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隶属函数和模糊集合

时间:2020-02-08 16:04:53

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隶属函数和模糊集合

隶属函数(membership function)也称为归属函数模糊元函数,是模糊集合中会用到的函数,是一般集合中指示函数的一般化。指示函数可以说明一个集合中的元素是否属于特定子集合。一元素的指示函数的值可能是0或1,而一元素的隶属函数可能会是0到1之间的数值,表示元素属于某模糊集合的“真实程度”。

例如质数为一集合,整数3属于质数,其指示函数为1,整数4不属于质数,其指示函数为0。但针对模糊集合,可能不会有如此明确的定义,假设胖子是模糊集合,可能体重80公斤的人其隶属函数为0.9,体重70公斤的人其隶属函数为0.8。

隶属函数数值是在0到1之间,看似类似几率,但两者是不同的概念。

定义:

模糊集:给定一个论域(研究某问题时所限制的范围),那么从到单位区间的一个映射称为上的一个模糊集,或的一个模糊子集

模糊集可以记为。映射(函数)或简记为叫做模糊集的隶属函数。对于每个,叫做元素 对模糊集的隶属度

模糊集合是一个抽象的概念,其元素是不确定的。我们只能通过隶属函数来认识和掌握,的大小反映了论域中元素对于模糊集合的隶属程度。

模糊集合常用的几种表示方法:

1、解析法:也就是用隶属函数来表示模糊集(给出隶属函数表达式

2、Zadeh记法:例如。分母是论域中的元素,分子是该元素对应的隶属度。有时隶属度为0,该项可以忽略不写。

3、序偶法:例如序偶对的前者是论域中的元素,后者是该元素对应的隶属度。

4、向量法:在有限论域的场合,给论域中元素规定一个表达的顺序,那个可以将上述序偶法简写为隶属度的向量式,

模糊集合与传统集合的关系

和传统的集合一样,模糊集也有它的元素,但可以谈论每个元素属于该模糊集的程度,其从低至高一般用 0 到 1 之间的数来表示。模糊集理论是由卢菲特·泽德(1965)所引进的,是经典集合论的一种推广。

在经典的集合论中,所谓的二分条件规定每个元素只能属于不属于某个集合(因此模糊集不是集合);可以说,每个元素对每个集合的归属性(membership)都只能是 0 或 1。而每模糊集则拥有一个归属函数(membership function),其值允许取闭区间[0,1](单位区间)中的任何实数,用来表示元素对该集的归属程度。

我的理解:

对给定的论域,存在一个论域到 [0,1] 的映射,那么这个映射可以表示模糊集,也可以表示模糊集的隶属函数,而这个论域上的每一个元素用该映射规则映射到 [0,1]的值叫做该元素对模糊集的隶属度。

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