模糊矩阵表考试成绩表取隶属度函数
模糊综合评价法隶属度确定
模糊综合评价法隶属度确定模糊综合评价法是一种多指标决策方法,通过定义隶属度函数对问题进行模糊化处理,将各指标的隶属度进行综合评价,得出最终的评价结果。
本文将对模糊综合评价法中的隶属度确定进行探讨。
隶属度函数是模糊综合评价法的重要组成部分,它用来描述指标值与评价等级之间的隶属关系。
在实际问题中,往往存在多个指标,每个指标都有不同的评价等级,因此需要为每个指标确定相应的隶属度函数。
确定隶属度函数的过程通常包括两个步骤:构造隶属度函数和确定隶属度的取值范围。
构造隶属度函数是指根据指标的实际情况和评价等级的要求,选择合适的隶属度函数形式。
常用的隶属度函数有三角形函数、梯形函数、高斯函数等。
不同的函数形式可以描述不同的隶属关系,因此在选择时需要根据实际情况进行合理的选择。
确定隶属度的取值范围是指为每个评价等级确定对应的隶属度取值范围。
一般来说,隶属度的取值范围为[0,1],表示指标值与评价等级的程度关系。
隶属度为0表示指标值与评价等级之间不存在隶属关系,隶属度为1表示指标值完全属于评价等级。
在确定隶属度函数和取值范围后,可以根据指标的实际值计算出每个指标对应的隶属度。
然后,根据综合评价的要求,可以采用加权平均法、加权最大法等方法对各指标的隶属度进行综合,得到最终的评价结果。
模糊综合评价法的优点是能够充分考虑多指标之间的相互关系,能够处理不确定性和模糊性的问题。
但是在实际应用中,也存在一些问题和挑战。
首先,确定隶属度函数需要根据实际情况进行合理选择,这需要对问题有一定的理解和经验。
其次,确定权重的过程也比较困难,需要考虑指标的重要性和相互关系。
最后,模糊综合评价法的计算过程相对复杂,需要进行大量的计算和数据处理。
模糊综合评价法是一种多指标决策方法,通过定义隶属度函数对问题进行模糊化处理,综合各指标的隶属度得出最终的评价结果。
在实际应用中,需要合理选择隶属度函数和确定权重,同时还需要注意计算过程的复杂性。
模糊综合评价法在工程管理、环境评价等领域有着广泛的应用前景,可以为决策者提供有价值的参考和决策支持。
隶属函数的确定方法
cd
x
(3)抛物型分布 ①偏小型 1 k b x A( x ) b a 0 ②偏大型 0 k x a A( x ) b a 1
xa a xb b x xa
1
1
0
a
b
x
a xb b x
0 x a1 a1 a2 1 1 A( x ) sin x a1 x a2 2 2 2 a2 a1 1 a2 x
③中间型
0 x a 2 1 1 a1 a2 sin x a2 x a1 2 2 2 a2 a1 A( x ) 1 a1 x a1 1 1 a1 a2 sin x a1 x a2 2 2 2 a2 a1 0 a2 x
所以有
A1 ( x ) P{ x }
x
P ( x )dx
类似地
A3 ( x ) P{ x }
x
P ( x )dx
其中P ( x )和P ( x )分别是随机变量 和的概率密度,即
A2 ( x ) 1 A1 ( x ) A3 ( x )
分 组 13.5~14.5 14.5~15.5 15.5~16.5 16.5~17.5 17.5~18.5 18.5~19.5 19.5~20.5 20.5~21.5 21.5~22.5 22.5~23.5 23.5~24.5 24.5~25.5 频数 2 27 51 67 124 125 129 129 129 129 129 128 隶属频率 0.016 0.210 0.395 0.519 0.961 0.969 1 1 1 1 1 0.992 分 组 25.5~26.5 26.5~27.5 27.5~28.5 28.5~29.5 29.5~30.5 30.5~31.5 31.5~32.5 32.5~33.5 33.5~34.5 34.5~35.4 35.5~36.5 频数 103 101 99 80 77 27 27 26 26 26 1 隶属频率 0.798 0.783 0.767 0.620 0.597 0.209 0.209 0.202 0.202 0.202 0.008
模糊数学教程第6章 确定隶属函数的方法
iM
m,
i
n
其中 M { i e ; i 1 , 2 , . . . , n } , i
表示集合 M 的元素的个数,而 [0,1] 是事先给
定的标准。 (7)以 m 作为 A(u0 ) 的估计值,或直接计算
1 m n
m
i 1
n
i
,
1 e n
e
i 1
n
i 1 n
i
, 1 , , )是权重向 ( u , u , , u ) U ,( 其中 u 1 n 1 2 n
( u ) [,] 0 1 量,b是一个适当选取的常数,以保证 A
(3)混合型 如果决定 A(u) 的 Ai (ui ) 可分成两部分,一部分是累加 因素,一部分是乘积因素,则可令
用Dephi法确定 A 的隶属函数 A ( u ) 的步骤如下:
~
~
⑴ 提出影响 A 的主要因素,连同较为详尽的资料 发送选定的n位专家,请专家对于取定的 u 0 U , 给 出隶属度 A(u0 ) 的估值 m ⑵设第i位专家第一次给出的估计值为 m i 1 ,2 ,. . . ,n ) . 1 i(
(5) -型分布;
(6) Cauchy-型分布;
用模糊数学处理带有模糊性的问题时 (7) 岭型分布选择适当的模糊分布函数很重要,否 见教材! 则会脱离实际情况,从而影响效果, 各式中的参数由实际问题决定!
