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[建模教程] 模糊模式识别

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    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 G' Z. ]2 |: U4 A( f% r

    ! u+ r5 ^  {% K2 M4 k6 d* {; N1 模糊集的贴近度
    + z+ i3 r- I2 e# j! e贴近度是对两个模糊集接近程度的一种度量。
    3 b& S/ G5 M8 o3 n% L) l, U  ~, s/ z) L5 Q8 w* E6 N" }7 C& _
    【定义 10】 设 A, B,C ∈ F(U) ,若映射; O8 V) |1 h4 I4 H4 d/ C! p
    0 p3 g9 C9 h5 C5 e0 ^& Z/ w% h; h
                           N : F(U)× F(U) →[0,1]
    , g- c/ E. Q5 h1 F2 ^8 F. Q
    ! l# ?7 F, x; ^) z# r& X满足条件:
    ) O/ O( c, \; _! @
    & [# b7 h1 B! B(1) N(A, B) = N(B, A) ;
    6 l# J! o% `7 E  X, {" L9 k
    4 {; e, c* h, @+ R) S8 a% k" b(2) N(A, A) = 1, N(U,Φ) = 0 ,这里Φ 为空集;
    9 o! K! e; ]9 G. C% x0 T- x/ u7 _0 Y1 K, L: Y
    (3)若 A ⊆ B ⊆ C ,则 N(A,C) ≤ N(A, B) ∧ N(B,C);
    / F8 z& n2 ^, S9 B1 P& m% O2 N
    2 Z$ N+ `- h! @8 I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。3 M# r; f( b! W# U% y

    " G1 E& T& K+ L9 l" a9 r' I1.海明贴近度* Z" v$ L: y: F: r$ Y- o6 w
    $ d* @/ u  |' F' c
    ' u. Z% J7 X* ~! N0 d
    ) X3 y' M, F& i
    当U 为实数域上的闭区间[a,b]时,则有$ }) e1 r( O! v- T) l
    + c% P4 A1 \7 {  A

    2 w+ v/ y& T. G0 o( ?4 N9 @2 P1 D: s! @) |% v$ X8 B4 ]3 _
    2.欧几里得贴近度% P7 w" m! b, [8 T
    * x$ ~: a* J2 V) R
    , m, W" y! K2 K0 u7 q! ~
    & I7 D& x8 t' r  \6 ~  K5 n
    " h) y# F  T$ W% x! p% [
    3.黎曼贴近度
    : I# ~1 X8 b6 d$ |1 n5 Y* }5 o若U 为实数域,被积函数为黎曼可积,且广义积分收敛,则
    , a( t# a9 l7 w$ R( }6 m( W7 h
    : q/ J* i  {$ I1 a4 J5 L2 Z4 L8 _  X

    - J# \, m6 C, U
    . e1 w( V* E: O
    ' ?8 @) v/ a( n. j2 |( q- E, K5 g( ]" b* `

    8 a6 G' \5 |2 _; k" k; M( D计算的 MATLAB 程序:2 v) L" H! I0 ]* s! M! m

    ; w; B7 U+ U' q6 \( ]i)编写定义函数 A(x) ∧ B(x)的 MATLAB 函数; M# G. O% p4 D

    # t/ i5 W) C4 M1 rfunction f1=jixiao(x);
    " b% f+ s* ]2 ~8 j' [3 ^+ Ef1=(x>=20 & x<50).*(x-20)/40+(x>=50 & x<80).*(80-x)/40;
    % I3 f: _' P4 U& w$ y
    6 b. }+ i, w  D! }. [ii)编写定义函数 A(x)∨ B(x)的 MATLAB 函数3 Y* U3 M+ |) j* P+ r) Z

    2 f/ p1 O( Z% U6 D9 B- p( gfunction f2=jida(x);( G+ b; v8 f  T: P6 K4 F3 M
    f2=(x>=0 & x<40)+(x>=40 & x<50).*(80-x)/40+(x>=50 & x<60).*(x-20)/40+(x>=60 & x<=100);" H- ?/ G5 i- k" P8 U. K  k) B
    & f1 Y! ]( s! X/ h* k! S
    iii)利用 MATLAB 的积分命令 quadl 计算: _3 U' K5 r+ }  |0 X" L5 l
    7 g  e, @& R( ?2 s
    N1=quadl(@jixiao,0,100)/quadl(@jida,0,100)
    ! B6 @1 }; J$ C* v/ x2 m4 ^" k& M) J; \4 E, z& V( m% I; n% C
    例 9 设U = R (实数域),正态型隶属函数% Y3 a5 C* R8 y5 o6 [+ U  {

