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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)。+ [+ s) W6 G" J' J* Y& d

    % C7 v/ n% V, a9 b" r* h* D1 模糊集的贴近度( h; Q/ Z$ A* x" L1 u( F: j, c
    贴近度是对两个模糊集接近程度的一种度量。, L! A3 I( H( E
    , ?3 ^5 t4 j4 i. @6 X
    【定义 10】 设 A, B,C ∈ F(U) ,若映射
    0 c2 ]9 w7 w1 y' k# Q
    ) K( X4 @5 L' w) E8 p& W8 X. _                       N : F(U)× F(U) →[0,1]
    6 n" W" _) b' g; J7 E3 k( w5 L' `
    满足条件:$ m. a$ u8 O& v( d, j& i
    9 N5 a' ?) j# Q/ B5 x
    (1) N(A, B) = N(B, A) ;, V% X  _. c3 D5 T3 f  ^
    # H+ g( X5 p0 b2 {2 b% o
    (2) N(A, A) = 1, N(U,Φ) = 0 ,这里Φ 为空集;
    8 M+ w% ~( o; q8 b# x- a6 o' e' G6 W4 A: r0 g3 ~) W; T
    (3)若 A ⊆ B ⊆ C ,则 N(A,C) ≤ N(A, B) ∧ N(B,C);
    6 F' s! E0 R! J# D% p+ W  W% N! _# H! E) q* M) n
    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。; m" Y. B, F, S. f. t

    " O" s3 G/ a$ p4 @! c4 A; ^/ {4 j1.海明贴近度
    , M' s1 _0 {: v7 A8 B# {
    # p6 a% Y/ p( S
    5 d" W3 n  O9 m' Q5 Q0 q: [- ?7 E2 w4 B) d
    当U 为实数域上的闭区间[a,b]时,则有
    1 R/ [$ ?3 [. d" L3 k' k4 o+ [$ e5 O  }" p9 i2 A' G

    + ]2 U0 _8 f8 b
    5 e5 w* Z' d, p& x/ {2.欧几里得贴近度
    + r" y7 k, |  w; V% W$ m
    & {9 a$ M8 v1 g( W- _# S- c* V1 a3 {. n8 u

    ( I/ w" W$ }0 |3 X) Y: U2 H- V# ~7 n+ x
    3.黎曼贴近度
    ; O9 K5 {0 G$ Q6 @8 ^% f若U 为实数域,被积函数为黎曼可积,且广义积分收敛,则3 m" T; w+ w# j" W' P; V+ y- {
    7 _7 }& ]3 H+ t# v/ A- Q4 v

    : \5 X- N: S1 g5 I- ]
    1 S* P0 J* M5 w! h. a
    2 A: X) B3 z3 n+ g: m' }, L: b) N2 e# p  r7 S! d7 k

    - Y3 \/ }" }$ s2 `! v
    8 }6 S! Z9 s+ P9 n; L4 a1 y& C计算的 MATLAB 程序:
    2 N5 \' {8 U: v, ~/ u' c# F( F2 w' j3 @* T! n& {! H4 n( F
    i)编写定义函数 A(x) ∧ B(x)的 MATLAB 函数8 T8 V- v+ H6 w

    6 _% D% v: Y! v* c" Vfunction f1=jixiao(x);1 e: u: f2 a' C' i5 v
    f1=(x>=20 & x<50).*(x-20)/40+(x>=50 & x<80).*(80-x)/40;. M. w' ~+ s& I0 m/ ?" @
    , S. }1 [8 m& `" Q; k
    ii)编写定义函数 A(x)∨ B(x)的 MATLAB 函数
    / H* }' ], i, j& d5 W) `& r) y3 _& w( E: K
    function f2=jida(x);
    2 [# u4 a2 a- c2 T4 Uf2=(x>=0 & x<40)+(x>=40 & x<50).*(80-x)/40+(x>=50 & x<60).*(x-20)/40+(x>=60 & x<=100);
    ! ~0 E9 V' J9 v1 Z) o1 d
    9 o4 b  S; U# P9 c6 qiii)利用 MATLAB 的积分命令 quadl 计算
    ) {; J% O" ?, d  I5 d  {/ u2 R* h- I9 q2 Y
    N1=quadl(@jixiao,0,100)/quadl(@jida,0,100)' j2 g! S" m$ y# z
    5 W8 v0 s2 f' Q: g3 {( {% A' p
    例 9 设U = R (实数域),正态型隶属函数3 Z% ]7 s8 Y9 P( @7 K$ u# \
    " ~4 t4 x: Q5 p+ S6 B6 r
    % K0 I# |1 {* ]- |- G