三分法(Trichotomy ) 基本思想:用随机区间的思想来处理模糊性的试 验模型,在某些场合适用此法来求隶属函数。
§6.3 模糊统计法
模糊统计法简言之即通过模糊试验来得元素 隶属度。模糊试验四个要素: (1)论域U,所论问题之范围; (2)U中的一个确定元素u; (3)U中的一个随机运动的普通集合A*,A* 联系着一个模糊集 A , A*的每一次确定,都是对
最大隶属度法公式
最大隶属度法公式最大隶属度法是一种在模糊数学中常用的决策方法。
咱先来说说这个方法的公式啊。
最大隶属度法的基本公式就是:如果对于某个模糊集合 A,其元素x 的隶属度为μA(x) ,那么当存在某个 x0 使得μA(x0) = max{μA(x)} 时,就判定 x0 属于模糊集合 A 。
这听起来可能有点绕,咱举个例子来说。
比如说,咱要给学生的成绩划分等级,优秀、良好、中等、及格、不及格。
假设我们设定的分数范围对应的隶属度分别是这样的:90 - 100 分对于优秀的隶属度是1,80 - 89 分对于优秀的隶属度是 0.8 ,70 - 79 分对于优秀的隶属度是 0.6 ,60 - 69 分对于优秀的隶属度是 0.4 ,0 - 59 分对于优秀的隶属度是 0 。
这时候有个学生考了 85 分,那他对于优秀这个等级的隶属度就是0.8 。
那我们再看其他等级,比如良好、中等、及格、不及格的隶属度,分别算出来之后,发现 0.8 是最大的,那我们就可以判定这个学生的成绩在这个划分标准下属于优秀这个等级。
我在教学过程中就碰到过这样一件有意思的事儿。
有一次数学小测验,我用最大隶属度法给学生们的成绩定等级。
其中有个叫小明的同学,他考了 78 分。
按照我们之前设定的标准,他对于良好的隶属度是0.7 ,对于中等的隶属度是 0.8 。
这可让我有点纠结了,到底该把他归到哪个等级呢?我仔细想了想,又看了看他平时的表现和这次考试的答题情况。
发现他这次有些题目其实是会做的,但是因为粗心丢了分。
如果把他归到良好,可能会让他觉得自己还不错,容易忽视粗心的问题;但要是归到中等,又怕打击他的积极性。
最后我还是决定把他归到中等,并且找他谈了谈。
我跟他说:“小明啊,你这次考试其实有进步的地方,但是因为粗心丢了不少分。
这次把你归到中等,是希望你能更细心一些,下次争取到良好甚至优秀。
”小明听了之后,很认真地点了点头,说一定会改掉粗心的毛病。
从那以后,小明每次做作业和考试都特别认真,后来的几次测验成绩也越来越好了。
基于模糊聚类(FCM)的学生成绩数据挖掘
和
!
模 糊 C均 值 聚 类
(c , 即 众 所 周 知 的 模 糊 F M)
c / .( ( 21 普) ) m -
由上述两个 必要条件 可知模 糊 C均值 聚类算 法是一 个 简单 的迭代过程 。 批处理方 式运 行时 ,C 用下列步骤确 在 FM
定聚类 中心 c和隶属矩 阵 U: i
F M 与 HC 的主要 区别在于 F M 用模 糊划 分 的随机数初始 化隶属矩 阵 u, ,间 使
其满足 式 () 2 中的约束条件 。
步骤 2 用式 () : 4 计算 c个聚类 中心 c i1 … ,。 = , c , 步骤 3 据式 () : 2 计算价值 函数 。 如果它 小于某个确定 的 阈值 ,或它相对 上次价值 函数值 的改变量 小于某个阈值 , 则
∑ x j
c 上}一 i = () 4
用 F M 算法 , 对我 院的学生成 绩应用 F M 进 行分析 , C 针 C 分
析 结果表 明 ,应用 F M 得 到的聚类 结果 是令人 满意 的, C 是
一
∑
j 1
个切实有效 的数据 挖掘工具 。
2 0 .F M原 理
1 .引言
F M 算法是一 种基于划 分 的聚类 算法 ,它的 思想 就是 C 使得被划 分到 同一簇 的对象 之 间相 似度 最大 ,而 不 同簇之 间 的相似度 最小 。模糊 C均值算 法是普通 C均 值算法 的改 进 , 通 C均值 算法对 于 数据 的划分 是硬 性 的, F M 则 普 而 C
() 1 数据准备
这 里 u 介 于 0 l之 间 ;; 模 糊 组 i的聚 类 中心 , i i , c为
d l x 为第 i I j c I l 一 个聚 类 中心与第 J 个数据 点间的欧 几里德距
模糊控制中隶属度函数的确定方法
模糊控制中隶属度函数的确定方法模糊控制是一种基于模糊逻辑的控制方法,其中隶属度函数是模糊控制的重要组成部分。
隶属度函数的作用是将输入信号映射到隶属度空间,为控制器提供输入参数。
确定合适的隶属度函数能够提高模糊控制器的精度和稳定性。
本文将介绍几种常用的隶属度函数的确定方法。
一、试验法试验法是最基本的隶属度函数确定方法,即通过试验的方式逐步调整隶属度函数,直到达到最佳效果。
该方法适用于控制系统较简单、规模较小的场景。
试验法需要较多的实验数据和多次改进,且缺乏理论和数学基础支持。
二、专家法专家法是利用经验和判断力,根据被控对象和控制目标的特点,设计隶属度函数。
专家法相对于试验法具有更高的效率和准确性,适用于大规模、复杂的控制系统。
