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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)。
    3 o# j) g9 F' p( T! e  ~, x" H" h- ?( Y( E) k1 r) H
    1 模糊集的贴近度) j& D6 L; l; V
    贴近度是对两个模糊集接近程度的一种度量。
    ' M: ~" w7 p6 V1 Q! C! z! F$ M$ d' Z" k9 `
    【定义 10】 设 A, B,C ∈ F(U) ,若映射5 u6 \* C" a( h( m# j" k

    5 }$ x4 _8 J# u+ {+ ]8 j                       N : F(U)× F(U) →[0,1]9 R- G8 y# I) Z! g

    ( W7 \$ M8 j" x满足条件:4 [! C7 S8 L+ f

    ( g+ n  X8 G2 N2 _+ n% e$ @(1) N(A, B) = N(B, A) ;. P1 }6 @4 W# c
    * V% h( t: g0 _. S2 @9 y
    (2) N(A, A) = 1, N(U,Φ) = 0 ,这里Φ 为空集;4 J) h, ~" k, d: `' U; l: i
    # q1 w6 E1 X' }8 s! F) ?: ]# b3 o, J
    (3)若 A ⊆ B ⊆ C ,则 N(A,C) ≤ N(A, B) ∧ N(B,C);
    ( m, Y& V; O3 x! i9 ?$ t/ B
    & P- q- [3 K( |! R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。
    , ~" C+ W% }2 T7 ~
    # [; ]. A$ d9 l7 T7 q! i1.海明贴近度
    ) C3 J1 M$ u9 O  f
    2 M. \  W' _7 r' x" y. W% A9 V1 B$ u
    - _; t, c; M; H2 b2 _
    当U 为实数域上的闭区间[a,b]时,则有( Y2 [" V- t9 V$ E4 V: Y
    # t: M- J3 f) s+ ^$ V4 C

    - [# z1 z8 q3 V6 t4 F" N: {* Y  L" d9 [% F  M
    2.欧几里得贴近度' M1 v' |4 I* ~6 {" _
    9 M4 B6 j! ^* x
    % C! b" I! W; u8 W* a" ^; K
    # V8 v9 G- R$ T2 u  ], E0 r
    ; ~. ]; E2 C# g# ~$ d# r
    3.黎曼贴近度
    % I' j3 P# `1 t$ u若U 为实数域,被积函数为黎曼可积,且广义积分收敛,则
    ) U% c" S! F# j* N9 z$ Z) r0 A2 G9 o( G( B) s; i  T6 _7 g3 X/ f
    : C8 y9 z/ G8 m$ j+ a2 r

    / L; h; ?; I1 l8 r6 e, N) r& h1 {7 q
    : ]$ j# t: M5 t, X3 K8 f
    0 b/ G* A" T6 K. C" T. t; ^; y* J$ z% ]

    : E1 q# u% B; b计算的 MATLAB 程序:
    ! O7 Y" S' [5 z5 c5 {# _' f; `- h7 p+ d( H; @
    i)编写定义函数 A(x) ∧ B(x)的 MATLAB 函数
    7 N# I. r% B: Z$ O* y: T8 r" T! `
    , Z5 p/ Q1 X! J, Sfunction f1=jixiao(x);
      a. K% p  D+ r2 L0 S, Tf1=(x>=20 & x<50).*(x-20)/40+(x>=50 & x<80).*(80-x)/40;7 M9 z% [$ z  _
    4 m" i2 L: ~/ p4 Y$ G5 L- I
    ii)编写定义函数 A(x)∨ B(x)的 MATLAB 函数
    6 ?5 V1 P. |$ D; ?
    ( ?/ K' V/ ^( r- d8 {5 gfunction f2=jida(x);
    5 [3 Y7 P7 @1 x( Yf2=(x>=0 & x<40)+(x>=40 & x<50).*(80-x)/40+(x>=50 & x<60).*(x-20)/40+(x>=60 & x<=100);
    5 [+ \7 b/ L7 Z* a* }/ \5 Y1 l" c5 F- n8 s$ J
    iii)利用 MATLAB 的积分命令 quadl 计算
    " L4 N* W1 r' W" }% Q; m9 u3 z- Z3 O: V* m
    N1=quadl(@jixiao,0,100)/quadl(@jida,0,100)
    % r: Y; _/ r6 H! f( C2 D
    / [* c: m: B. U4 h# f例 9 设U = R (实数域),正态型隶属函数
    ) B/ A5 ^% P- k$ r0 [9 S1 M- J9 ^) P! V( x6 w* Q
    ) P& e( d: `( f+ y6 U; \9 M* A8 z
    & W2 J& \+ s9 R; X9 ]+ \8 c

