答:1、模糊數學(xué)的概念 模糊數學(xué)又稱(chēng)FUZZY 數學(xué)。
“模糊”二字譯自英文“FUZZY ”一詞,該詞除了有模糊意思外,還有“不分明”等含意。有人主張音義兼顧譯之為“乏晰”等。
但他們都沒(méi)有“模糊”含意深刻。模糊數學(xué)是研究和處理模糊性現象的一種數學(xué)理論和方法。
2、模糊數學(xué)的定義 模糊數學(xué)是研究和處理模糊性現象的一種數學(xué)理論和方法 。 1965 年美國控制論學(xué)者L.A.扎德發(fā)表論文《模糊集合》,標志著(zhù)這門(mén)新學(xué)科的誕生。
現代數學(xué)建立在集合論的基礎上。一組對象確定一組屬性,人們可以通過(guò)指明屬性來(lái)說(shuō)明概念,也可以通過(guò)指明對象來(lái)說(shuō)明。
符合概念的那些對象的全體叫做這個(gè)概念的外延,外延實(shí)際上就是集合。一切現實(shí)的理論系統都有可能納入集合描述的數學(xué)框架。
經(jīng)典的集合論只把自己的表現力限制在那些有明確外延的概念和事物上,它明確地規定:每一個(gè)集合都必須由確定的元素所構成,元素對集合的隸屬關(guān)系必須是明確的。對模糊性的數學(xué)處理是以將經(jīng)典的集合論擴展為模糊集合論為基礎的,乘積空間中的模糊子集就給出了一對元素間的模糊關(guān)系。
對模糊現象的數學(xué)處理就是在這個(gè)基礎上展開(kāi)的。 從純數學(xué)角度看,集合概念的擴充使許多數學(xué)分支都增添了新的內容。
例如不分明拓撲、不分明線(xiàn)性空間、模糊測度與積分、模糊群、模糊范疇、模糊圖論等。其中有些領(lǐng)域已有比較深入的研究。
模糊性數學(xué)發(fā)展的主流是在它的應用方面。由于模糊性概念已經(jīng)找到了模糊集的描述方式,人們運用概念進(jìn)行判斷、評價(jià)、推理、決策和控制的過(guò)程也可以用模糊性數學(xué)的方法來(lái)描述。
例如模糊聚類(lèi)分析、模糊綜合評判、模糊決策、模糊控制等。這些方法構成了一種模糊性系統理論,構成了一種思辨數學(xué)的雛形,它已經(jīng)在醫學(xué)、氣象、心理、經(jīng)濟管理、石油、地質(zhì)、環(huán)境、生物、農業(yè)、林業(yè)、化工、語(yǔ)言、控制、遙感、教育、體育等方面取得具體的研究成果。
模糊性數學(xué)最重要的應用領(lǐng)域應是計算機智能。它已經(jīng)被用于專(zhuān)家系統和知識工程等方面。
3、模糊數學(xué)的產(chǎn)生 現代數學(xué)是建立在集合論的基礎上。集合論的重要意義就一個(gè)側面看,在與它把數學(xué)的抽象能力延伸到人類(lèi)認識過(guò)程的深處。
一組對象確定一組屬性,人們可以通過(guò)說(shuō)明屬性來(lái)說(shuō)明概念(內涵),也可以通過(guò)指明對象來(lái)說(shuō)明它。符合概念的那些對象的全體叫做這個(gè)概念的外延,外延其實(shí)就是集合。
從這個(gè)意義上講,集合可以表現概念,而集合論中的關(guān)系和運算又可以表現判斷和推理,一切現實(shí)的理論系統都一可能納入集合描述的數學(xué)框架。 但是,數學(xué)的發(fā)展也是階段性的。
經(jīng)典集合論只能把自己的表現力限制在那些有明確外延的概念和事物上,它明確地限定:每個(gè)集合都必須由明確的元素構成,元素對集合的隸屬關(guān)系必須是明確的,決不能模棱兩可。對于那些外延不分明的概念和事物,經(jīng)典集合論是暫時(shí)不去反映的,屬于待發(fā)展的范疇。