但是,该方法需要控制领域的专家评估隶属度函数的质量,并征询其他领域的专家意见,所以其设计具有一定的主观性。
三、数学建模法数学建模法是利用系统建模方法对控制对象进行数学描述,从而确定隶属度函数的方法。
该方法需要掌握数学建模技术和数学分析方法,运用数学软件工具进行系统的建立和分析。
该方法较为科学,可以系统的分析控制对象,而且不依赖于控制领域的专家知识和经验。
四、经验法经验法是使用过往的经验数据和样本数据来确定隶属度函数的方法。
该方法适用于控制对象特征类似的场景,具有低成本的优势。
经验法需要提取出具有代表性的样本集,并根据样本集的特点进行隶属度函数的设计。
该方法缺点是其适用性相对较弱,需要额外的数据处理方法来提取有用的特征。
五、混合法混合法是将多种方法结合使用来确定隶属度函数,以尽可能综合各种方法的优点,提高确定隶属度函数的准确性。
混合法需要根据具体情况,结合试验法、专家法、数学建模法、经验法等多种方法进行综合性分析和处理,提出最终的隶属度函数。
混合法确定隶属度函数的准确性和实用性较为综合,但需要在方法融合的过程中考虑不同方法的权重和影响因素,难度较高。
综上所述,确定隶属度函数的方法因系统的复杂性、预测的精确度和需要的优化目标等多种因素而异。
模糊函数python 隶属度函数
模糊函数python 隶属度函数模糊函数是一种基于模糊逻辑理论的函数,用于描述模糊概念,它可以将模糊输入转化为模糊输出,使一系列复杂的决策问题更加简单化,是目前很多智能系统、控制系统中广泛应用的一种技术手段。
而对于模糊函数的应用,隶属度函数起着至关重要的作用,本文将从隶属度函数入手,详细介绍如何使用python编写模糊函数的隶属度函数。
第一步:理解隶属度函数的含义隶属度函数是模糊函数中的一种关键概念,它用于描述模糊集合中元素(即模糊变量)与该模糊集合的隶属程度。
例如,一个人的身高可以被认为是“高”或“矮”,但是这些概念都是模糊的,不能用确定性值来刻画。
为了描述这种不确定程度,我们需要引入隶属度函数,将身高与“高”、“矮”的隶属程度映射到[0, 1]区间内的某一个值。
第二步:掌握隶属度函数的常见类型常见的隶属度函数类型有三角形隶属度函数、梯形隶属度函数、高斯隶属度函数等等,其中三角形隶属度函数是最为常见的一种类型。
三角形隶属度函数的公式如下:def triangular(x,a,b,c):if x<=a or x>=c:return 0elif a<x and x<=b:return (x-a)/(b-a)else:return (c-x)/(c-b)该函数接收四个参数:x为输入值,a和c分别为三角形左右两端点的位置,b为三角形高度(也叫峰值)的位置。
函数返回x对应的隶属度值,如图所示:![image.png](attachment:image.png)第三步:使用python实现隶属度函数在python中,可以用函数的方式实现隶属度函数。
以三角形隶属度函数为例,实现该函数的python代码如下:def triangular(x,a,b,c):if x<=a or x>=c:return 0elif a<x and x<=b:return (x-a)/(b-a)else:return (c-x)/(c-b)其中x为输入值,a、b、c分别为三角形隶属度函数的三个参数,返回一个0到1之间的隶属程度值。
模糊统计-隶属函数的确定方法
分别统计每个年龄段的隶属度,形成如下表3所示:
③根据表3的数据,可作出模糊集A =“青年人”的隶属函数 曲线如图5所示:
模糊统计试验方法可以比较客观地反映论域中元素相对于模糊 概念的隶属程度,也具有一定的理论基础,因而是一种常用的确定 隶属函数的方法。
隶属函数的确定方法
模糊统计
2、模糊统计
例 2 以确定“青年人”的隶属函数来说明。 设U=[0,100],取 u 0=27,求27岁对“青年 人”的隶属度。 步骤: ① 129位专家进 行调查,分别给 出“青年 人”的年龄区间 段,如表1所示:
②统计区间覆盖 u 0 =27的次
模糊数学中的模糊集合与隶属度函数
模糊数学中的模糊集合与隶属度函数模糊数学是一种基于模糊集合理论的数学方法,用于处理含有不确定性和模糊性的问题。
在模糊数学中,模糊集合和隶属度函数是两个核心概念。
一、模糊集合
模糊集合是对现实世界中不确定性和模糊性的数学描述。
与传统的集合论中的集合不同,模糊集合允许元素以不同的程度属于或不属于集合。
例子:假设我们要描述一个人的年龄,一般的集合描述方法是“20岁”或者“30岁”。
但是在模糊集合中,我们可以用隶属度函数来描述一个人的年龄,如“年轻”、“中年”、“老年”等。
二、隶属度函数
隶属度函数是衡量一个元素对于某个模糊集合的隶属程度的函数。
它定义了元素在0和1之间的值,代表了元素对于该模糊集合的属于程度。
例子:假设我们定义了一个模糊集合“年轻人”,它的隶属度函数可以表示为:
{1, 0≤x≤25
μ(x)= {
{50-2x, 25<x<37.5
其中x表示人的年龄,μ(x)表示年龄x对于“年轻人”的隶属度。
