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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)。; g% t' M/ P% Q! e% C. [

    # X4 z2 `/ x6 ?1 模糊集的贴近度
    1 z# i% {- [( b" m- o1 u贴近度是对两个模糊集接近程度的一种度量。
    # Z% C; W, l8 _" ~0 S
    + V4 u* s: ^' j: ]% }! a8 t【定义 10】 设 A, B,C ∈ F(U) ,若映射: H' \, J" j1 z5 r

    0 ^# {( s  M; d' ~3 a$ U& q                       N : F(U)× F(U) →[0,1]- F# H$ [' H- w) ?! r, G$ e
    : L/ R7 ?" Q7 W8 c7 O
    满足条件:
    " q& B5 C. _, H7 _5 b/ v
    ( w$ f: X# ?/ D0 r) p* F  c8 r" ~(1) N(A, B) = N(B, A) ;# |0 o4 I7 |& N6 q# ]! v8 j- _0 m2 B

    ( X) |! D6 h, R+ o) V$ X4 G8 L* P(2) N(A, A) = 1, N(U,Φ) = 0 ,这里Φ 为空集;' p( p/ F( z; l5 H7 `
    7 M# z. P7 M/ N& ?, v) f3 X
    (3)若 A ⊆ B ⊆ C ,则 N(A,C) ≤ N(A, B) ∧ N(B,C);9 l+ P& v5 V) l% X
    % A2 x$ O+ U. _
    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。
    $ h0 Y3 M3 O7 E$ b8 r1 L8 P3 _4 v# X+ D$ u
    1.海明贴近度/ ^0 v. k2 [: x' N
    % \" X/ {. |% b) h5 q# X) z
    9 U" o9 N5 M6 f# k  {

    5 L% x! F2 ?( n% s. A' M当U 为实数域上的闭区间[a,b]时,则有8 I( J. d* h: v! Z/ Q

    & J9 v, D. q# m9 u9 `# @! r
    4 ?) I# }( f2 |7 G
      j& B* b2 s+ }3 Y1 S- n3 j2.欧几里得贴近度
    3 o  i4 q7 }& P! j) J- Z" r* W3 I( A  h' Z9 F- V/ L
    % }9 _% N- J& \7 |' `" X

    1 e5 V  j: G1 ^- m# @  d: C$ k' W2 y
    3.黎曼贴近度
    ) Y: @% G9 x2 E0 U  v若U 为实数域,被积函数为黎曼可积,且广义积分收敛,则2 H2 |4 `; t) [  N

      ?: _) S2 [: L8 w4 X6 Y$ P
    ' {. v% {# Z' Q3 ^( w) S% B) c
    . p8 O; B" @/ D- m3 g
    2 V0 V; ~3 u( x4 X8 o8 I. [! g& \$ |% j  o0 U9 E9 K

    3 b- ~: N$ [5 v5 D% L" R% E; S0 D3 G$ J! t/ T4 y) @+ f
    计算的 MATLAB 程序:
    6 D& E  ~1 v7 K2 n$ c/ u) v2 [1 l
    i)编写定义函数 A(x) ∧ B(x)的 MATLAB 函数" a# Q0 V; I2 `9 j* K: u; o! q7 A4 `

    3 G5 V$ N" e  F" ?7 P# X, Z& wfunction f1=jixiao(x);- ^. B  a$ V% z
    f1=(x>=20 & x<50).*(x-20)/40+(x>=50 & x<80).*(80-x)/40;
    7 `* d" X. K$ i" w& s! s! [' F+ L2 Q: ~/ h$ o7 p5 B; G; o! |/ Q
    ii)编写定义函数 A(x)∨ B(x)的 MATLAB 函数; z! O5 x" U5 C0 Q9 t( Y

    . F3 R; O" V  f. S- Jfunction f2=jida(x);
    , Z  T6 R; K  P, w* o" ?f2=(x>=0 & x<40)+(x>=40 & x<50).*(80-x)/40+(x>=50 & x<60).*(x-20)/40+(x>=60 & x<=100);
    " C2 f' I$ Y) H2 e/ {
    " e9 z- S# j3 \# ~0 ~% xiii)利用 MATLAB 的积分命令 quadl 计算' c; C: b$ m& _
    3 s  O1 B7 y8 X9 |" K& q, L
    N1=quadl(@jixiao,0,100)/quadl(@jida,0,100)! O! ~7 u  G  x6 a( l, W