在較長(cháng)時(shí)間里,精確數學(xué)及隨機數學(xué)在描述自然界多種事物的運動(dòng)規律中,獲得顯著(zhù)效果。但是,在客觀(guān)世界中還普遍存在著(zhù)大量的模糊現象。
以前人們回避它,但是,由于現代科技所面對的系統日益復雜,模糊性總是伴隨著(zhù)復雜性出現。 各門(mén)學(xué)科,尤其是人文、社會(huì )學(xué)科及其它“軟科學(xué)”的數學(xué)化、定量化趨向把模糊性的數學(xué)處理問(wèn)題推向中心地位。
更重要的是,隨著(zhù)電子計算機、控制論、系統科學(xué)的迅速發(fā)展,要使計算機能像人腦那樣對復雜事物具有識別能力,就必須研究和處理模糊性。 我們研究人類(lèi)系統的行為,或者處理可與人類(lèi)系統行為相比擬的復雜系統,如航天系統、人腦系統、社會(huì )系統等,參數和變量甚多,各種因素相互交錯,系統很復雜,它的模糊性也很明顯。
從認識方面說(shuō),模糊性是指概念外延的不確定性,從而造成判斷的不確定性。 在日常生活中,經(jīng)常遇到許多模糊事物,沒(méi)有分明的數量界限,要使用一些模糊的詞句來(lái)形容、描述。
比如,比較年輕、高個(gè)、大胖子、好、漂亮、善、熱、遠……。這些概念是不可以簡(jiǎn)單地用是、非或數字來(lái)表示的。
在人們的工作經(jīng)驗中,往往也有許多模糊的東西。例如,要確定一爐鋼水是否已經(jīng)煉好,除了要知道鋼水的溫度、成分比例和冶煉時(shí)間等精確信息外,還需要參考鋼水顏色、沸騰情況等模糊信息。
因此,除了很早就有涉及誤差的計算數學(xué)之外,還需要模糊數學(xué)。 人與計算機相比,一般來(lái)說(shuō),人腦具有處理模糊信息的能力,善于判斷和處理模糊現象。
但計算機對模糊現象識別能力較差,為了提高計算機識別模糊現象的能力,就需要把人們常用的模糊語(yǔ)言設計成機器能接受的指令和程序,以便機器能像人腦那樣簡(jiǎn)潔靈活的做出相應的判斷,從而提高自動(dòng)識別和控制模糊現象的效率。這樣,就需要尋找一種描述和加工模糊信息的數學(xué)工具,這就推動(dòng)數學(xué)家深入研究模糊數學(xué)。
所以,模糊數學(xué)的產(chǎn)生是有其科學(xué)技術(shù)與數學(xué)發(fā)展的必然性。4、模糊數學(xué)的研究?jì)热?1965年,美國控制論專(zhuān)家、數學(xué)家查德發(fā)表了論文《模糊集合》,標志著(zhù)模糊數學(xué)這門(mén)學(xué)科的誕生。
模糊數學(xué)的研究?jì)热葜饕幸韵氯齻€(gè)方面: 第一,研究模糊數學(xué)的理論,以及它和精確數學(xué)、隨機數學(xué)的關(guān)系。 查德以精確數學(xué)集合。
模糊數學(xué)的研究?jì)热葜饕幸韵氯齻€(gè)方面: 第一,研究模糊數學(xué)的理論,以及它和精確數學(xué)、隨機數學(xué)的關(guān)系。
查德以精確數學(xué)集合論為基礎,并考慮到對數學(xué)的集合概念進(jìn)行修改和推廣。他提出用“模糊集合”作為表現模糊事物的數學(xué)模型。
并在“模糊集合”上逐步建立運算、變換規律,開(kāi)展有關(guān)的理論研究,就有可能構造出研究現實(shí)世界中的大量模糊的數學(xué)基礎,能夠對看來(lái)相當復雜的模糊系統進(jìn)行定量的描述和處理的數學(xué)方法。在模糊集合中,給定范圍內元素對它的隸屬關(guān)系不一定只有“是”或“否”兩種情況,而是用介于0和1之間的實(shí)數來(lái)表示隸屬程度,還存在中間過(guò)渡狀態(tài)。
