- •Часть 2. Манипулирование и операции со знаниями.
- •7.1. Приобретение и формализация знаний.
- •7.2. Пополнение знаний.
- •7.3. Обобщение и классификация знаний.
- •8.1. Общие положения.
- •8.2. Правило вывода по принципу резолюций.
- •8.3. Дедуктивный вывод на семантических сетях.
- •9.1. Вводные определения и понятия.
- •9.2. Нечеткое множество и его характеристики.
- •9.3. Основные операции с нечеткими множествами.
- •9.4. Отношения между нечеткими множествами.
- •9.5. Нечеткий вывод в системе принятия решений.
9.2. Нечеткое множество и его характеристики.
Нечетким множеством А. определенным на некоторой числовой предметной области Х, называется множество пар [10]:
А
= {(
):
},
(9.1)
где
– степень
принадлежности элемента
,
представляющая функцию
.
Функция принадлежности может задаваться
графически, аналитически или таблично,
При аналитическом задании функцию
обычно используют следующие аппроксимации:
линейную, полиномиальную, гауссову
(нормальную), сигмоидальную и др.
Нечеткое множество
А,
у которого функция принадлежности
=
0 во всей области Х
, называется
пустым А
=
.
Если для всех элементов предметной
области
=1,
то такое нечеткое множество
называется универсальным
и обозначается символом U.
Равенство нечетких множеств А и В определяется соотношением:
А =
В
(
)=(
).
(9.2)
Очевидно, равенство
нечетких множеств (9.2) обладает свойствами
рефлексивности (А=А);
симметричности (А=В
В=А)
и транзитивности
(А=В
В=С
А=С).
Введение подмножества (отношения включения) для нечетких множеств определяется соотношением:
А
В
(
)
А
(
)
В,
(9.3)
где
![]()
![]()
.
Отношение
включения (9.3) рефлексивно
(А
А),
транзитивно (А
В
В
С
А
С)
и антисимметрично
(А
В
В
А
А=В).
Наиболее распространенными характеристиками нечеткого множества А являются следующие:
высота нечеткого множества, определяемая как верхняя грань значений, принимаемых функцией принадлежности в области Х:
h(A)
= sup
(
),
;
(9.4)
носитель нечеткого множества – подмножество области Х, содержащее элементы, степень принадлежности которых отлична от 0:
S(A)
= Carr(A)
= {x:
>
0,
};
(9.5)
ядро нечеткого множества – подмножество области Х, элементы которого имеют степень принадлежности 1:
C(A)
= Ker(A)
= {x:
>
0,
};
(9.6)
вертикальное
представление
нечеткого множества – это множество
пар (
)
на декартовой плоскости. Пример
вертикального представле-ния нечеткого
множества представлен на рис.9.1.
![]()
1,0






0
1 2 3 4 5 6 x 0,5

-

0
0,25
0,5
0,75
1
0,5
0
х
0
1
2
3
4
5
6
Рис.9.1. Пример вертикального представления дискретного
нечеткого множества.
Замечание.
В некоторых случаях не удается определить
степень принадлежности точно, в числовой
форме, как это сделано в определении
(9.1).Иногда это можно сделать только
лингвистически, используя нечеткую
меру. В этом случае функция принадлежности
принимает вид
,
где L
– множество нечетких значений степени
принадлежности, и тогда множество А
иногда называют нечетким множеством
2-го рода [10].