当x 为25岁时,μ(x)的值为1,表示完全属于“年轻人”;当x为37.5岁时,μ(x)的值为0,表示不属于“年轻人”。
通过隶属度函数,我们可以量化元素属于某个模糊集合的程度,从
而进行模糊推理和决策。
结语
模糊集合和隶属度函数是模糊数学中的重要概念,它们为处理现实
世界中的模糊和不确定性问题提供了有力的工具。
通过合理定义模糊
集合和隶属度函数,并运用模糊数学的方法,我们可以更好地处理模
糊问题,提高决策的准确性和可靠性。
智能控制技术(第3章-模糊控制的数学基础)
二、模糊控制的特点 模糊控制是建立在人工经验基础之上
的。对于一个熟练的操作人员,他往往凭 借丰富的实践经验,采取适当的对策来巧 妙地控制一个复杂过程。若能将这些熟练 操作员的实践经验加以总结和描述,并用 语言表达出来,就会得到一种定性的、不 精确的控制规则。如果用模糊数学将其定 量化就转化为模糊控制算法,形成模糊控 制理论。
1
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
trimf,P=[3 6 8]
图 高斯型隶属函数(M=1)
1
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10
trimf,P=[2 4 6]
图 广义钟形隶属函数(M=2)
1
0.9
0.8
(7)交集 若C为A和B的交集,则
C=A∩B 一般地,
A B A B (u) min( A (u), B (u)) A (u) B (u)
(8)模糊运算的基本性质 模糊集合除具有上述基本运算性质
外,还具有下表所示的运算性质。
运算法则 1.幂等律 A∪A=A,A∩A=A 2.交换律 A∪B=B∪A,A∩B=B∩A 3.结合律 (A∪B)∪C=A∪(B∪C) (A∩B)∩C=A∩(B∩C)
4.吸收律 A∪(A∩B)=A A∩(A∪B)=A 5.分配律 A∪(B∩C)=(A∪B)∩(A∪C) A∩(B∪C)=(A∩B) ∪(A∩C) 6.复原律
模糊综合评价法计算步骤
模糊综合评价法计算步骤
模糊综合评价方法是一种用于处理模糊信息的评价方法,其计算步骤可以概括如下:
1. 确定评价指标:首先确定需要评价的指标,这些指标应该能够全面反映被评价对象的性能或质量。
2. 设定评价判断集合和隶属度函数:为每个评价指标构建隶属度函数,隶属度函数反映了被评价对象在各个评价指标上的表现程度。
3. 构建模糊评价矩阵:根据评价指标和隶属度函数,将被评价对象的各个指标值用模糊数表示,并构建模糊评价矩阵。
4. 计算模糊评价矩阵的权重:根据评价者的主观评价,结合隶属度函数和模糊评价矩阵,计算出各个评价指标的权重。
5. 构建模糊综合评价矩阵:将模糊评价矩阵中的评价结果与权重相乘,得到各个评价指标的加权评价结果。
6. 求解模糊评价矩阵的综合评价:对综合评价矩阵进行横向加权求和,得到被评价对象的综合评价结果。
7. 进行灵敏度分析:对模糊评价结果进行敏感性分析,观察各个评价指标对最终评价结果的影响程度,进而对评价方法进行优化和改进。
需要注意的是,以上步骤是一种一般的计算步骤,在实际应用中,可能会根据具体情况进行调整和改变。
隶属函数及确定方法
隶属函数正确地确定隶属函数,是运用模糊集合理论解决实际问题的基础。
隶属函数是对模糊概念的定量描述。
我们遇到的模糊概念不胜枚举,然而准确地反映模糊概念的模糊集合的隶属函数,却无法找到统一的模式。
隶属函数的确定过程,本质上说应该是客观的,但每个人对于同一个模糊概念的认识理解又有差异,因此,隶属函数的确定又带有主观性。
一般是根据经验或统计进行确定,也可由专家、权威给出。
例如体操裁判的评分,尽管带有一定的主观性,但却是反映裁判员们大量丰富实际经验的综合结果。
对于同一个模糊概念,不同的人会建立不完全相同的隶属函数,尽管形式不完全相同,只要能反映同一模糊概念,在解决和处理实际模糊信息的问题中仍然殊途同归。
事实上,也不可能存在对任何问题对任何人都适用的确定隶属函数的统一方法,因为模糊集合实质上是依赖于主观来描述客观事物的概念外延的模糊性。
可以设想,如果有对每个人都适用的确定隶属函数的方法,那么所谓的“模糊性”也就根本不存在了。
2.5.1 隶属函数的几种确定方法这里仅介绍几种常用的方法,不同的方法结果会不同,但检验隶属函数建立是否合适的标准,看其是否符合实际及在实际应用中检验其效果。
1.模糊统计法在有些情况下,隶属函数可以通过模糊统计试验的方法来确定。
这里以张南组等人进行的模糊统计工作为例,简单地介绍这种方法。
图2-5-1 27岁对“青年”隶属频率的稳定性张南纶等人在武汉建材学院,选择129人作抽样试验,让他们独立认真思考了“青年人”的含义后,报出了他们认为最适宜的“青年人”的年龄界限。
由于每个被试者对于“青年人”这一模糊概念理解上的差异,因此区间不完全相同,其结果如表2-5-1所示。
现选取0u=27岁,对“青年人”的隶属频率为)调查人数()岁的区间数(隶属次数包含n 27=μ (2-5-1) 用μ作为27岁对“青年人”的隶属度的近似值,计算结果见表2-5-2。