比如“老人”是個(gè)模糊概念,70歲的肯定屬于老人,它的從屬程度是 1,40歲的人肯定不算老人,它的從屬程度為 0,按照查德給出的公式,55歲屬于“老”的程度為0.5,即“半老”,60歲屬于“老”的程度0.8。查德認為,指明各個(gè)元素的隸屬集合,就等于指定了一個(gè)集合。
當隸屬于0和1之間值時(shí),就是模糊集合。 第二,研究模糊語(yǔ)言學(xué)和模糊邏輯。
人類(lèi)自然語(yǔ)言具有模糊性,人們經(jīng)常接受模糊語(yǔ)言與模糊信息,并能做出正確的識別和判斷。為了實(shí)現用自然語(yǔ)言跟計算機進(jìn)行直接對話(huà),就必須把人類(lèi)的語(yǔ)言和思維過(guò)程提煉成數學(xué)模型,才能給計算機輸入指令,建立和是的模糊數學(xué)模型,這是運用數學(xué)方法的關(guān)鍵。
查德采用模糊集合理論來(lái)建立模糊語(yǔ)言的數學(xué)模型,使人類(lèi)語(yǔ)言數量化、形式化。如果我們把合乎語(yǔ)法的標準句子的從屬函數值定為1,那么,其他文法稍有錯誤,但尚能表達相仿的思想的句子,就可以用以0到1之間的連續數來(lái)表征它從屬于“正確句子”的隸屬程度。
這樣,就把模糊語(yǔ)言進(jìn)行定量描述,并定出一套運算、變換規則。目前,模糊語(yǔ)言還很不成熟,語(yǔ)言學(xué)家正在深入研究。
人們的思維活動(dòng)常常要求概念的確定性和精確性,采用形式邏輯的排中律,既非真既假,然后進(jìn)行判斷和推理,得出結論。現有的計算機都是建立在二值邏輯基礎上的,它在處理客觀(guān)事物的確定性方面,發(fā)揮了巨大的作用,但是卻不具備處理事物和概念的不確定性或模糊性的能力。
為了使計算機能夠模擬人腦高級智能的特點(diǎn),就必須把計算機轉到多值邏輯基礎上,研究模糊邏輯。目前,模糊邏輯還很不成熟,尚需繼續研究。
第三,研究模糊數學(xué)的應用。模糊數學(xué)是以不確定性的事物為其研究對象的。
模糊集合的出現是數學(xué)適應描述復雜事物的需要,查德的功績(jì)在于用模糊集合的理論找到解決模糊性對象加以確切化,從而使研究確定性對象的數學(xué)與不確定性對象的數學(xué)溝通起來(lái),過(guò)去精確數學(xué)、隨機數學(xué)描述感到不足之處,就能得到彌補。在模糊數學(xué)中,目前已有模糊拓撲學(xué)、模糊群論、模糊圖論、模糊概率、模糊語(yǔ)言學(xué)、模糊邏輯學(xué)等分支。
模糊數學(xué)是一門(mén)新興學(xué)科,它已初步應用于模糊控制、模糊識別、模糊聚類(lèi)分析、模糊決策、模糊評判、系統理論、信息檢索、醫學(xué)、生物學(xué)等各個(gè)方面。在氣象、結構力學(xué)、控制、心理學(xué)等方面已有具體的研究成果。
然而模糊數學(xué)最重要的應用領(lǐng)域是計算機職能,不少人認為它與新一代計算機的研制有密切的聯(lián)系。模糊數學(xué)還遠沒(méi)有成熟,對它也還存在著(zhù)不同的意見(jiàn)和看法,有待實(shí)踐去檢驗。
模糊數學(xué)又稱(chēng)FUZZY 數學(xué)。“模糊”二字譯自英文“FUZZY ”一詞,該詞除了有模糊意思外,還有“不分明”等含意。有人主張音義兼顧譯之為“乏晰”等。但他們都沒(méi)有“模糊”含意深刻。模糊數學(xué)是研究和處理模糊性現象的一種數學(xué)理論和方法。
