 P0 x3 A/ T: M+ A, X, F1 J. d. `3 W( {& b" x
    % s' |* P+ S( Y7 I* L$ E7 _; Q9 i/ R6 w
    9 b9 e- e# C. i/ }
    解法 II(黎曼贴近度法)
    - D& k6 M( E( J
      w% K( Z2 I* B& F
    , u$ E: w9 u) U" a3 M; Z8 j, p% W4 d$ G+ ^1 u. q) Z
    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。4 J1 x2 L- ]1 y% V& m$ T! ~
    2 P9 n9 I9 P5 M
    3 模糊模式识别原则
    : z8 ]% p$ F6 `" V4 i9 q% h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。% F5 y; x8 A6 B- Q

    5 u$ M$ I/ K! E  ?5 z2.3.1 最大隶属原则4 z  G; w* U! Q! E; p/ e: }

    % G8 y9 o6 O* H4 Y) t4 x
      Q2 k+ c% d3 N0 L8 }
    + _4 U* R7 h8 t* U
    2 q0 Y; J# C+ X1 w5 {1 S
    : a8 y" A/ k0 d' }# k" T1 i) A+ o3 K
    2.3.2 择近原则
    $ z8 a7 M& q+ f/ X. [) Z
    / h  F, r7 [# [7 L
    % C6 C5 R2 }  n+ c6 k
    1 {/ j) y1 N1 A6 b- X; M0 Y- R8 X% g: s5 M

    4 d' f8 }3 E1 e6 r. K) q) N# X
    % q  ^. F( B* F0 D* a$ x3 r& A计算的 MATLAB 程序如下:  H7 I. L: A5 ~/ |6 F& \

    7 i' m5 i2 x1 P: o9 e% \a=[0.5 0.4 0.3 0.6 0.5 0.4- Q) ?7 J* C! @
    0.3 0.2 0.2 0.1 0.2 0.2
    * r" l8 A, Y& A" r( l" n( d 0.2 0.2 0.2 0.1 0.1 0.2
    / J2 `8 j- `4 z, n 0 0.1 0.2 0.1 0.1 0.1
    6 s4 V( U0 u/ _0 {% C; l5 M: u 0 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1];8 ?% w% I- x7 M. ?6 Z7 e) k
    b=[0.4 0.2 0.1 0.4 0.5 0.6];& H7 p5 _' j$ A0 Y  W( g
    for i=1:5( u0 ?0 g) _6 ?# q
        x=[a(i,;b];
    - v( f/ I, ?$ \4 G/ I0 _    t(i)=min([max(min(x)) 1-min(max(x))]);
    . _2 U  C1 @( }- B8 ^  wend
    ' `( S$ ?( C! `+ R$ X" Q! g* b$ X0 X. Rt) P, o% }! N; \
    3 ^( l6 G" p* b+ ^3 g; c- z

    8 t4 f0 O2 t% l————————————————
      @) s& f$ b) }0 t! _) o! y( Q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。- A8 y6 Q$ a+ D* ?$ l
    原文链接:https://blog.csdn.net/qq_29831163/article/details/89893887
    : ?9 [+ `6 t$ b( ?* Q. G; N7 }
      c7 u1 g  |& \) n8 `* a
      i1 |: c0 K& o0 l' O4 s% C
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