    9 [( z& R% R% D2 O3 `3 V* @8 g; P4 c, ]
    ) S1 b! Q% K% L, v5 Z6 ~
    2 格贴近度
    ( u0 i, m* K7 i8 [  }3 T- p* [- ^- m, c3 H

    为模糊集 A, B 的内积。

    内积的对偶运算为外积。

    $ J* ^3 _& {) k2 M

    % s* p; Q; r" Z5 a6 i  N( p2 ]. }0 L
    9 [# o8 h% H* D; V
    9 }' I: f0 `7 m- |5 s( Y- g/ z8 m
    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。# Q+ Y, C! ^/ s# H/ V$ I+ R4 ?/ U$ y

    5 M2 v5 ~6 m$ h6 y0 i7 n+ X
    9 g: G' g3 b: P, i0 n2 U2 t
      W# c+ d3 ]% H; @
    2 A. a# E. E( J8 C+ d' n, P( I" q3 T3 Z7 c" e
    解法 II(黎曼贴近度法)
    % z! {! R) c% g: y. r9 X. y8 a5 s4 [8 T9 j
    : f. O3 w: r6 P

    8 x- b+ K1 g: T# D% X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 [! H- O8 \, U: M$ I! L' }

    ( L/ g8 r* d: x1 ?4 M. J/ _3 模糊模式识别原则
    # o8 n+ }! _9 Q& a& c( {0 g9 b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。
    & t: K  v1 R+ |, ?9 y% A' m* Z
    4 D/ r; r! L' V2.3.1 最大隶属原则
    " k- D2 c1 t) z6 r5 V& p1 {5 e+ J! j1 Q) Z; U% {1 |' w/ g1 f; O5 ^2 \( p8 T
    / z2 j" ?' `4 ~) `
    ' E* }+ O2 o" m5 U7 e* G$ J* J/ @6 a
    & i: c* f2 r8 _2 v, H

    7 C' O6 {  y8 t- u
    / X  s% H* f4 ^0 V! H" T2.3.2 择近原则
    + l+ u  X+ b/ w2 x% l7 t( T% K3 u9 y) U) j% C

    ! a: b: Q9 `% S' a% w8 v
    1 M& R2 B# ?% J  ~) Y1 q4 B2 ^' L5 m% Z4 q

    2 q6 w- m5 C) [: h/ J1 I& c
    & w5 b0 Y" y" _" a4 `- B计算的 MATLAB 程序如下:2 m% m5 t2 D. ]" g
    & {( I/ [* P9 o4 z5 O3 V# z
    a=[0.5 0.4 0.3 0.6 0.5 0.4
    / R2 ?" c) H; j, k 0.3 0.2 0.2 0.1 0.2 0.2# A. n' _, S, u5 O! D
    0.2 0.2 0.2 0.1 0.1 0.29 [& Q: G- d- N! e  s  l8 p
    0 0.1 0.2 0.1 0.1 0.1
    8 o5 g8 z, u7 Q' _ 0 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1];
    5 n+ J5 k# g% H: ?0 V6 s3 b% [2 lb=[0.4 0.2 0.1 0.4 0.5 0.6];
    4 P+ e  |, n8 ?) W  Jfor i=1:5, D* k7 ^& f/ L/ [- f6 r: S
        x=[a(i,;b];0 H& M5 n1 J9 k8 f% ~: Q" b
        t(i)=min([max(min(x)) 1-min(max(x))]);$ _3 C& A8 K  `9 {) {3 ~
    end
    - l! w5 H$ t3 a/ T$ {t" G1 K/ p6 G3 H& h9 p& ]
    9 w: a% w( a* h6 j
    : `/ ~6 O: V, y9 G: [- \( ~/ ]
    ————————————————
    ' A! y' D9 R& e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。( p  [+ K5 Y1 a: @5 P. K7 H3 @
    原文链接:https://blog.csdn.net/qq_29831163/article/details/898938871 _5 J7 G1 W% I/ h: E; C9 D
    * a: }) a  }& n' ]8 u% V+ R

    + T6 B2 m) t% Q; H' A% Y
    zan
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