Смекни!
smekni.com

Нечеткие множества в системах управления (стр. 6 из 11)

mR1ÈR2(x,y) =  mR1(x,y), | y - x | £amR2(x,y), | y - x | >a

где a - такое |y-x|, что mR1(x,y) = mR2(x,y)

2.

R2
y1 y2 y3
x1 0,7 0,9 1
x2 0,3 0,4 0,5
R1ÈR2
y1 y2 y3
x1 0,7 0,9 1
x2 1 0,7 0,5

Пересечение двух отношений.

Пересечение двух отношений R1 и R2 обозначается R1ÇR2 и определяется выражением:

mR1ÇR2(x,y) = mR1(x,y)ÙmR2(x,y)

.

Примеры:

1. Ниже изображены отношения: xR1y, означающее "модуль разности |y-x| близок к a", xR2y, означающее "модуль разности |y-x| близок к b", и их пересечение.

Алгебраическое произведение двух отношений.

Алгебраическое произведение двух отношений R1 и R2 обозначается R1×R2 и определяется выражением:

mR1×R2(x,y) = mR1(x,y)×mR2(x,y)

Алгебраическая сумма двух отношений.

Алгебраическая сумма двух отношений R1 и R2 обозначается R1

R2 и определяется выражением:
.

Для введенных операций справедливы следующие свойства дистрибутивности:

R1Ç(R2ÈR3) = (R1ÇR2 )È(R1ÇR3),

R1È(R2ÇR3) = (R1ÈR2)Ç(R1ÈR3),

R1×(R2ÈR3) = (R1×R2)È(R1×R3),

R1×(R2ÇR3) = (R1×R2)Ç(R1×R3),

R1

(R2ÈR3) = (R1
R2)È(R1
R3),

R1

(R2ÇR3) = (R1
R2)Ç (R1
R3).

Дополнение отношения.

Дополнение отношения R обозначается

и определяется функцией принадлежности:

(x,y) = 1 - mR(x,y)

.

Дизъюнктивная сумма двух отношений.

Дизъюнктивная сумма двух отношений R1 и R2 обозначается RÅR и определяется выражением:

R1ÅR2 = (R1Ç

2)È(
1ÇR2) .

Обычное отношение, ближайшее к нечеткому.

Пусть R - нечеткое отношение с функцией принадлежности mR(x,y). Обычное отношение, ближайшее к нечеткому, обозначается R и определяется выражением:

По договоренности принимают mR(x,y)=0 при mR(x,y) = 0,5.

Проекции нечеткого отношения.

Пусть R - нечеткое отношение R: (x,y)®[0,1]. Первой проекцией

отношения R (проекция на X) называется нечеткое множество
, заданное на множестве X, с функцией принадлежности:

.

Аналогично, второй проекцией

(проекцией на Y) называется нечеткое множество
, заданное на множестве Y, с функцией принадлежности:

.

Величина h(R) =

называется глобальной проекцией отношения R. Если h(R)=1, то отношение R нормально, в противном случае - субнормально.

Пример:

R =

1-я проекция

1
0,9
1
= R1' R2' =
0,9 0,2 1 1 0,9
1
= h(R) 2-я проекция

Цилиндрические продолжения проекций нечеткого отношения

Проекции R1¢ и R2¢ нечеткого отношения XRY в свою очередь определяют в X´Y нечеткие отношения

и
с функциями принадлежности:

(x,y)=
(x) при любом y,
(x,y)=
(y) при любом x,

называемые, соответственно, цилиндрическим продолжением R1' и цилиндрическим продолжением R2'.

Замечание. Очевидно, что для любых нечетких подмножеств А и В, определенных, соответственно, на X и Y, можно построить их цилиндрические продолжения А и В.

Пример (продолжение):

Имеем:

R1' =
=
y1 y2 y3 y4 y5
x1 1 1 1 1 1
x2 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9
x3 1 1 1 1 1

и

R2' =
=
x1 0,9 0,2 1 1 0,9
x2 0,9 0,2 1 1 0,9
x3 0,9 0,2 1 1 0,9

Сепарабельность отношений

Нечеткое отношение XRY называется сепарабeльным, если оно равно пересечению цилиндрических продолжений своих проекций, т.е. если R =

Ç
, т.е. mR (x,y) =
(x)Ç
(y).

Замечание. Если определено декартово произведение нечетких множеств (выше оно введено), то, очевидно, нечеткое отношение XRY сепарабельно, если оно является декартовым произведением своих проекций, т.е. R = R1'´R2'.

Пример (продолжение):

Ç
=
¹R,

т.е. исходное отношение R несепарабельно.

Композиция двух нечетких отношений

Композиция двух нечетких отношений

Пусть R1 - нечеткое отношение R1: (X´ Y)®[0,1] между X и Y, и R2 - нечеткое отношение R2: (Y´Z)® [0,1] между Y и Z. Нечеткое отношение между X и Z, обозначаемое R2·R1, определенное через R1 и R2 выражением

mR1·R2 (x,z) =

[mR1 (x,y)LmR1(y,z)],

называется (max-min)-композицией отношений R1 и R2.

Примеры:

R2
z1 z2 z3 z4
y1 0,9 0 1 0,2
y2 0,3 0,6 0 0,9
y3 0,1 1 0 0,5
R2·R1
z1 z2 z3 z4
x1 0,3 0,6 0,1 0,7
x2 0,9 0,5 1 0,5

mR1·R2(x1, z1) = [mR1(x1, y1) LmR2 (y1, z1)] V [mR1(x1, y2) LmR2(y2, z1)] V [mR1(x1, y3) LmR2(y3, z1)] =