78.027)=(青年人μ按这种方法计算出15~36岁对“青年人”的隶属频率,从中确定隶属度。
模糊控制中隶属度函数的确定方法
模糊控制中隶属度函数的确定方法一、引言模糊控制是一种利用模糊逻辑进行控制的方法,广泛应用于各个领域。
其中,隶属度函数是模糊控制中的重要组成部分,用于描述输入和输出变量之间的隶属关系。
确定合适的隶属度函数对于模糊控制系统的稳定性和性能至关重要。
本文将详细探讨模糊控制中隶属度函数的确定方法。
二、隶属度函数的概念隶属度函数(Membership Function )是模糊集合中最核心的概念之一。
它用于描述一个元素对于某个模糊集合的隶属度程度。
在模糊控制中,输入和输出变量的隶属度函数决定了输入输出之间的映射关系。
三、常用的隶属度函数在模糊控制中,常用的隶属度函数包括三角隶属度函数、梯形隶属度函数、高斯隶属度函数等。
下面将分别介绍这些常用的隶属度函数。
3.1 三角隶属度函数三角隶属度函数是一种常见且简单的隶属度函数形式。
它以一个三角形为基础,通常具有两个参数:峰值和宽度。
三角隶属度函数的形状如图1所示。
3.1.1 三角隶属度函数公式三角隶属度函数的数学表达式如下所示:μ(x )={0,x ≤a or x ≥c x −a b −a ,a ≤x ≤b c −x c −b ,b ≤x ≤c 其中,a 、b 、c 分别表示三角隶属度函数的左脚、峰值和右脚的位置。
3.2 梯形隶属度函数梯形隶属度函数是一种介于三角隶属度函数和矩形隶属度函数之间的形式。
它以一个梯形为基础,通常具有四个参数:左脚、上升边沿、下降边沿和右脚。
梯形隶属度函数的形状如图2所示。
3.2.1 梯形隶属度函数公式梯形隶属度函数的数学表达式如下所示:μ(x )={ 0,x ≤a or x ≥d x −a b −a ,a ≤x ≤b 1,b ≤x ≤cd −x d −c ,c ≤x ≤d其中,a 、b 、c 、d 分别表示梯形隶属度函数的左脚、上升边沿、下降边沿和右脚的位置。
3.3 高斯隶属度函数高斯隶属度函数是一种基于高斯分布的隶属度函数形式。
它通常具有两个参数:峰值和方差。
第三章 确定隶属函数方法
5
二、优先关系法 设U={u1,u2,u3,u4,u5},先将U中元素具有 A 的程度排序, ~ 再依次建立U中元素隶属于 A的程度,从而得到 A ~ ~ 的优先关系矩阵: 1、建立 A 的优先关系矩阵: 、 ~
C = ( cij ) n×n
其中:
cii =0, cij ∈[0,1], cij +cji =1
若按
A(uik ) = 1 − k − 1: ~
n
A = 1/ u1 + 0.75/ u2 +1/ u3 + 0.5/ u4 ~
三、相对比较法: 相对比较法: 通过二元相对比较来完成 1、建立比较关系矩阵 、
c = (cij ) n×n
其中,(1)ui与u j (i ≠ j ) 比较时,如果 u i 相对于 u j 具有 A 的程度为 ~
cij
(2) ii c
,则
u j 具有 A 的程度为 c ji ~
=1
∗
2、建立相及矩阵 c 、
∗
= (cij
∗
)
n× n
cij cij = max (cij , c ji )
3、确定U中元素具有 A 的顺序 、确定 中元素具有
~
c ∗ 中每一行取最小值,得各行的α i ,α i 的大小顺序即为 u i 的顺序。 将
ui 排在第1 位, (未必唯一,可以并列),然后c中去除第一位已排的
1
那些对象所在行、列,对新矩阵重复上述做法,可选出第2、3、…… 直至全排完。
3、根据2中排的顺序确定 A 、根据 中排的顺序确定
~
A = ∑ A(u i ) / u i ~
A 式中, (ui ) 依赖于 u i 所排位置,位置越前,越优先,越接近于1。
python模糊综合评价法
python模糊综合评价法摘要:1.模糊综合评价法的基本概念和原理2.模糊综合评价法的模型和步骤3.模糊综合评价法的应用案例4.模糊综合评价法的优缺点正文:一、模糊综合评价法的基本概念和原理模糊综合评价法(Fuzzy Comprehensive Evaluation Method)是一种基于模糊数学的综合评价方法。
它将定性评价转化为定量评价,通过对受到多种因素制约的事物或对象进行模糊数学的隶属度分析,作出一个总体的评价。
这种方法具有结果清晰、系统性强的特点,能较好地解决模糊的、难以量化的评价问题。
二、模糊综合评价法的模型和步骤1.确定评价对象和评价因素:明确要评价的对象和影响评价的因素。
2.确定隶属度函数:为每个评价因素制定隶属度函数,用于量化评价对象的属性。
3.确定权重向量:根据评价因素的重要性,分配权重,形成权重向量。
4.进行模糊矩阵运算:将评价对象的属性向量与权重向量相乘,得到模糊综合评价矩阵。
5.确定评价结果:根据模糊综合评价矩阵,按照最大隶属度原则,确定评价结果。
三、模糊综合评价法的应用案例在教育评价中,可以使用模糊综合评价法对学生的综合素质进行评价。
首先,确定评价因素,如学术成绩、体育素质、艺术素养等。
然后,为每个因素制定隶属度函数,根据学生的表现给予相应的隶属度。
