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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)。: {* I3 f2 E: r- s& b# i

    7 c7 t0 x* ]) y6 O% H, e8 H& k7 A1 模糊集的贴近度) @/ w2 J  ~9 H" y+ y. R: P' ]/ A; U
    贴近度是对两个模糊集接近程度的一种度量。
    , L5 g( _3 }6 _3 q  z+ Q$ X
    * t. x. r2 i3 e$ H6 v# c【定义 10】 设 A, B,C ∈ F(U) ,若映射
    # U( y7 U( \! g3 l8 q6 [
    4 d/ N7 ~: u! N2 Z9 z& B                       N : F(U)× F(U) →[0,1]3 i9 f& m" C* l" `, @6 B& S

    ! C' T9 t3 @0 S( b! l9 i满足条件:
    - m) \+ n! ~( C- M: r  _: }0 d4 G2 B% `( q
    (1) N(A, B) = N(B, A) ;" X" \2 G2 ?2 t0 `4 P( t1 z& t
    ! J. |: N) @8 R# t  H
    (2) N(A, A) = 1, N(U,Φ) = 0 ,这里Φ 为空集;& C: C: u2 {( \% W1 ~7 r' H0 W' ]9 n
    2 B) A& R( r" p
    (3)若 A ⊆ B ⊆ C ,则 N(A,C) ≤ N(A, B) ∧ N(B,C);
    % p! ]1 t  h$ T( w# N
    0 w0 @* t+ X' z  j/ t/ ?" Z; Q+ {6 F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。
    9 S8 R$ f% R' H+ O+ G, d; x
    , J8 y: N& b- b# R1.海明贴近度
    1 Q. \& k3 C0 I. H) Q& J/ c' ~
    / i# ~6 Q  r- M3 F+ c3 j4 ^2 ^5 f) b3 Q$ H
    1 {3 C( B+ N& t( E: L+ z% r1 r$ |
    当U 为实数域上的闭区间[a,b]时,则有
    3 @4 i- m& m1 @% a; W, G8 O% Z( I4 R2 _

    , P9 c  z( Z, r8 u, q) s
    9 y6 B6 W8 u7 d9 B& I  m2.欧几里得贴近度
    9 c" k! \- C$ J/ N3 [* r7 ^. Z6 V7 v& ]- w) C
    ; l# m" v/ z( }. F3 [8 I+ f4 Z

    , |) ~1 J4 i# Z, t5 y4 D6 O/ d) x( Z% d9 N+ o' @- L% @" f
    3.黎曼贴近度1 D4 @) h5 H- [! [# s/ y
    若U 为实数域,被积函数为黎曼可积,且广义积分收敛,则
    / m: t2 u: g  L: n' m0 s& j+ V* i/ L6 f% h" _8 v

    " o( [6 e! _* @6 V3 p. ?3 Y4 U! n/ l& M+ [) Y

    ; L+ z0 H! I( _0 ]& Y
    4 l) J5 u# f! b4 i. `
    : t5 ~' a! q$ U8 G$ g+ {( {' \( R
    " @; }8 D. Z6 `/ g( Z计算的 MATLAB 程序:; S6 p. z+ i0 ~4 {5 Y

    6 C. T' G! c& C2 }i)编写定义函数 A(x) ∧ B(x)的 MATLAB 函数
    3 \# v, {% @% S$ ~9 @2 a6 O/ x- J+ i: A, l) P1 S. j% f
    function f1=jixiao(x);6 ?" I: m3 f0 u: w; h
    f1=(x>=20 & x<50).*(x-20)/40+(x>=50 & x<80).*(80-x)/40;
    9 Z" a8 L4 D  d8 t, a! Z
    / U$ q. p+ g1 n8 \: k0 |0 pii)编写定义函数 A(x)∨ B(x)的 MATLAB 函数4 T( v, Z) |- j' Z5 n- G- H9 v
    ) d5 i  {0 k+ c8 Q# c4 b
    function f2=jida(x);/ t3 f# G( @) C4 y  ~5 ?8 \
    f2=(x>=0 & x<40)+(x>=40 & x<50).*(80-x)/40+(x>=50 & x<60).*(x-20)/40+(x>=60 & x<=100);. z* X# q0 m0 m* p3 V
    6 w: y1 @6 Z9 v3 l, V2 L/ {1 W# v
    iii)利用 MATLAB 的积分命令 quadl 计算3 K7 ~+ N4 c& c/ ?* @2 `
    2 u1 o3 z! [$ C, @5 j6 B3 C0 V" j7 i
    N1=quadl(@jixiao,0,100)/quadl(@jida,0,100)
    ' M2 X  P; E+ |- `- I1 V: ~# j% l6 F1 ?7 L0 @3 M" B
    例 9 设U = R (实数域),正态型隶属函数
    9 ~4 R  q5 n9 `# n4 {* O# D
    0 m* f5 f- m. }0 i5 ?
    & R1 ^, o* O% m% S, w; L8 w7 N3 v9 h# m) l: R4 k