1965 年美國控制論學(xué)者L.A.扎德發(fā)表論文《模糊集合》,標志著(zhù)這門(mén)新學(xué)科的誕生。現代數學(xué)建立在集合論的基礎上。一組對象確定一組屬性,人們可以通過(guò)指明屬性來(lái)說(shuō)明概念,也可以通過(guò)指明對象來(lái)說(shuō)明。符合概念的那些對象的全體叫做這個(gè)概念的外延,外延實(shí)際上就是集合。一切現實(shí)的理論系統都有可能納入集合描述的數學(xué)框架。經(jīng)典的集合論只把自己的表現力限制在那些有明確外延的概念和事物上,它明確地規定:每一個(gè)集合都必須由確定的元素所構成,元素對集合的隸屬關(guān)系必須是明確的。對模糊性的數學(xué)處理是以將經(jīng)典的集合論擴展為模糊集合論為基礎的,乘積空間中的模糊子集就給出了一對元素間的模糊關(guān)系。對模糊現象的數學(xué)處理就是在這個(gè)基礎上展開(kāi)的。 從純數學(xué)角度看,集合概念的擴充使許多數學(xué)分支都增添了新的內容。例如模糊拓撲學(xué)、不分明線(xiàn)性空間、模糊代數學(xué)、模糊分析學(xué)、模糊測度與積分、模糊群、模糊范疇、模糊圖論、模糊概率統計、模糊邏輯學(xué)等。其中有些領(lǐng)域已有比較深入的研究。 模糊性數學(xué)發(fā)展的主流是在它的應用方面。由于模糊性概念已經(jīng)找到了模糊集的描述方式,人們運用概念進(jìn)行判斷、評價(jià)、推理、決策和控制的過(guò)程也可以用模糊性數學(xué)的方法來(lái)描述。例如模糊聚類(lèi)分析、模糊模式識別、模糊綜合評判、模糊決策與模糊預測、模糊控制、模糊信息處理等。這些方法構成了一種模糊性系統理論,構成了一種思辨數學(xué)的雛形,它已經(jīng)在醫學(xué)、氣象、心理、經(jīng)濟管理、石油、地質(zhì)、環(huán)境、生物、農業(yè)、林業(yè)、化工、語(yǔ)言、控制、遙感、教育、體育等方面取得具體的研究成果。模糊性數學(xué)最重要的應用領(lǐng)域應是計算機智能。它已經(jīng)被用于專(zhuān)家系統和知識工程等方面,在各個(gè)領(lǐng)域中發(fā)揮看非常重要的作用,并已獲得巨大的經(jīng)濟效益。
第一章介紹模糊集合的基本概念、建立模糊集合隸屬度函數的基本方法以及Matlab模糊工具箱中的函數的應用。第二章判別分析方法包括距離判別、模糊集合的貼近度判別以及最大隸屬原則。第三章在模糊矩陣概念的基礎上,給出了模糊聚類(lèi)的基本方法以及模糊C均值聚類(lèi)的Matlab實(shí)現。第四章模糊綜合評價(jià),建立了客觀(guān)性權向量、模糊矩陣的綜合評價(jià)方法。第五章層次分析法介紹了模糊層次分析的建模方法與應用。第六章在普通線(xiàn)性規劃的基礎上,引入模糊線(xiàn)性規劃、多目標規劃的模糊最優(yōu)解以及模糊線(xiàn)性規劃在經(jīng)濟中的應用實(shí)例。
二十世紀六十年代,產(chǎn)生了模糊數學(xué)這門(mén)新興學(xué)科。
模糊數學(xué)的產(chǎn)生 現代數學(xué)是建立在集合論的基礎上。集合論的重要意義就一個(gè)側面看,在與它把數學(xué)的抽象能力延伸到人類(lèi)認識過(guò)程的深處。
一組對象確定一組屬性,人們可以通過(guò)說(shuō)明屬性來(lái)說(shuō)明概念(內涵),也可以通過(guò)指明對象來(lái)說(shuō)明它。符合概念的那些對象的全體叫做這個(gè)概念的外延,外延其實(shí)就是集合。