接着,确定各因素的权重,最后,通过模糊矩阵运算,得到学生的综合评价结果。
四、模糊综合评价法的优缺点优点:1.考虑了评价因素的模糊性,更符合实际情况。
2.结果清晰,易于理解。
3.系统性较强,可以对多个因素进行综合评价。
缺点:1.评价因素的选择和权重分配可能受主观影响。
2.计算过程较为复杂,需要制定隶属度函数和进行矩阵运算。
总的来说,模糊综合评价法是一种实用且有效的评价方法,尤其适用于处理模糊、难以量化的评价问题。
模糊数学建立模糊集的隶属函数方法三分法
模糊数学建立模糊集的隶属函数方法三分法
本文介绍了一种新的模糊集建立的方法——三分法,该方法利用三分法构建出模糊集的隶属函数。
首先,需要确定出模糊集的上下界和规则。
上界和下界是由模糊集的输入和输出参数定义的,而规则是由经验或其他知识决定的。
规则是在一定范围内限定的,一旦指定,就不会变化。
其次,由上界、下界和规则确定的范围内,划分出三个等分的区域,这三个区域代表不同的隶属度。
如果规则是线性的,那么第一区域的隶属度为0,第二区域的隶属度为0.5,第三区域的隶属度为1.同时,需要指定每一个区域的边界,在实际的应用中,这一过程可以根据经验进行调整,以保证设定的规则的准确性。
最后,按照规则,确定好每一个区域的边界后,就可以采用三联表的方法,构建模糊集的隶属函数。
三联表法是将输入的变量取值范围划分成三百多个等分,这样可以避免用一个复杂的数学模型来描述每一个输入变量的隶属度,而是根据实际情况给出在某一取值下,输入变量的隶属度,从而构建出整个模糊集的隶属函数。
总之,三分法提供了一个简单、高效的方法来构建模糊集的隶属函数,同时可以更好的适应不同的应用场景,增强模糊系统的智能性。
模糊数学中的模糊集合与隶属度函数
模糊数学中的模糊集合与隶属度函数模糊数学是一门研究现实中模糊信息和不完全信息的数学理论。
在模糊数学中,模糊集合和隶属度函数是其核心概念之一。
一、模糊集合模糊集合是对现实世界中模糊或不确定概念的数学抽象。
与传统的集合理论不同,模糊集合并不要求元素的成员关系是确定的,而是通过隶属度函数来描述元素与集合的隶属关系。
一个元素可以同时隶属于多个模糊集合,并且隶属程度可以是连续的。
在模糊集合中,隶属度函数是描述元素与集合之间的隶属关系的数学函数。
它将元素映射到[0,1]的隶属度区间,表示元素与集合的隶属程度。
例如,对于一个模糊集合A来说,元素x的隶属度可以表示为μA(x),其中μA(x)的取值范围为[0,1]。
二、隶属度函数隶属度函数是描述元素与模糊集合之间隶属关系的数学函数。
它是模糊集合理论中的重要工具,常用于描述概念的模糊性和不确定性。
常见的隶属度函数包括三角形隶属度函数、梯形隶属度函数、高斯隶属度函数等。
三角形隶属度函数通过一个三角形的边界来表示元素的隶属度,具有对称性和简单性。
梯形隶属度函数通过一个梯形的边界来表示元素的隶属度,可以更精确地描述元素的隶属度。
高斯隶属度函数使用高斯曲线来表示元素的隶属度,具有光滑性和非对称性。
隶属度函数的选择需要根据具体情况来确定,可以根据实际需求和数学模型来选择最合适的隶属度函数。
三、模糊集合与隶属度函数的应用模糊集合与隶属度函数在实际应用中具有广泛的应用价值。
它们被广泛应用于模糊控制、人工智能、模式识别、决策分析等领域。
在模糊控制中,模糊集合与隶属度函数用于描述输入与输出之间的模糊关系,通过定义模糊规则和模糊推理来实现对系统的控制。
在人工智能中,模糊集合与隶属度函数用于处理模糊和不完全信息,进行模糊推理和模糊分类。
在模式识别中,模糊集合与隶属度函数用于进行特征提取和模式匹配,提高系统对不确定性和噪声的适应能力。
在决策分析中,模糊集合与隶属度函数用于处理决策变量的不确定性和模糊性,提供决策的支持和评估。
2.3 模糊关系
二、模糊关系的表示方法
1、当 论域连续 时模糊关系 R可用隶属函数 表示: 例: X是实数集合,并且 x,y∈ X,对于 “ y比 x大得多 ” 的模糊关系 R,其隶属函数可表示 为:
0 1 R( X , Y ) = 2 10 1 + x−y x≥y x< y
;
则子女与祖父母相似关系运算为
0.8 0.3 0.7 0.5 0. 7 0.5 T = Ro S = o = 0.4 0. 7 0.1 0. 1 0. 4 0.4
10:54:17
13
10:54:17
14
举例
令 X = { 1 , 2 , 3 }, Y = { α , β , γ , σ } , Z = { a , b }
表 3-2 考试成绩表
功 课 英 语 姓名 张三 李四 王五 70 90 50 数 学 90 85 95 物 理 80 76 85 化学 65 70 80
取隶属函数 µ (u ) = 100 ,其中 u为成绩。如 果将他们的成绩转化为隶属度,则构成一个 x× y上的一个模糊关系 R,见下表。
表 3-3 考试成绩表的模糊化
10:54:17
9
10:54:17
10
该矩阵称作模糊矩阵,其中各个元素必须在 [0, 1]闭环区间上取值。矩阵 R也可以用关系 图来表示,如图所示。
三、模糊关系的合成
