模糊數學中隸屬度的意義,模糊數學中隸屬度的意義

2021-03-03 21:11:23 字數 3185 閱讀 5786

1樓:匿名使用者

隸屬度:設是論域到[0,1]的

一個對映,即

:→[0,1],

稱是上的模糊集,而函式

稱為模糊集的隸屬函式,稱

為對模糊集的隸屬度。

模糊數學中怎樣確定隸屬函式? 5

2樓:匿名使用者

隸屬函式(membership function),用於表徵模糊集合的數學工具。對於普通集合a,它可以理解為某個論域u上的一個子集。為了描述論域u中任一元素u是否屬於集合a,通常可以用0或1標誌。

用0表示u不屬於a,而用1表示屬於a ,從而得到了u上的一個二值函式χa(u),它表徵了u的元素u對普通集合的從屬關係,通常稱為a的特徵函式,為了描述元素u對u上的一個模糊集合的隸屬關係,由於這種關係的不分明性,它將用從區間[0,1]中所取的數值代替0,1這兩值來描述,記為(u),數值(u)表示元素隸屬於模糊集的程度,論域u上的函式μ即為模糊集的隸屬函式,而(u)即為u對a的隸屬度。

3樓:神經病現有好轉

現今國內隸屬度函式的確定主要採用半降梯形函式公式以及構造隸屬度函式影象法。但是多數情況下,前兩種只能解決一部分問題。採用專家打分才是大部分解決手段。

模糊數學評價法中,標準等級是一個範圍,但是隸屬函式的建立需要一個確定的等級值,該如何處理?

4樓:神經病現有好轉

不明白你說的。

隸屬度函式的建立是分為定性和定量來確定的。

其中,定性隸屬度大多是根據剖分面積元或者專家試打分定量隸屬度根據標準,參照模糊隸屬度公式計算

模糊數學方法成礦遠景**

5樓:中地數媒

模糊(fuzzy)集合論或者模糊數學是由zadeh l a在2023年提出的一種數學理論。

首先我們介紹一下模糊集合、隸屬度的概念。

一個集合或集,通常是指滿足某種性質的一批元素的總體。例如,在成礦**中,所謂含礦點集指:

d={x∶x處是已知礦點和遠景礦點}

再設ω={x}是被研究的全體地點之集,那麼按照傳統的觀點,對於ω中的每個元素x,在x∈d或x∈d兩種可能中,必是有一種發生(「為真」),也只能有一種為真。換句話說,x或者是含礦點,或者不是,二者必居其一。

在事實上,對任一個地點要做出這樣確切的判斷是困難的。我們也許只能說,x點一定含礦,可能含礦或者只有礦化現象。

為了解決上面的不確定問題,扎德提出了模糊集和隸屬度的概念。假設ω={x}是一個任意的普通集合。對於ω中的每個元素x定義一個實函式μd(x)滿足:

0≤μd(x)≤1

並用μd(x)描述x屬於d的「程度」。若μd(x)=1,則x完全屬於d;若μd(x)=0,則x完全不屬於d;μd(x)=0.7,則x屬於d的「程度」是70%,等等。

這時我們說d是ω的一個「模糊子集」,由函式μd(x)決定。μd(x)稱為d的「隸屬度」。

模糊數學方法在自動化控制、資訊處理、人工智慧、經濟學、社會學等方面有廣泛的應用。模糊聚類是一種無監督學習的識別方法,主要依據資料的內部結構進行模糊分類。模糊聚類又分為模糊聚類k均值法和模糊聚類協方差方法,我們以模糊聚類k均值法為例說明其聚類的原理。

假定已知樣品集為ω={x1,x2,...,xn},每個樣品取n個特徵,首先確定要分成的類數,也就是凝聚點的個數。由於類數和凝聚點的位置是人為給定的,因此必須在聚類過程中對聚類中心的位置不斷調整,最後得出合理的分類。這種方法就是傳統聚類演算法中的聚類k均值法。

模糊聚類k均值法由上述方法派生而來,它用模糊數學中隸屬度的概念代替聚類k均值法中距離的概念,用樣品對某一聚類中心的隸屬程度來衡量該樣品從屬某一類的程度,同樣要經過反覆的迭代才能求出相應的聚類中心。其基本步驟如下。

(1)確定聚類的類數k,1

(2)給出初始隸屬度矩陣

。一般的模糊聚類k均值法是根據經驗來設定每一點對各類的隸屬度,例如第j點我們認為含礦的可能性大,則可以把它歸為w1類(不含礦的歸為w2類)。如使u1j=0.

9,u2j=0.1;或u1j=0.8,u2j=0.

2,等等。注意到這裡的每列元素之和等於1。顯然憑經驗來確定u(0)並不容易,我們這裡借鑑於誘導聚類k均值法來生成初始隸屬度矩陣。

(3)利用下式求各類的聚類中心

地球物理勘探概論

(4)由於聚類中心在計算中需要不斷調整,因此每得到一個新的聚類中心就必須重新計算新的隸屬度矩陣。計算新的隸屬度矩陣u(l+1),表示式為

地球物理勘探概論

式中:dij表示xi與xj的距離;dpj為xp與xj的距離;m是權指數,通常取m=2。

(5)重複步驟(3)、(4),直到收斂為止。結束迭代的標準可以取

。初始隸屬度矩陣是採用誘導的方法來產生的:

(1)確定類數k,1

(2)輸入初始分類矩陣

,i=1,2,...,k;j=1,2,...,n。此處的u*(0)是使用者根據自己意願簡單劃定的初始分類矩陣。通常把

取為0或1,例如定為不含礦取0,含礦取1,每列中必須有一個且僅有一個元素取1,然後通過計算對此矩陣進行調整。

(3)誘導產生隸屬度矩陣

,並有地球物理勘探概論

把求得的u(0)作為初始隸屬度矩陣u,其中

是xj對第j類的隸屬度;n是總點數;ni是「硬」分類中wi類的點數(所謂「硬」分類是按常規方法分類的);dij是xi與xj的距離;β是一個引數,其作用是保證

的值位於0~1範圍,通常取作max dij的某個倍數。

例項。某地矽卡巖銅礦區有14個已驗證的異常,其中見礦異常有葉花香1~4個,石頭殼等7個,未見礦異常有小劉勝、大劉勝等7個,每個異常的cu、ag、bi的r值幾何平均值和對數值如表6-2-1所示。

我們用此例項來檢驗模糊聚類方法的聚類效果,模糊聚類方法的分類結果為(見表6-2-2)。

第一類:石頭殼、銅井、赤馬山、大劉勝

第二類:葉花香1~4、i、iii、v、vii、viii、小劉勝

不難看出,分類結果第1類多數為見礦異常,而第2類多數為未見礦異常。其中,葉花香1~4判為礦與非礦之間(結果為0.471356、0.

484027、0.491749、0.475776,接近0.

5),大劉勝也判為礦與非礦之間(結果為0.521641)。

表6-2-2是模糊k均值聚類結果,左列中數值大於0.5為同一類,數值小於0.5為同一類。

表6-2-1 某地矽卡巖型銅礦區異常表

表6-2-2 模糊k均值聚類結果

模糊數學模型可以解決哪些問題,模糊數學模型可以解決哪些問題

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