改道的水源头也不回地奔赴下一片绿洲,任由苦守枯井的沙漠子民化成一具具枯骨。时代的齿轮碾过黄粱春梦,巨大的轰鸣声淹没了愚昧者梦碎的呻吟。
模糊数学方法及其应用
Chapter 1 模糊集的基本概念
介绍模糊集的基本概念、运算法则、基本定理
概述
将模糊概念定量化、数学化——一种研究和处理模糊概念的数学方法。
量:确定性——经典数学:微分法、微分方程
不确定性——随机性(随机数学):概率分布方法、马尔可夫链
——模糊性(模糊数学)
模糊理论的数学基础
幂集:集合A的所有子集组成的集合称为A的幂集
直积:X,Y是两个集合,由X的元素与Y的元素配对成的全体序对组成一个集合,称为X与Y的直积(也称笛卡尔积)
集合A的特征函数:特征函数是一种特殊的映射,值域为{0,1}; x属于A,值为1;x不属于A, 值为0.
集合和特征函数互相决定;集合的性质完全由其特征函数决定。
点-集映射:将点映射为集合。(一对多)
集合变换:将集合变为集合。
经典扩张原理
二元关系:集合X, Y: X 和Y的直积的子集R称为X到Y的二元关系。
等价关系:满足自反性、对称性、传递性的二元关系。
相似关系:满足自反性、对称性。
将经典集合A的特征函数的值域由{0,1}推广到[0,1]
经典集合的特征函数就扩展为模糊集合的隶属函数.
模糊集的表示法:
(1) 扎德表示法
(2) 序偶表示法
(3) 向量表示法
截集
支集:A = { x | A(x) > 0 }
核:Ker A = {x | A(x) = 1 }
边界:Bd A = { x | 0< A(x) <1}
分解原理
扩张原理
隶属函数的确定
P28
隶属度的客观存在性(模糊统计试验)
隶属函数的确定方法:
模糊统计方法(方框图法)
指派方法(偏大型、偏小型、中间型)
借用已有的客观尺度
二元对比排序法
Chapter 2 模糊聚类分析
模糊关系
模糊关系的合成
模糊聚类分析方法:按照一定的标准(相似程度或亲疏关系)进行分类。
步骤:
1、数据标准化
标准差变换、极差变换、对数变换
2、标定(建立模糊相似矩阵)
相似系数法;距离法;主观评分法
3、聚类(求动态聚类法)
(1)基于模糊等价矩阵聚类方法
1)传递闭包法
模糊矩阵的传递闭包:
2)布尔矩阵法
由模糊相似矩阵作出截矩阵
(2)直接聚类法
(3)最大树法
画出以被分类元素为顶点,以相似矩阵的元素为权重的一颗最大的树。取定阈值,砍断权重低于阈值的枝,得到一个不联通的图,各个联通的分支便构成了在阈值水平上的分类。
(4)编网法
取截距阵,主对角线填上元素符号,在主对角线下方,以星号代替1,以空格代替0,由星号向上引纵线,向右引横线,相互联系的点属于同类。
最佳阈值的确定(P73)
Chapter 3 模糊模型识别
模型识别:事先已知若干标准模型(标准模块库)、有待识别的对象。
模糊模型识别:在模型识别中,模型是模糊的
模糊模型识别的两种基本方法:最大隶属度原则和择近原则方法。
通过待识别对象是否是模糊的,可以将模糊模型识别分为两类。
第一类模糊模型识别
模糊向量、最大隶属度原则
第二类模糊模型识别
待识别对象也是一个模糊集,即一个模糊集对标准集的识别问题。
涉及到两个模糊集的贴近程度问题。
单独使用内积或者外积还不能完全刻画两个模糊集A,B之间的贴近程度。
格贴近度 = 1/2 * [内积 + 1 - 外积]
贴近度的改进:贴近度的公理化定义
Chapter 4 模糊决策
从意见集中、二元对比、综合评判三方面对模糊决策做介绍
目的:把论域中的对象按优劣进行排序,或按照某方法从论域中选择一个令人满意的方案。
意见集中
波达数法
模糊二元对比决策
将两两对比数量化,建立模糊优先关系,排出优劣次序。
模糊优先关系矩阵(模糊优先关系)
模糊综合评价决策
理论基础:模糊映射和模糊变换
综合评判:涉及到多个因素和指标
分为评总分法和加权评分法
模糊映射:点集映射的推广,点变为模糊集。
抹灰变换:集合变换的推广,模糊集变成模糊集。
三个要素四个步骤:
1)因素集
2)评价集
3)单因素评价
4)综合评价
模型改进:
1)综合方法的改进
2)多层次模型:建立二级模型
权重的确定方法:
1、统计方法:
1)专家估测法
2)加权统计方法
3)频数统计方法
2、模糊协调决策法
3、模糊关系方程法
4、层次分析法AHP
目标层、准则层、方案层
Chapter 5 模糊线性规划
普通线性规划的约束条件和目标函数都是确定的。
模糊线性规划:约束条件有弹性、目标函数不是单一的、价值系数带有模糊性
线性规划模型简介
模糊线性规划模型
1、资源限量带有模糊性
即约束条件带有弹:将带有弹性的约束条件模糊化(构造隶属度函数)
2、多目标线性规划
用模糊方法求解
3、价值系数带有模糊性
Chapter 6 模糊控制
现代控制系统简介
1、连续时间控制模型
最短时间问题、最小能量问题、状态调节器问题、跟踪问题。
2、离散时间控制模型
模糊控制器
属于智能控制的范畴
不需要知道被控对象的精确数学模型,控制鲁棒性强
模糊量化处理:[-Xc, Xc] --> {-6, -4, -2, 0, 2, 4, 6}
单输入变量的模糊判别:最大隶属度法,加权平均法,中位数法
多输入变量的模糊判别
跋
毕业设计不知道为什么选到了模糊数学相关的课题,调研了一些paper,感觉都是比较陈旧的内容,所以决定去看一下教材书,选了《模糊数学方法及其应用》这本书。
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