從這個(gè)意義上講,集合可以表現概念,而集合論中的關(guān)系和運算又可以表現判斷和推理,一切現實(shí)的理論系統都一可能納入集合描述的數學(xué)框架。 但是,數學(xué)的發(fā)展也是階段性的。
經(jīng)典集合論只能把自己的表現力限制在那些有明確外延的概念和事物上,它明確地限定:每個(gè)集合都必須由明確的元素構成,元素對集合的隸屬關(guān)系必須是明確的,決不能模棱兩可。對于那些外延不分明的概念和事物,經(jīng)典集合論是暫時(shí)不去反映的,屬于待發(fā)展的范疇。
在較長(cháng)時(shí)間里,精確數學(xué)及隨機數學(xué)在描述自然界多種事物的運動(dòng)規律中,獲得顯著(zhù)效果。但是,在客觀(guān)世界中還普遍存在著(zhù)大量的模糊現象。
以前人們回避它,但是,由于現代科技所面對的系統日益復雜,模糊性總是伴隨著(zhù)復雜性出現。 各門(mén)學(xué)科,尤其是人文、社會(huì )學(xué)科及其它“軟科學(xué)”的數學(xué)化、定量化趨向把模糊性的數學(xué)處理問(wèn)題推向中心地位。
更重要的是,隨著(zhù)電子計算機、控制論、系統科學(xué)的迅速發(fā)展,要使計算機能像人腦那樣對復雜事物具有識別能力,就必須研究和處理模糊性。 我們研究人類(lèi)系統的行為,或者處理可與人類(lèi)系統行為相比擬的復雜系統,如航天系統、人腦系統、社會(huì )系統等,參數和變量甚多,各種因素相互交錯,系統很復雜,它的模糊性也很明顯。
從認識方面說(shuō),模糊性是指概念外延的不確定性,從而造成判斷的不確定性。 在日常生活中,經(jīng)常遇到許多模糊事物,沒(méi)有分明的數量界限,要使用一些模糊的詞句來(lái)形容、描述。
比如,比較年輕、高個(gè)、大胖子、好、漂亮、善、熱、遠……。在人們的工作經(jīng)驗中,往往也有許多模糊的東西。
例如,要確定一爐鋼水是否已經(jīng)煉好,除了要知道鋼水的溫度、成分比例和冶煉時(shí)間等精確信息外,還需要參考鋼水顏色、沸騰情況等模糊信息。因此,除了很早就有涉及誤差的計算數學(xué)之外,還需要模糊數學(xué)。
人與計算機相比,一般來(lái)說(shuō),人腦具有處理模糊信息的能力,善于判斷和處理模糊現象。但計算機對模糊現象識別能力較差,為了提高計算機識別模糊現象的能力,就需要把人們常用的模糊語(yǔ)言設計成機器能接受的指令和程序,以便機器能像人腦那樣簡(jiǎn)潔靈活的做出相應的判斷,從而提高自動(dòng)識別和控制模糊現象的效率。
這樣,就需要尋找一種描述和加工模糊信息的數學(xué)工具,這就推動(dòng)數學(xué)家深入研究模糊數學(xué)。所以,模糊數學(xué)的產(chǎn)生是有其科學(xué)技術(shù)與數學(xué)發(fā)展的必然性。
模糊數學(xué)的研究?jì)热?1965年,美國控制論專(zhuān)家、數學(xué)家查德發(fā)表了論文《模糊集合》,標志著(zhù)模糊數學(xué)這門(mén)學(xué)科的誕生。 模糊數學(xué)的研究?jì)热葜饕幸韵氯齻€(gè)方面: 第一,研究模糊數學(xué)的理論,以及它和精確數學(xué)、隨機數學(xué)的關(guān)系。
察德以精確數學(xué)集合論為基礎,并考慮到對數學(xué)的集合概念進(jìn)行修改和推廣。他提出用“模糊集合”作為表現模糊事物的數學(xué)模型。