    . W4 m$ d) \) G! W' |" E4 @6 y  H& n4 F3 D

    / \4 x( b7 r# u% F" k8 Q2 格贴近度
    / w1 }7 Q+ J5 O

    为模糊集 A, B 的内积。

    内积的对偶运算为外积。


    & d/ b% r. P4 m4 C/ P
    * |6 v" E6 g* d% d7 t  [
    % k* P4 y: i/ f' f3 m
    ) U5 b' {2 G+ F" G% |, X% `: {6 i' M& L7 c
    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。0 G& R) }- E2 g+ N' I' i5 o2 b0 Y

    * @' l3 b  z9 d, D: k- i, S& V
    1 W9 c# q9 e: h: F( v/ m0 P- k$ o% J5 l

    ) P! N7 Z/ a0 R: W8 s, C
    $ m/ s, H/ w4 L& c7 t8 H解法 II(黎曼贴近度法)
    1 ~4 }/ E2 S2 t0 R# V9 y2 ]. b# c9 j( n. |" K3 @

    7 A$ X$ \' Q% k9 w% n, ]! ?* v5 A3 O
    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。3 F9 ~8 i( M* U4 d' L* }
    & q0 }3 d" c9 h- C3 W' h. }
    3 模糊模式识别原则
    6 V! F5 m2 v9 z" ?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。
    6 g: T, J# c8 S; }0 k* R% f% `) ?( z+ |! h
    2.3.1 最大隶属原则
    8 M$ |) w9 k3 j, c5 S% r" c6 D) c4 F; L/ ?  R8 \7 v, L

    3 x9 A8 t7 N0 V4 T" N
    / u7 n- T* E/ D: X! x! R/ h, M  ^5 F
    / Z) p8 [5 [) k! P3 Z
    ( t6 B( y  {+ V' h6 }& n3 B! |  `9 A, C/ n
    2.3.2 择近原则- x! y% O: ]' {8 z/ s
    7 |6 \: y+ W2 i. h' g

    ( B$ V3 H8 z; C- o( f/ Q0 A! M2 f9 B# j6 P
    4 H( {+ w) @$ b- p% ?" q, s7 G

    1 Y# y9 M/ S7 S# I
    2 T$ j8 X0 }. [计算的 MATLAB 程序如下:
    3 [* J& a( n+ b' w% m
    " ^+ \8 c% A. n" r6 Pa=[0.5 0.4 0.3 0.6 0.5 0.4, Y+ a2 @! T0 f+ X. a9 c* E
    0.3 0.2 0.2 0.1 0.2 0.2
    $ f7 m, M' I: |! f% L5 @% b 0.2 0.2 0.2 0.1 0.1 0.2! e0 A3 q; s$ _6 F
    0 0.1 0.2 0.1 0.1 0.1* _$ Z- H3 Q6 A$ C. a
    0 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1];$ l, K- y# d5 h) e4 G
    b=[0.4 0.2 0.1 0.4 0.5 0.6];
    1 g" U2 @( C4 A( e1 x! Yfor i=1:5: t/ F+ Z6 e: G  f3 ~
        x=[a(i,;b];
    ) }( P' A  l! z, U' E    t(i)=min([max(min(x)) 1-min(max(x))]);5 p2 @* N; z9 q
    end2 m! ~$ w" |! P0 M6 z
    t
    0 ?, T! x" o) w5 K) Z( q) S! @$ V8 n% `. j- h  X; E% F+ W2 ?% T
    6 s1 T0 A% @! _" X4 ~
    ————————————————' h2 }9 `. X4 s, m( i
    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。3 L4 Q: `! c% ~' q
    原文链接:https://blog.csdn.net/qq_29831163/article/details/898938878 k- P& c$ T" J
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