    & k. @% r' `/ e/ v$ V! X" G+ N7 X0 {9 ]! c4 B( \

    5 b  Z% R- j4 f' {7 G" \$ ]/ }/ Q, u. d7 c' q6 z9 }* s
    ) ]. U: O/ F2 J8 \0 k4 W
    $ h! l! v% |4 k( a9 O" f
    2 格贴近度- S5 w" h" l' |3 b' [

    为模糊集 A, B 的内积。

    内积的对偶运算为外积。


    5 O, H1 N# G. k' ~( ]5 ]8 S- V6 _5 s5 T1 J# o6 ?5 D3 t& y9 v3 P

    " Z; e' o3 q: _7 S# n3 }3 E! m7 \) C6 g- a$ K3 L

    2 A& k# D/ R- [$ U: Z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。$ D: _* n1 l' S. Y

    : ?5 D' Y- h  `, v% H# ~" A2 t# \+ S6 d! P  a+ y4 x1 k
    . p- K: n" ^8 _) h
    7 j' P2 H7 T% j
    ' s0 M% k8 j4 G7 Q! x
    解法 II(黎曼贴近度法)
    # Q: e$ c9 r% z/ d. T
    . V- z/ D2 \! Z: x' b( W# O$ l2 X( Q2 C' L8 R
    . v* R9 }8 {  ]# B- U# 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。
    : E" G% b. t) A& p8 l. b) \" c( N: Q4 r: ?9 T
    3 模糊模式识别原则
    ; G3 h) y" [  [: Y9 Q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。4 N1 S; }: j% `* x
    ) C7 z- Q$ {7 G6 q0 @' ^5 i
    2.3.1 最大隶属原则, k+ {7 f6 d* }# u0 W
    " ~+ A8 D' T  ^) \+ m* W( k4 K

    $ H4 K& O. f6 W: H0 r4 {# a* v1 m! ^5 T+ G% m' @# Z2 Y! h

    9 o& [7 h9 w6 a
    4 w. d% N- Z" h2 d0 R7 F- [* u$ ]3 I7 ]. O& J( A
    2.3.2 择近原则5 u) K) R8 V. R7 @) e5 q9 I
    , p, ]/ e2 I) j! J; ~0 g2 G5 _

    ! X* Q- n  s8 b' t8 Z
    $ T% ]1 z) T, e; t, D  r
    3 F3 G! M' F8 `: R# C. I! a% i- c7 y

    4 T0 W& _7 Z: I* b1 @% X# V计算的 MATLAB 程序如下:. }0 z6 U! J- j. f, q; E# N3 M2 M6 T

      ]/ l; y. B8 v. U+ |; ^' Xa=[0.5 0.4 0.3 0.6 0.5 0.41 M0 K$ q" I9 c! c3 C
    0.3 0.2 0.2 0.1 0.2 0.2
    - q. }6 P, X0 ~* w: T  b 0.2 0.2 0.2 0.1 0.1 0.2; w* q3 @0 Q) C8 }6 l
    0 0.1 0.2 0.1 0.1 0.1
    1 R& o% a4 I2 M8 a5 g) O 0 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1];
    & j4 |# ~( a) P. f' `b=[0.4 0.2 0.1 0.4 0.5 0.6];
    - Y; ?5 ^1 _  X% Y% N( Yfor i=1:5
    , S# X, ^9 ?+ Y, V! K: x1 G    x=[a(i,;b];
    3 `: m7 k4 q0 x5 B& R7 G4 h    t(i)=min([max(min(x)) 1-min(max(x))]);+ ~+ {6 p, P' w$ \+ C3 T# N
    end
    7 G7 O  c( l! u- p5 a( D1 ~t
    # ]9 c% N* a# N5 ~  r) J, a& {$ X8 N/ S8 z: J/ c! H" \; E

    % Q/ g3 W5 ]  ?: X8 Z% v  ^  l————————————————
    0 {9 o' o0 V. Z9 U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。
    ' ?  w- ~+ y! n- F; M5 I0 `原文链接:https://blog.csdn.net/qq_29831163/article/details/89893887
    ; ]5 H" e' J  C6 Z6 j* B' j1 I6 a% m6 g. M3 w- |. q
    ' N6 t" V, F: b8 Y. g. g. h
    zan
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