    6 o1 P2 ^/ G, ?$ T/ q7 g( m例 9 设U = R (实数域),正态型隶属函数
    ; T- i  q% o! m# R4 {( N  y
    ' @, S0 P( ]5 C5 p4 e' Y6 u* L! f# Q6 S& I* ]; l, Z4 ~

    % l$ T* P1 z5 [& F! A; \& b+ j  o

    2 m& W7 }6 X  S& ^* H5 F  ^$ ?+ C( r4 d8 \$ w
    2 格贴近度: q4 W2 }+ W1 H. y& X) L' @$ L7 [( R

    为模糊集 A, B 的内积。

    内积的对偶运算为外积。


    5 p1 ]! c1 ^0 {5 Y0 V0 Z1 C0 D, R+ H3 }
    2 H/ z* h! i# ~3 ^$ G6 S
    7 L. E3 C3 i% |+ m9 m

    3 n1 e- ~4 Z* p& A2 Y$ 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。# w8 `9 N$ \. X0 z  u6 n
    " e3 M. t, ]# D  t9 l7 a/ V

      M/ M# a9 q+ i9 M9 P2 r; C: b, v( {3 h& [
    1 F! |3 L  m$ k6 L, H. T

      c: P8 D- l- _' o/ k! U8 r解法 II(黎曼贴近度法)( k/ j. c& G5 N, Z5 S' h
    2 F  a* M! M9 j7 D5 @+ L: N# m* M6 S

    2 m& X+ k% ?2 l3 {
      X# o8 ]8 C/ D8 ^% b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。1 D) y3 I) ?- b

    $ @! p/ V9 G5 [. S+ O1 X3 模糊模式识别原则/ ^$ t6 s# t, V: |6 S( [
    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。
    5 d" l7 _( B/ ]7 C% N' ?* b
    ) D6 O& h4 h) `+ S9 z( Q0 f2.3.1 最大隶属原则! i# `, i7 I: @6 _

    ) ]7 u+ K! v6 F8 ~! \4 q* L& P, c) }0 T9 K
    ! A& L- W+ G- t0 R4 A. E% ~  M9 h6 _+ D

    ) N$ M9 h2 W/ h' `! w/ m2 s* }
    + G; X# q6 O# ]3 _' C9 t' m* ~7 P7 e+ u
    2.3.2 择近原则- h# F& O: a, n3 z, j% E& }
    9 h, q$ ^. N5 q

    3 J0 y) y0 }8 i5 D4 |2 z- q; W! K% \, x
    / V: [9 Q# V+ U6 E
    ' p) F; ?! h' P9 j. B4 Q8 _, I9 b5 l" p) v$ B8 k

      `- ^: A3 E+ W8 U, k: c计算的 MATLAB 程序如下:, w* D+ _* T3 T0 u: o* s: m; |& L

    . i, @# |! M) E0 {0 }a=[0.5 0.4 0.3 0.6 0.5 0.4! o& n1 q; L7 {3 _) ^6 P% @
    0.3 0.2 0.2 0.1 0.2 0.2
    * h/ d2 O+ ]# m  O 0.2 0.2 0.2 0.1 0.1 0.2' x( u' i6 y% G9 h( A! n' n
    0 0.1 0.2 0.1 0.1 0.1' R- ?9 E) e4 @" s! @, F( [* l
    0 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1];
    3 q! Z# E+ F4 K, n/ i/ ab=[0.4 0.2 0.1 0.4 0.5 0.6];
      l: s$ s; T: }1 M# [; m4 S% ?for i=1:5
    9 T; O1 o; b; R# M9 F( a6 A5 L    x=[a(i,;b];
    7 x; F5 l  a/ m    t(i)=min([max(min(x)) 1-min(max(x))]);( J  O! J+ T5 ]+ I: @8 U
    end( {; }6 N$ X" Z1 E8 g0 U* p1 w' m
    t
    5 z/ `, W+ i6 A, V
      {6 i+ G# p) ~/ V6 U/ V; Z0 Y/ _# O& E4 _( f4 u
    ————————————————
    " f8 {6 V* n; B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。
    ) g5 G8 ^1 t) R/ {; `( S9 j原文链接:https://blog.csdn.net/qq_29831163/article/details/89893887
    ) K+ }+ T- P  W- d/ [5 g* j* o0 l/ r4 V1 h/ r# q# Y7 G

    & i& @  ^8 W1 T& i1 c) \! I, Z
    zan
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