第三章系统的描述与模型建立文档格式.docx
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-精确思维及方法在科学技术发展中日益取得成功.通常”精益求精”被认为是科学
工作者的美德.
-Thinkingandperformingwithprecisionhavebeensuccessfulindevelopmentofscieneeandtechnology,andtobeaccurateaspossible"
hasbeenconsideredasavirtueofascientificresearcher.
-精确方法研究的对象是无生命的机械系统,界限分明的机械事务.
-Theobjectsbeinginvestigatedwithaccuracyarenormallynon-lifemechanicalsystems,whichhaveclear-cutboundaries.
-有关生命现象,社会现象,心理因素的科学,由于所研究的对象大多是没有明确界
限的模糊事物,很难进行精确的测量,所以很难使用精确的定量方法.
-Phenomenaregardinglives,socialaffairs,psychology,etc,duetotheobjectsbeinginvestigatedaremostlyfuzzyproblemswithoutclearboundaries,itisdifficulttoconducttheaccuratemeasurement,sohardtoquantifywithhighaccuracy.
-即使对于无生命的系统,一旦系统庞大,若进行精确地测量,仍很困难.
-Eventothosenon-lifesystems,onceitgrowsenormous,itisstilldifficulttomeasurewithprecision.
二.模糊系统理论
2.Fuzzysystemtheory
-语言变量定义及有关概念:
Languagevariableandsomerelatedconcepts:
用自然语言中的词句表示.每一个语言变量值均对应着一个论域(Discourseuniverse).
ExpressedwithawordorsentenceofnaturalIanguage,andeachandeveryIanguage
variablecorrespondstoaDiscourseUniverse.
例:
人的年龄的语言值可为:
非常年轻,年轻,较年轻,不年轻,较老,老,很老”等等.
Ex.TheIanguagevalueofageofhumanmaybe:
veryyoung,young,somewhatyoung,notyoung,somewhatold,old,everyold”etc.
.模糊子集
现设论域U=[0,150],则以上每一个值都对应着该论域的一个模糊子集
可用隶属函数(或称类属函数,资格函数,成员函数等)来表示.
SupposethediscourseuniverseU=[0,150],inwhicheveryvalueshouldcorrespondtoafuzzyset.Thefuzzysetmaybedescribedusingmembershipfunction.
给定一个一般集合A,某一元素属a于A,则隶属度为
Ex.GivenanormalsetA,andacertainelementabelongingtoA,thenthedegreeofbelongingis
a(a)二
若不属于A,则
IncaseitdoesnotbelongtoA,then
A(a)二
1
itmaytoa
于A~,0<
・*~(x)<
1.
ForafuzzysubsetA,foracertainelementxotherthan»
A~(X)=*
certainextentbelongtoA,0<
"
A~(x)<
对于小于10的自然数,小于5的数的集合为A={1,2,3,4}
对这四个数,均有
Ex.Forthosenaturalnumberslessthan10,asetofwhichallelementsarelessthan5is
A={1,2,3,4}.Forthesefournumbers,itholds
而对于A={5,6,7,8,9},均有
ForA={5,6,7,8,9},ontheotherhand,itholds
A(a)=0a=5,…,9
但对于小于10的自然数(论域),比较小的数”则构成了一个模糊子集A~,对于这个
子集,存在下列关系:
Butinregardtothenumberslessthan10(universeofdiscourse),relativesmall
number"
formsafuzzysubsetA~,andforthissubset,itholdsthefollowingrelationship
4很有可能属于A~,
2肯定属于A~
3
6不大可能属于A~8肯定不属于A~
上式中,4到7的边界是模糊的.
Intheequationabove,theboundaryof4to7isfuzzy.
语言变量体系包括5个方面:
TheIanguagevariablesinvolve5aspects
1)语言变量x(上例中,自然数)
1)Languagevariablex(thenaturalnumber,intheaboveexample)
2)语言值集合T(上例中,肯定”,”很有可能"
等)
2)ThesetofIanguagevalue(Certainly”,likely"
etc.,intheabovecase,).
3)论域U(上例中,小于10的自然数”)
3)TheuniverseofdiscourseU(Thenaturalnumberslessthan10"
)
4)语法规则G
4)GrammaticalrulesG
5)语义规则M.
5)ImplicationrulesM.
6)例:
Ex.
-Fuzzynumber:
foracertainconvex-shapedfuzzysubset(normallytriangle,bell,rectangle,etc.)
-模糊关系:
不清晰不完全确定的关系.可由隶属函数描述的模糊子集,隶属函数值
代表的密切程度.
Fuzzyrelation:
unclearanduncertainrelation.Itmayberepresentedbyassociationdegreetoafuzzysubsetdescribedbyamembershipfunctionorfunctionvalue.
三•模糊性与随机性的区别
(续见下列笔记)
3.Thediffereneebetweenfuzzinessandrandomness
(continuewiththenotesbelow)
INTRODUCTIONTOFUZZYSETS
模糊集的介绍
Twovaluedlogic:
-blackandwhite
-oddandeven
两个逻辑值:
黑和白
奇数和偶数
Situationsthattwovaluedlogicmaynotbesuitable:
Tallman.
Smallerror
Significanterror,etc
两个逻辑值可能不匹配的情况:
高大的男人小的错误有意义的错误等等。
Pileofseedexample:
Oneseedisnotapile,
Twoseedsdo'
constituteapile
Canwesaythat121078seedsdonotconstituteapilebut121079seedsconstitutedo?
6
100x10seedsconstituteapile.
Conclusion:
definitionofapileissomewhatfuzzy.
打个比方:
多少数量的种子才算是一堆种子
一粒种子不是一堆种子。
两粒种子也不能算是一堆种子。
那我们能说:
121078粒种子不能算是一堆种子,但121079粒种子是一堆种子吗?
结论:
“一堆”的定义有些模糊。
Setbybelongingtoaset(设置属于某个集合)
Intwovaluedlogic,anobjecteitherbelongstosetordoesnotbelongtoset.在两个逻辑值中,一个对象可能属于这个集合也可能不属于这个集合。
例如,,
•Object1=O1=3,Object2=O2=2
Oi亡AO2€A
Infuzzysets,gradesofbelongingchangesbetween
(a)completelybelongs
(1)
(b)completelyexcluded
(2)
在模糊集中,隶书度介于
(a)完全属于
例如:
(b)部分属于
:
Towvaluedlogicofhightemperature(高温的两个逻辑值)
Degreeofbelongingtoconcepthightemperature”
Temperature
*
T
Fuzzydefinitionofhightemperature(高温的模糊定义)
0.5
3old(x)
Degreeofmembershi