Теория нечетких отношений
Особенности применения аппарата теории четких отношений. Методы анализа данных, основанные на теории нечетких отношений. Характеристика операций над бинарными их разновидностями. Специфика описания их объединения и пересечения, основные свойства.
| Рубрика | Математика |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 17.07.2013 |
| Размер файла | 248,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
1. Нечеткие отношения
нечеткий анализ бинарный отношение
Теория нечетких отношений находит также приложение в задачах, в которых традиционно применяется теория обычных (четких) отношений. Как правило, аппарат теории четких отношений используется при качественном анализе взаимосвязей между объектами исследуемой системы, когда связи носят дихотомический характер и могут быть проинтерпретированы в терминах "связь присутствует", "связь отсутствует", либо когда методы количественного анализа взаимосвязей по каким-либо причинам неприменимы и взаимосвязи искусственно приводятся к дихотомическому виду. Например, когда величина связи между объектами принимает значения из ранговой шкалы, выбор порога на силу связи позволяет преобразовать связь к требуемому виду. Однако, подобный подход, позволяя проводить качественный анализ систем, приводит к потере информации о силе связей между объектами либо требует проведения вычислений при разных порогах на силу связей. Этого недостатка лишены методы анализа данных, основанные на теории нечетких отношений, которые позволяют проводить качественный анализ систем с учетом различия в силе связей между объектами системы.
Обычное неразмытое -арное отношение определяется как подмножество декартова произведения множеств
Подобно нечеткому множеству, нечеткое отношение можно задать с помощью его функции принадлежности
где в общем случае будем считать, что -- это полная дистрибутивная решетка.
Таким образом, -- это частично упорядоченное множество, в котором любое непустое подмножество имеет наибольшую нижнюю и наименьшую верхнюю грани и операции пересечения и объединения в удовлетворяют законам дистрибутивности. Все операции над нечеткими отношениями определяются с помощью этих операций из . Например, если в качестве взять ограниченное множество вещественных чисел, то операциями пересечения и объединения в будут, соответственно, операции и , и эти операции будут определять и операции над нечеткими отношениями.
Далее мы ограничимся рассмотрением лишь бинарных нечетких отношений, являющихся отображением на отрезок , т.е. .
Если множества и конечны, нечеткое отношение между и можно представить с помощью его матрицы отношения, первой строке и первому столбцу которой ставятся в соответствие элементы множеств и а на пересечении строки и столбца помещается элемент (см. табл.2.1).
Таблица 2.1.
|
0 |
1 |
0,5 |
0,8 |
||
|
0,7 |
0 |
0,6 |
0,3 |
||
|
0 |
0,7 |
1 |
0,4 |
В случае, когда множества и совпадают, нечеткое отношение называют нечетким отношением на множестве X.
В случае конечных или счетных универсальных множеств очевидна интерпретация нечеткого отношения в виде взвешенного графа, в котором каждая пара вершин из соединяется ребром с весом .
Пример. Пусть и , тогда нечеткий граф, изображенный на рис. 2.1, задает некоторое нечеткое отношение .
Рис. 2.1. Операции над нечеткими отношениями
Объединение и пересечение нечетких отношений определяется следующим образом:
Отношение включения для нечетких отношений определяется с помощью отношения частичного порядка на :
Множество всех нечетких отношений между и образует дистрибутивную решетку по отношению к операциям объединения и пересечения и удовлетворяет следующим тождествам:
1. Идемпотентность:
2. Коммутативность:
3. Ассоциативность:
4. Дистрибутивность:
Выполнение этих тождеств для следует из выполнения соответствующих тождеств для решетки . В выполняется также следующее соотношение:
Из полноты решетки следует, что она обладает наименьшим 0 и наибольшим I элементами. Эти элементы определяют, соответственно, пустое и универсальное нечеткие отношения:
Следующее соотношение определяет композицию нечетких отношений и :
Здесь обозначает наименьшую верхнюю грань множества элементов , где пробегает все значения из . В силу полноты эта операция всегда определена.
Существуют и другие варианты операции композиции, которые определяются с помощью дополнительных операций, выводимых в . В зависимости от того, является ли множеством векторов, множеством лингвистических переменных или множеством чисел, эти дополнительные операции будут иметь соответствующий вид. Например, если является множеством действительных чисел, то операция может быть заменена на операцию взятия среднего арифметического, что дает другое определение операции композиции:
В случае мы имеем
Замена операции на операцию умножения дает следующее определение композиции:
Нечеткое отношение такое, что
играет по отношению к операции композиции роль единицы: . В теории четких отношений отношение Е называется отношением равенства.
Для любого нечеткого отношения определяется также обратное отношение :
2. Свойства нечетких отношений
Различные типы нечетких отношений определяются с помощью свойств, аналогичных свойствам обычных отношений, причем для нечетких отношений можно указать различные способы обобщения этих свойств.
1. Рефлексивность:
2. Слабая рефлексивность:
3. Сильная рефлексивность:
4. Антирефлексивность:
5. Слабая антирефлексивность:
6. Сильная антирефлексивность:
7. Симметричность:
8. Антисимметричность:
9. Асимметричность:
10. Сильная линейность:
11. Слабая линейность:
12. Транзитивность:
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Математическая теория нечетких множеств, история развития. Функции принадлежности нечетких бинарных отношений. Формирование и оценка перспективного роста предприятия оптовой торговли. Порог разделения ассортимента, главные особенности его определения.
