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《模糊數(shù)學(xué)文獻(xiàn)綜述》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、模)t>t:學(xué)文獻(xiàn)綜述摘要:模糊數(shù)學(xué)自1965年誕生以來(lái),已經(jīng)作為一項(xiàng)工程技術(shù)在當(dāng)今社會(huì)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。本文主要從模糊數(shù)學(xué)的理論和國(guó)內(nèi)應(yīng)用兩方面,對(duì)模糊數(shù)學(xué)作了較全面的綜述,同時(shí)提出自己的看法。關(guān)鍵字:模糊數(shù)學(xué);隸屬函數(shù);模糊決策;模糊統(tǒng)計(jì)。一:研究背景及意義1965年,美國(guó)控制論學(xué)者L.A.扎德發(fā)表開(kāi)創(chuàng)性論文《FuzzySets》,標(biāo)志著模糊數(shù)學(xué)這門(mén)新學(xué)科的誕生。它代表了一種與基于概率論方法處理不確定性和不精確性的傳統(tǒng)不同的思想,不同于傳統(tǒng)的新的方法論。它能夠更好地反映客觀存在的模糊性現(xiàn)象?!?】因此,它給描述模糊系統(tǒng)提供了有力的工具。在
2、美國(guó),日本,法國(guó)等世界數(shù)學(xué)強(qiáng)國(guó)相繼研究模糊數(shù)學(xué),并取得一些階段性的進(jìn)展的同時(shí),1976年中國(guó)開(kāi)始注意模糊數(shù)學(xué)的研究。也就是從這個(gè)時(shí)候開(kāi)始,國(guó)內(nèi)關(guān)于模糊數(shù)學(xué)的論文數(shù)量驟增。目前,模糊數(shù)學(xué)的研究領(lǐng)域主要集中在以卜'三方面:(1)模糊數(shù)學(xué)的理論,以及它和精確數(shù)學(xué)、隨機(jī)數(shù)學(xué)的關(guān)系?!?3】(2)模糊語(yǔ)言學(xué)和模糊邏輯?!?、5】(3)模糊數(shù)學(xué)在自然、社會(huì)科學(xué)中的應(yīng)用,特別是在模糊決策、模式識(shí)別和控制方面。【6-9】總體來(lái)說(shuō),國(guó)內(nèi)學(xué)者重點(diǎn)是將模糊理論的知識(shí)遷移到各種社會(huì)應(yīng)用上,有些已經(jīng)取得了明顯的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。因此,研究模糊技術(shù)在國(guó)內(nèi)的各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀,
3、是有必要的。二:模糊數(shù)學(xué)的理論概要集合論不僅是現(xiàn)代數(shù)學(xué)的基礎(chǔ),也是模糊數(shù)學(xué)的必備知識(shí)。為了與模糊集合相區(qū)別,我們把以往接觸到的集合,如A=(2,3,4,8)稱(chēng)為普通集合(其全集稱(chēng)為論域)。模糊度【10】給定一個(gè)論域(7,那么從(7到單位區(qū)間[0,1]的一個(gè)映射:t/[0,1]稱(chēng)為上的一個(gè)模糊集,或的一個(gè)模糊子集,in記為映射(函數(shù)))或簡(jiǎn)記為叫做模糊集A的隸屬函數(shù)。對(duì)于每個(gè)xeI;,Pa(x)叫做元素x對(duì)模糊集A的隸屬度。隸屬度函數(shù)是模糊控制的應(yīng)用基礎(chǔ),是否正確地構(gòu)造隸屬度函數(shù)是能否用好模糊控制的關(guān)鍵之一。隸屬度函數(shù)的確立目前還沒(méi)有一套成熟有效的
