模糊逻辑入门经典共34页
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模糊推理基础模糊推理基础模糊推理是一种基于模糊逻辑的推理方法,它能够处理现实世界中存在的不确定性和模糊性。
在传统的推理方法中,命题的真假只有两种可能,即真或假,而在模糊推理中,命题的真假不再是二元的,而是一个连续的区间。
这种推理方法可以更好地适应人类思维的特点,能够处理不完全和不确定的信息,广泛应用于人工智能、控制系统、决策分析等领域。
模糊推理的基本原理是将模糊集合与模糊逻辑相结合。
模糊集合是一种介于传统集合和模糊逻辑之间的数学概念,它可以用来描述现实世界中模糊和不确定的概念。
在模糊集合中,每个元素都有一个隶属度,表示它属于该集合的程度。
这样,一个命题的真假可以表示为一个隶属度的区间。
模糊逻辑是一种扩展了传统逻辑的形式体系,它引入了模糊命题和模糊推理规则。
模糊命题是一种具有模糊隶属度的命题,它可以表示为“如果A,则B”,其中A和B都是模糊集合。
模糊推理规则是一种描述了命题之间关系的规则,它可以用来推导出新的命题。
在模糊推理中,推理过程包括模糊化、规则匹配、推理和去模糊化四个步骤。
首先,将输入的模糊命题转化为模糊集合,并进行隶属度的计算。
然后,根据事先定义好的模糊推理规则,对输入的命题进行匹配。
匹配成功后,根据推理规则和隶属度的计算,得到新的命题。
最后,将新的命题进行去模糊化处理,得到最终的推理结果。
模糊推理在实际应用中具有广泛的应用价值。
例如,在人工智能领域中,模糊推理可以用于处理自然语言的不确定性和模糊性,实现智能对话和问答系统。
在控制系统中,模糊推理可以用于处理传感器数据的噪声和不确定性,提高系统的鲁棒性和稳定性。
在决策分析中,模糊推理可以用于处理多指标决策问题,帮助决策者做出更准确和合理的决策。
然而,模糊推理也存在一些挑战和限制。
首先,模糊推理需要事先定义好的模糊集合和推理规则,这对于复杂问题来说可能是困难的。
其次,模糊推理需要大量的计算资源和时间,尤其是在处理大规模问题时。
此外,模糊推理对输入数据的准确性要求较高,如果输入数据存在误差或不完整性,可能会导致推理结果的不准确性。
模糊逻辑学模糊逻辑可以用于控制家用电器比如洗衣机(它感知装载量和清洁剂浓度并据此调整它们的洗涤周期)和空调。
基本的应用可以特征化为连续变量的子范围(subranges),形状常常是三角形或梯形。
例如,防锁刹车的温度测量可以有正确控制刹车所需要的定义特定温度范围的多个独立的成员关系函数(归属函数/ Membership function)。
每个函数映射相同的温度到在 0 至 1 范围内的一个真值且为非凹函数(non-concave functions)(否则可能在某部分温度越高却被归类为越冷)。
接着这些真值可以用于确定应当怎样控制刹车。
模糊逻辑通常使用 IF/THEN 规则,或构造等价的东西比如模糊关联矩阵。
规则通常表达为如下形式:IF 模糊变量 IS 模糊集合 THEN 动作例如,一个非常简单的使用风扇的温度调节器:IF 温度 IS 非常冷 THEN 停止风扇IF 温度 IS 冷 THEN 减速风扇IF温度 IS 正常 THEN 保持现有水平IF 温度 IS 热 THEN 加速风扇注意没有"ELSE"。
所有规则都被求值,因为温度在不同程度上可以同时是"冷"和"正常"。
在模糊逻辑中存在着布尔逻辑的 AND、OR 和 NOT 运算符,它们通常定义为最小、最大和求补;在以这种方式定义它们的时候,它们叫做Zadeh 运算符,因为它们是在 Zadeh 最初论文中首次定义的。
对于模糊变量 x 和 y: NOT x = (1 - truth(x))x AND y = minimum(truth(x), truth(y))x OR y = maximum(truth(x), truth(y))还可以应用叫做hedges的更贴近自然语言其他的运算符。
一般性的副词如"非常"或"有点"能使用数学公式修改集合的内涵。
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