контрольная работа [22,3 K], добавлен 08.11.2011Математическая теория нечетких множеств и нечеткая логика как обобщения классической теории множеств и классической формальной логики. Сферы и особенности применения нечетких экспертных систем. Анализ математического аппарата, способы задания функций.
презентация [1,0 M], добавлен 17.04.2013Изучение вопросов применения теории множеств, их отношений и свойств и теории графов, а также математических методов конечно-разностных аппроксимаций для описания конструкций РЭА (радиоэлектронной аппаратуры) и моделирования протекающих в них процессов.
реферат [206,9 K], добавлен 26.09.2010Нечёткие системы логического вывода. Исследование основных понятий теории нечетких множеств. Операции над нечёткими множествами. Нечёткие соответствия и отношения. Описания особенностей логических операций: конъюнкции, дизъюнкции, отрицания и импликации.
презентация [191,0 K], добавлен 29.10.2013Основные методы формализованного описания и анализа случайных явлений, обработки и анализа результатов физических и численных экспериментов теории вероятности. Основные понятия и аксиомы теории вероятности. Базовые понятия математической статистики.
курс лекций [1,1 M], добавлен 08.04.2011Понятие нечеткого множества и свойства его элементов. Определение логических операций: отрицания, конъюнкции, дизъюнкции. Основные этапы нечеткого вывода, метод центра тяжести. Оценка состояния повреждения объекта на основе теории нечетких множеств.
курсовая работа [316,8 K], добавлен 22.07.2011Функция принадлежности в форме трапеции, ее представление. Составление проекта бюджета. Сумма и разность нечетких переменных. Операция нечеткого выбора. Порядок вычисления бюджета. Решение задачи с использованием трапециевидной функции принадлежности.
презентация [32,5 K], добавлен 15.10.2013Теория графов как раздел дискретной математики, исследующий свойства конечных множеств с заданными отношениями между их элементами. Основные понятия теории графов. Матрицы смежности и инцидентности и их практическое применение при анализе решений.
реферат [368,2 K], добавлен 13.06.2011Понятие и специфика Аддитивной теории чисел, ее содержание и значение. Описание основных проблем Аддитивной теории чисел: Варинга, Гольдбаха, Титчмарша. Методы решения данных проблем: редукция к производящим функциям, исследование структуры множеств.
курсовая работа [150,0 K], добавлен 18.12.2010Нахождение полинома Жегалкина методом неопределенных коэффициентов. Практическое применение жадного алгоритма. Венгерский метод решения задачи коммивояжера. Применение теории нечетких множеств для решения экономических задач в условиях неопределённости.
курсовая работа [644,4 K], добавлен 16.05.2010Сущность и основные понятия теории графов, примеры и сферы ее использования. Формирование следствий из данных теорий и примеры их приложений. Методы разрешения задачи о кратчайшем пути, о нахождении максимального потока. Графическое изображение задачи.
курсовая работа [577,1 K], добавлен 14.11.2009Понятие теории игр как раздела математики, предмет которого - анализ принятия оптимальных решений в условиях конфликта. Общие понятия в теории игр. Коалиция интересов, кооперативная или коалиционная игра. Свойства стратегических эквивалентных игр.
реферат [46,6 K], добавлен 06.05.2010Разработка методики оценки состояния гидротехнического объекта, подверженного воздействию наводнений различной природы, с использованием теории нечетких множеств. Моделирование возможного риска с целью решения задачи зонирования прибрежной территории.
курсовая работа [734,2 K], добавлен 23.07.2011Первоначальные элементы математики. Свойства натуральных чисел. Понятие теории чисел. Общие свойства сравнений и алгебраических уравнений. Арифметические действия со сравнениями. Основные законы арифметики. Проверка результатов арифметических действий.
курсовая работа [200,4 K], добавлен 15.05.2015Граф как множество вершин (узлов), соединённых рёбрами, способы и сфера их применения. Специфика теории графов как раздела дискретной математики. Основные способы преобразования графов, их особенности и использование для решения математических задач.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 18.01.2013Типичные примеры рефлексивных бинарных отношений. Понятие множества и его элементов. Операции над множествами: объединение, пересечение и разность. Декартово произведение множеств. Отношения функциональные, эквивалентности, порядка. Отношения степени n.
контрольная работа [163,2 K], добавлен 08.11.2009Определение отношений между понятиями, изображение их с помощью кругов Эйлера. Установление видов данных суждений, их отношений по логическому квадрату. Определение правильности простого категорического силлогизма. Установление правильности энтимемы.
контрольная работа [131,8 K], добавлен 09.05.2016Особенности использования теории вероятностей в сфере транспорта. Сравнительный анализ вероятностей катастрофы летательного аппарата: постановка задачи и ее математическая интерпретация. Определение надежности элементов системы энергоснабжения самолета.
контрольная работа [130,6 K], добавлен 11.09.2014Типы бинарных отношений. Изображение графов в виде схемы. Цикл в графе, совпадение его начальной и конечной вершины. Понятие достижимости в теории графов, их математические свойства. Частично упорядоченное множество как один из типов бинарного отношения.
контрольная работа [116,5 K], добавлен 04.09.2010Понятие множества, его обозначения. Операции объединения, пересечения и дополнения множеств. Свойства счетных множеств. История развития представлений о числе, появление множества натуральных, рациональных и действительных чисел, операции с ними.
курсовая работа [358,3 K], добавлен 07.12.2012