    ; k6 i- v" a* `% `" }" T2 F6 u1 o7 k# W3 q4 }; Y6 H- e; V9 L  G5 c

    ! [3 Q9 Q2 X  m. t
      g3 S% ~' w; H2 格贴近度
    ' k# a4 g+ z# a2 i

    为模糊集 A, B 的内积。

    内积的对偶运算为外积。


    $ g6 r! z) v  H2 y" F, y% l6 K
    9 r  u. P* a" ^2 r& \
    0 D  T4 H3 ]0 w% I5 K1 M: k* _4 u$ |% @. y8 K& |
    0 Z  E+ x  {9 _7 j
    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。' _) c0 ]4 K( V: \  M5 x
    ) N3 N5 Q7 C% Z/ W, i: ^, z8 f0 d
    , P9 C5 m3 K- B2 h* R
    + j3 S0 D* W) j6 h- s3 {
    4 }7 n' m( Q; [/ z" S5 g9 e! }

    ! e$ @; E" D0 }2 g' c% k解法 II(黎曼贴近度法)
    9 h: j. b1 g5 h& _5 G( o: p; [9 D0 C6 `: ]' b: u" K) y  J3 F* k
    5 Z( t9 x; R( w
    2 b# T" S) H0 U, P
    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。! g. o" q* z3 @& B3 P

    $ P& @# P5 H) r1 ?8 M( b3 模糊模式识别原则
    ' K2 O) e8 t/ U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。9 [% N/ D. m4 U7 ]0 g& U' L

    7 \( R5 f/ s( n( N. R2.3.1 最大隶属原则, ?9 }/ _: z% x4 K0 R
    6 H# I( u) J2 I+ f. |  D  g
    1 @# z1 X3 u4 |9 o( |" t& c

    8 w3 H! \' T- s: V* a% b! O3 i( k* y$ I* x! h1 L5 _0 a) A; V" P0 G! W

    6 s) F4 p, K& Y# W! ]+ c" L
    4 R* o3 X( N9 Y2.3.2 择近原则9 ?' P3 B& o2 k* k0 [2 ]: t" j

    2 W. s- V6 j( Q+ T; K0 |6 R' H6 z$ I# F7 f) q# r
    4 b$ g5 j  E3 e+ A

    * P1 v' S* E; l: R3 d* u3 A7 O1 K) h: e8 y9 u
    + K4 T) B2 }, |) O; s
    计算的 MATLAB 程序如下:
    : Y& i3 X' j$ Q* J( ^/ p  p; e1 Z1 ]3 A9 w
    a=[0.5 0.4 0.3 0.6 0.5 0.49 m  y/ j9 b) k
    0.3 0.2 0.2 0.1 0.2 0.2
    ) l4 b# _2 I5 P9 X" T2 q 0.2 0.2 0.2 0.1 0.1 0.2- S$ c! I- h5 T! r3 Y: q' E( f$ s
    0 0.1 0.2 0.1 0.1 0.14 D% z. j5 N6 b- \  H0 X) {3 D, E
    0 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1];1 k4 C4 z& e+ E" p; E' G7 g
    b=[0.4 0.2 0.1 0.4 0.5 0.6];1 M) x/ v9 I. P3 @) Z4 k' Q
    for i=1:55 S% \' L# N+ N% T' j
        x=[a(i,;b];+ _! Y$ }% q3 u4 v( s
        t(i)=min([max(min(x)) 1-min(max(x))]);+ R7 a- }, T7 t. Y
    end# N' o" ]7 ~3 f% K3 L! z
    t: _, j' `# }! {* j' m$ t

    3 M! w8 n# C1 L9 W+ B1 f) n$ @2 i; y/ P
    ————————————————8 r' ?# x! o' j! 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。
    : o, v) y5 d5 f) {! g原文链接:https://blog.csdn.net/qq_29831163/article/details/898938877 X: B4 @$ G: I+ t1 o" l

    1 h# T/ X( J7 S3 r- w
    : F5 Q: u1 t/ B, j; p, e
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