设 X、 Y、 Z是论域,R是 X到 Y的一个模 糊关系, S是 Y到 Z的一个模糊关系,则 R到 S的合成 T也是一个模糊关系,记为:
10:54:17 12
模糊关系合成运算举例与图示:
常用的模糊关系合成运 算 : 1) max − min 合成运算 R o S ↔ µ R o S ( x , z ) = ∨ ( µ R ( x , y ) ∧ µ S ( y , z ))
模糊隶属度函数的选取
模糊隶属度函数的选取
模糊隶属度函数是模糊逻辑中的一个重要概念,它用于描述模糊集合中元素的隶属程度。
在实际应用中,如何选取合适的模糊隶属度函数是一个关键问题。
我们需要了解模糊隶属度函数的基本形式。
一般来说,模糊隶属度函数可以表示为一个数学函数,它将元素的取值映射到一个[0,1]的区间内,表示该元素在模糊集合中的隶属程度。
常见的模糊隶属度函数包括三角形函数、梯形函数、高斯函数等。
我们需要考虑选取模糊隶属度函数的具体方法。
一般来说,选取模糊隶属度函数需要考虑以下几个方面:
1. 元素的实际取值范围。
不同的元素取值范围可能需要选取不同的模糊隶属度函数,以保证隶属度函数的合理性和准确性。
2. 模糊集合的实际应用场景。
不同的应用场景可能需要选取不同的模糊隶属度函数,以满足实际需求。
3. 模糊集合的隶属度分布情况。
不同的隶属度分布情况可能需要选取不同的模糊隶属度函数,以保证隶属度函数的合理性和准确性。
我们需要注意模糊隶属度函数的合理性和准确性。
选取合适的模糊隶属度函数可以提高模糊集合的描述能力和应用效果,但如果选取不当,可能会导致模糊集合的描述不准确或者应用效果不佳。
选取合适的模糊隶属度函数是模糊逻辑中的一个重要问题。
在实际应用中,我们需要根据元素的实际取值范围、模糊集合的实际应用场景和隶属度分布情况等因素,选取合适的模糊隶属度函数,以保证模糊集合的描述能力和应用效果。
模糊分布-隶属函数的确定方法
模糊分布
h
1
3、模糊分布
在客观事物中,最常见的是以实数R作论域的情形,通常把实 数集R 上模糊集的隶属函数称为模糊分布。当所讨论的客观模糊现 象的隶属函数与某种给定的模糊分布相类似时,即可选择这个模糊 分布作为所求的隶属函数,然后再通过先验知识或数据实验确定符 合实际的参数,从而得到具体的隶属函数。
下面给出几种常见的模糊分布及其图形,以供参考选择。
3.1 矩形分布或半矩形分布,如图4所示:
h
2
3.2 梯形分布或半梯形分布,如图5所示:
h
3
3.3 高斯分布或半高斯分布,如图6所示:
h
4
3.4 柯西分布或半柯西分布,如图7所示:
h
5
3.5
h
6
3.6
h
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0.7 0.4 0.1 0.9 0.4 0.1 A B 0.3 0.2 0.9 0.1 0.2 0.1
表 考试成绩表的模糊化
功课
姓名 张三 李四 王五
英语 数学 物理
0.70
0.90 0.80
0.90
0.85 0.76
0.50
0.95 0.85
化学
0.65 0.70 0.80
将上表写成矩阵形式,得:
0.70 R 0.90
0.50
0.90 0.85 0.95
0.80 0.76 0.85
0.65 0.70 0.80
12
1
0.8 0.6
2
0.7 0.6
3
0.2 0.2
A B min A (u), B (v) / (u, v) U V min A (u), B (v) / (u, v)
34 0.4 0.2 0.4 0.2 0.2 0.2
二、模糊关系的描述方法-模糊矩阵
例:设有一组同学X,X={张三,李四,王五},他们的
测验三
1. 模糊控制有哪些特点? 2. 模糊集合有哪四种表示方法? 3. 简述模糊集合的概念。 4. 试证明模糊集运算不满足互补律。 5. 建立隶属度函数应遵循哪些规则? 6. 简述凸模糊集的概念。 7. 隶属度函数的选择有哪四种方法? 8. 模糊集的基本运算。(计算题)
常用隶属度函数
三角形隶属度函数
A B, 或 if A(u) then B(v)
定义:所谓集合 A, B 的直积
A B (u,v) u U,v V
中的一个模糊关系 R ,是指以A B为论域的一个模糊子集,
序偶
(u的, v隶) 属度为
R (。u, v) A B min A (u), B (v) / (u, v)
U V
min A (u), B (v) / (u, v)
模糊矩阵运算
设有n阶模糊矩阵A和B,A (aij ) ,B (bij ) 且 i, j 1,2, ,n 。则定义如下几种模糊矩阵运算方式:
(1)相等
若 aij bij ,则 A=B。
(2)包含
若 aij bij ,则 A B。
(3)并运算 若 cij aij bij ,则 C (cij ) 为 A 和 B 的并,记为 C=A∪B。
例2
设有7种物品:苹果,乒乓球,书,篮球,花,桃,菱形组成的论域U,
并设 x1, x2,..., x7
分别为这些物品的代号,则论域
U {x1, x2,..., x7} . 现在就物品两两之间的相似程度来确定
他们的模糊关系.