4、方法,大多數(shù)系統(tǒng)的確立方法還停留在經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上。對(duì)于同一個(gè)模糊概念,不同的人會(huì)建立不完全相同的隸屬度函數(shù),盡管形式不完全和同,下面介紹幾種常用的方法?!?1】(1)模糊統(tǒng)計(jì)法:v0對(duì)A的隸屬頻率=vOeA的次數(shù)/試驗(yàn)總次數(shù)n(2)指派法(3)德?tīng)柗品?,即?zhuān)家經(jīng)驗(yàn)法:(4)二元對(duì)比排序法(5)綜合加權(quán)法截集與截積[編輯1設(shè),任取入€卩,lj,則Ax={ugUA(u)>A},稱(chēng)Ai為A的/!截集,而爾為閾值或置信水平。將上式中的替換為>,記為稱(chēng)為強(qiáng)截集。截集和強(qiáng)截集都是經(jīng)典集合。此外,顯然A為A的核,即ker/b如果ker/l#0,則稱(chēng)/為
5、正規(guī)模糊集,否則稱(chēng)為非正規(guī)模糊集。截積是數(shù)與模糊集的積:設(shè)Me[0,1],AeF((7),貝ijVue(7,Z與A的截積(或稱(chēng)為Z截集的數(shù)乘,記為/M)定義為:(AA)(u)=AAA(ii)=A>4(w),A<-4{外根據(jù)定義,截積仍是(7上的模糊集合。模糊關(guān)系設(shè)(7和/是論域,L/x/={(x,y)
6、xeU,yeV}是(7和V的笛卡爾直積,則每個(gè)模糊子集e(Jx/都稱(chēng)為從(7到/的一個(gè)模糊關(guān)系。若U=V,則稱(chēng)/?是(7中的模糊關(guān)系。如果R(x,y)=c(,則稱(chēng)乂與乂具有關(guān)系R的程度為a模糊矩陣即模糊關(guān)系的矩陣表式,當(dāng)U和v都是有限集時(shí),
7、U={ul,uZ,…,um}、V={v.,vZ,…,v小則UXv的模糊關(guān)系用矩陣表示為:R=、、、三:目前模糊數(shù)學(xué)的應(yīng)用現(xiàn)狀、存在問(wèn)題應(yīng)用現(xiàn)狀下面主要從模糊聚類(lèi)、模糊決策和模糊統(tǒng)計(jì)這四方面來(lái)展開(kāi)敘述1、模糊聚類(lèi)模糊聚類(lèi)分析的基本過(guò)程:(1)計(jì)算樣本或變量間的相似系數(shù),建立模糊相似矩陣;(2)利用模糊運(yùn)算對(duì)相似矩陣進(jìn)行一?系列的合成改造,中成模糊等價(jià)矩陣;(3)最G根裾不同的截取水平A對(duì)模糊等價(jià)矩陣進(jìn)行截取分炎模糊聚類(lèi)分析是非監(jiān)督模式識(shí)別的重要分支,在模式識(shí)別、數(shù)據(jù)挖掘、計(jì)算機(jī)視覺(jué)以及模糊控制等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用,也是近年來(lái)得到迅速發(fā)展的一個(gè)研究熱
8、點(diǎn)。模式識(shí)別中一個(gè)最重要的問(wèn)題是特征提取,模糊聚類(lèi)不但能從原始數(shù)據(jù)中直接提取特征[12],還能對(duì)已經(jīng)得到的特征進(jìn)行優(yōu)選和降維操作[13],以免造成“維數(shù)”災(zāi)難。于洋在模糊聚類(lèi)分析中模糊c均值聚類(lèi)算法的研究上,對(duì)初始聚類(lèi)屮心的選擇上進(jìn)行了改進(jìn)【14】,此算法簡(jiǎn)化了聚類(lèi)過(guò)程屮的迭代步驟,提高了計(jì)算效率,并増強(qiáng)了團(tuán)狀樣本集邊界點(diǎn)的有效性。李星在我國(guó)證券投資的應(yīng)用上,創(chuàng)造性的提出用模糊聚類(lèi)的方法,并用灰色系統(tǒng)作比較?!?5】提高了分類(lèi)的精確度,為投資者科學(xué)選股獲取滿意的投資收益提供?定的指導(dǎo)和借鑒。2模糊決策模糊決策的研究開(kāi)始較晚,但涉及的面很廣,至今還
9、沒(méi)有明確的范圍。常用的模糊決策方法有模糊排序、模糊尋優(yōu)和模糊對(duì)策等。李希燦老師提出一種模糊環(huán)境下帶有H標(biāo)權(quán)重主觀監(jiān)督因子的目標(biāo)函數(shù),提出