模糊理论及其应用简介(笔记)

模糊理论(Fuzzy Theory)是指用到了模糊集合的基本概念或连续隶属度函数的理论。它可分类为模糊数学,模糊系统,不确定性和信息,模糊决策,模糊逻辑与人工智能这五个分支,它们并不是完全独立的,它们之间有紧密的联系。例如,模糊控制就会用到模糊数学和模糊逻辑中的概念。从实际应用的观点来看,模糊理论的应用大部分集中在模糊系统上,尤其集中在模糊控制上。也有一些模糊专家系统应用于医疗诊断和决策支持。由于模糊理论从理论和实践的角度看仍然是新生事物,所以我们期望,随着模糊领域的成熟,将会出现更多可靠的实际应用。 (摘自百度百科)

什么是模糊理论

模糊

介绍模糊理论之前,我们首先直观地理解模糊这一概念。例如小明十分喜欢吃牛肉和鸡蛋特别讨厌番茄和甜食。那么可以明确地说,小明喜欢吃牛肉滑蛋饭但很讨厌吃糖拌西红柿。但如果给小明做一份番茄炖牛肉,我们就不能确定小明是喜欢还是不喜欢。在这一场景下,小明对番茄炖牛肉的态度就是“模糊”的。

模糊逻辑

更一般地,我们引入模糊逻辑的概念。在经典二值逻辑中,我们用1表示真(喜欢),0表示假(不喜欢),那么命题1(小明喜欢牛肉滑蛋饭)的值为1,命题2(小明喜欢糖拌西红柿)的值为假。对于命题3(小明喜欢番茄炖牛肉),我们使用介于0和1之间的隶属度表示这两个值之间的过渡状态,例如命题3的值=0.7,表示小明有点喜欢番茄炖牛肉。使用隶属度值消除二值之间非此即彼的对立,这就是模糊逻辑

模糊集合

接下来,我们更进一步地引入模糊集合的概念。在古典集合中,对于任意全域内的一个元素和一个集合,如果使用表示元素相对于集合的关系,则只包含以下两种情况:

那么 就是一个二值函数。在模糊集合中,则使用连续值表示元素属于集合的程度,这样的函数就被称为连续的隶属度函数。所谓“隶属度”,就是“元素隶属于集合的程度”。例如 ,表示元素属于集合的程度是0.6.