R 苹果 乒乓球 书 篮球 花 桃
菱形பைடு நூலகம்
苹果 1 0.7 0 0.7 0.5 0.6 0
一般钟形隶属度函数
bell( x; a, b, c) 1
1
xc 2b a
第三讲 模糊关系
➢ 模糊关系 ➢ 模糊关系的描述方法 模糊矩
阵 ➢ 笛卡尔积 ➢ 模糊矩阵的合成
第二章 模糊控制的理论基础
一、模糊关系
模糊关系是用来描述事物之间的关联程度,是 通过定义在不同论域上的模糊变量之间的模糊条 件语句来表示的,它是普通关系的拓广和发展。 从数学的角度,所谓关系 R实际上是 A 和 B 两个 集合的直积 A B 的一个子集。
B (v) / v 0.8 /1 0.6 / 2 0.4 / 3 0.2 / 4
A B 0.8 / (1,1) 0.6 / (1, 2) 0.4 / (1,3) 0.2 / (1, 4)
0.7 / (2,1) 0.6 / (2, 2) 0.4 / (2,3) 0.2 / (2, 4) 0.2 / (3,1) 0.2 / (3, 2) 0.2 / (3,3) 0.2 / (3, 4)
(4)交运算 若 cij aij bij ,则 C (cij ) 为 A 和 B 的交,记为 C=A∩B。
(5)补运算
若 cij 1 aij ,则 C (cij ) 为 A 的补,记为 C= A 。
例 4: 设
A
=
0.7 0.3
0.1 0.9
0.4 B = 0.2
0.9 0.1
0.7 0.4 0.1 0.9 0.7 0.9 A B 0.3 0.2 0.9 0.1 0.3 0.9
0
trig (
x;
a,
b,
c)
x a ba
cx
cb
0
xa a xb bxc
cx
梯形隶属度函数
0
xa
Trap(
x,
a,
b,
c,
d
)
ba
1
dx
d c
0
xa a xb bxc cxd
dx
1( xc )2
g(x;c, ) e 2 高斯形隶属度函数 c代表MF的中心; 决定MF的宽度。
例1
考虑2个整数间的大得多的关系,设论域U={1,5,7,9,20} 上大得多的关系R
R 0.5 0.7 0.8 1.0 0.1 0.3 (5,1) (7,1) (9,1) (20,1) (7,5) (9,5) 0.95 0.5 1 0.9 0.85 (20,5) (9, 7) (20, 7) (20,9)
功课为Y,Y={英语,数学,物理,化学}。他们的考试
成绩如下表:
表 考试成绩表
功课
姓名 张三 李四 王五
英语 数学
70 90 90 85 50 95
物理 化学
80 65 76 70 85 80
取隶属度函数 (u) u ,其中u为成绩。如果将他们
100
的成绩转化为隶属度,则构成一个x×y上的一个模糊关系R, 见下表。
乒乓球 0.7 1
0 0.9 0.4 0.5 0
书
00
10
00
0.1
篮球
0.7 0.9 0 1
0.4 0.5 0
花
0.5 0.4 0 0.4 1 0.4 0
桃
0.6 0.5 0 0.5 0.4 1 0
菱形
00
0.1 0
00
1
例3 设论域U={1,2,3}, V={1,2,3,4}, A (u) / u 1/1 0.7 / 2 0.2 / 3;
该矩阵称作模糊矩阵,其中各个元素必须在 [0,1]闭环区间上取值。矩阵R也可以用关系图 来表示,如图所示。
图 R的关系图
模糊关系在模糊推理、系统的模糊建模 等方面都有着重要的作用, 当论域是离散 的情况下,模糊关系就可以用模糊矩阵来 描述,从而可以用数学的手段加以处理。
模糊矩阵是模糊数学的主要运算工具, 模糊关系虽然可以用模糊集合表达式来表 示,但比不上用模糊矩阵表示更为简单明 了,特别是在模糊关系的合成运算中。