模糊模型识别
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模糊模式识别1 模糊模式识别的原则(1) 最大隶属原则当模式是模糊的,被识别对象是明确的,问题可以描述如下:设有n 个模式,它们分别表示成某论域X (X 可以是多个集合的笛卡儿乘积集)的n 个模糊子集12,,,n A A A,而0x X ∈是一个具体被识别的对象,若有},2,1{n i ∈,使得12()m ax{(),(),,()}inA o A o A o A o x x x x μμμμ=则认为0x 相对属于模式i A。
对事物进行直接识别时,所依据的是最大隶属原则。
这种方法适合处理具有如下特点的问题:a 用作比较的模式是模糊的;b 被识别的对象本身是确定的。
(2) 贴近度原则当模式及被识别对象都是模糊的,问题可以描述如下:设论域X 的模糊子集12,,,n A A A代表n 个模糊模式,被识别的对象可以表示成X 的子集B,若有},2,1{n i ∈,使得12(,)max{(,),(,),,(,)}i n B A B A B A B A σσσσ=则认为B相对合于模式A。
在模糊模式识别的具体应用中,关键是模式或被识别对象的模糊集合的构造,即如何建立刻画模式或对象的模糊集合。
根据实际应用来看,通常有三种主要方法,简单模式的识别方法,语言模式的识别方法和统计模式的识别方法。
2 模糊模式识别方法(一)简单模式的模糊模式识别具体的模糊模式识别工作可分为如下三个步骤:1)选取模式的特征因子集合},,,{21n X X X =X,被识别的对象表示为nni i XXX X ⨯⨯⨯∆∏= 211上的向量(),,,21n x x x ,,1,2,,,i i x X i n ∈= 或者表示为∏=ni i X 1上的模糊子集;2)建立模糊模式的隶属函数()A X μ,1()ni i A F X =∈∏;3)利用最大隶属度原则或贴近度原则对被识别的对象进行归属判决。
特征因子(1,2,,)i X i n = 的选取直接影响识别的效果,它取决于识别者的知识和技巧,很难做一般性讨论,而模式识别中最困难的是建立模式的隶属函数,人们还没有从理论上彻底解决隶属函数的确定问题。
第6讲模糊模式识别(第三章模糊模式识别)一、模式识别一般原理1.模式识别的概念模式识别是人工智能的一个重要方面,也是一门独立的学科。
模式:用数学描述的信息结构或观察信号。
模式识别就是把要辨别的对象,通过与已知模式进行比较,从而确定出它和哪一个模式相类同的过程。
2.模式识别系统人们识别事物时,首先要对事物进行观察,抓住特点,分析比较,才能加以判断和辨别,而机器进行模式识别也同样要有这些过程。
因此模式识别系统通常由以下四个部分构成:①传感器部分:这是获取信息的过程。
比如摄像头就象人的眼睛,把图像信息变为电信号,麦克风象人的耳朵,获取声音信号,又如霍尔元件可以感受磁场,压电陶瓷可以把力转换为电信号等等。
②预处理部分:这是对信息进行前端处理的过程。
它把传感器送来的信号滤除杂波并作规范化、数字化。
③特征提取部分:这是从信号中提取一些能够反映模式特征的数据的过程。
④识别判断部分:这是根据提取的特征,按照某种归类原则,对输入的模式进行判断的过程。
二、模糊模式识别模糊模式识别主要是指用模糊集合表示标准模式,进而进行识别的理论和方法。
主要涉及到三个问题:(1)用模糊集合表示标准模式;(2)度量模糊集合之间的相似性;(3)模糊模式识别的原则。
例3.1 邮政编码识别问题识别:0,1,2,……,9关键:1)如何刻化,0,1,……,9(如何选取特征?)(区分)2)如何度量特征之间的相似性? 1.模糊集合的贴近度贴近度是度量两个模糊集合接近(相似)程度的数量指标,公理化定义如下:定义3.1 设,,()A B C F X ∈,若映射[]:()()0,1N F X F X ⨯→ 满足条件:①(,)(,)N A B N B A =; ②(,)1,(,)0N A A N X φ==; ③若A B C ⊆⊆,则(,)(,)(,)N A C N A B N B C ≤∧。
则称(,)N A B 为模糊集合A 与B 的贴近度。
N 称为()F X 上的贴近度函数。
Sugeno模糊模型是一种广泛应用于控制系统、模式识别和决策系统中的数学模型,它基于模糊集合理论和模糊逻辑,能够处理不确定性和模糊性信息,具有很强的鲁棒性和适应性。
本文将对Sugeno模糊模型的基本概念进行深入探讨,包括模糊集合、隶属函数、模糊规则以及模糊推理等方面。
1. 模糊集合的概念模糊集合是指元素的隶属度不是0或1,而是在0和1之间的一种中间状态。
它是模糊逻辑中的基本概念,表示了元素与某个概念的模糊程度。
在Sugeno模糊模型中,模糊集合通常用隶属函数来描述,隶属函数可以是三角形、梯形、高斯等形式。
2. 隶属函数的定义隶属函数是描述元素与模糊集合的隶属关系的函数。
它通常具有单调递增或单调递减的特性,可以通过一些参数来调节其形状。
对于三角形隶属函数,可以通过中心和宽度两个参数来确定其形状。
3. 模糊规则的建立模糊规则是Sugeno模糊模型中的重要组成部分,它描述了输入变量和输出变量之间的关系。
一般来说,模糊规则由若干个条件部分和一个结论部分组成,条件部分使用模糊逻辑运算符来连接多个隶属函数,结论部分则是输出变量的线性组合。
4. 模糊推理的方法模糊推理是Sugeno模糊模型的核心,它通过模糊规则对输入变量进行模糊推理,得到输出变量的模糊值,并通过去模糊化处理得到模糊输出。
常见的模糊推理方法包括最大隶属度法、最小最大法、加权平均法等。
Sugeno模糊模型通过模糊集合、隶属函数、模糊规则和模糊推理等基本概念,能够有效地处理不确定性和模糊性信息,具有广泛的应用前景和理论研究价值。
希望本文对Sugeno模糊模型的基本概念有所帮助,引发更多学者对其深入研究,推动模糊逻辑在各个领域的应用和发展。
Sugeno模糊模型是模糊逻辑在实际应用中的典型代表,在控制系统、模式识别、决策系统等领域展现出了强大的优势。
其基本概念包括模糊集合、隶属函数、模糊规则和模糊推理等,下面将对每个概念进行进一步扩展。
5. 模糊集合的运算在Sugeno模糊模型中,模糊集合之间可以进行交、并、补等运算,这使得模糊集合能够灵活地表达复杂的不确定性信息。