并在“模糊集合”上逐步建立運算、變換規律,開(kāi)展有關(guān)的理論研究,就有可能構造出研究現實(shí)世界中的大量模糊的數學(xué)基礎,能夠對看來(lái)相當復雜的模糊系統進(jìn)行定量的描述和處理的數學(xué)方法。 在模糊集合中,給定范圍內元素對它的隸屬關(guān)系不一定只有“是”或“否”兩種情況,而是用介于0和1之間的實(shí)數來(lái)表示隸屬程度,還存在中間過(guò)渡狀態(tài)。
比如“老人”是個(gè)模糊概念,70歲的肯定屬于老人,它的從屬程度是 1,40歲的人肯定不算老人,它的從屬程度為 0,按照查德給出的公式,55歲屬于“老”的程度為0.5,即“半老”,60歲屬于“老”的程度0.8。查德認為,指明各個(gè)元素的隸屬集合,就等于指定了一個(gè)集合。
當隸屬于0和1之間值時(shí),就是模糊集合。 第二,研究模糊語(yǔ)言學(xué)和模糊邏輯。
人類(lèi)自然語(yǔ)言具有模糊性,人們經(jīng)常接受模糊語(yǔ)言與模糊信息,并能做出正確的識別和判斷。 為了實(shí)現用自然語(yǔ)言跟計算機進(jìn)行直接對話(huà),就必須把人類(lèi)的語(yǔ)言和思維過(guò)程提煉成數學(xué)模型,才能給計算機輸入指令,建立和是的模糊數學(xué)模型,這是運用數學(xué)方法的關(guān)鍵。
查德采用模糊集合理論來(lái)建立模糊語(yǔ)言的數學(xué)模型,使人類(lèi)語(yǔ)言數量化、形式化。 如果我們把合乎語(yǔ)法的標準句子的從屬函數值定為1,那么,其他文法稍有錯誤,但尚能表達相仿的思想的句子,就可以用以0到1之間的連續數來(lái)表征它從屬于“正確句子”的隸屬程度。
這樣,就把模糊語(yǔ)言進(jìn)行定量描述,并定出一套運算、變換規則。目前,模糊語(yǔ)言還很不成熟,語(yǔ)言學(xué)家正在深入研究。
人們的思維活動(dòng)常常要求概念的確定性和精確性,采用形式邏輯的排中律,既非真既假,然后進(jìn)行判斷和推理,得出結論。現有的計算機都是建立在二值邏輯基礎上的,它在處理客觀(guān)事物的確定性方面,發(fā)揮了巨大的作用,但是卻不具備處理事物和概念的不確定性或模糊性的能力。
為了使計算機能夠模擬人腦高級智能的特點(diǎn),。
模糊數學(xué)又稱(chēng)Fuzzy 數學(xué),是研究和處理模糊性現象的一種數學(xué)理論和方法。
模糊性數學(xué)發(fā)展的主流是在它的應用方面。 由于模糊性概念已經(jīng)找到了模糊集的描述方式,人們運用概念進(jìn)行判斷、評價(jià)、推理、決策和控制的過(guò)程也可以用模糊性數學(xué)的方法來(lái)描述。
例如模糊聚類(lèi)分析、模糊模式識別、模糊綜合評判、模糊決策與模糊預測、模糊控制、模糊信息處理等。 擴展資料 模糊數學(xué)為現代數學(xué)的基礎,集合可以表現概念,把具有某種屬性的東西的全體稱(chēng)為集合。
現實(shí)生活中許多事物(或現象)的變化是過(guò)渡性的,沒(méi)有明確的界限,如人長(cháng)得高、矮、胖瘦等,都是模糊性的語(yǔ)言。 正思通感圍像具有模物性的特征,為了提高分類(lèi)精度,在通感圖像識別中,引人模糊數學(xué)方法是很有前景的。
應當指出,在目前的技術(shù)條件下,并算機自動(dòng)識別方法還無(wú)法代特目視解譯方法。
二十世紀六十年代,產(chǎn)生了模糊數學(xué)這門(mén)新興學(xué)科。
模糊數學(xué)的產(chǎn)生 現代數學(xué)是建立在集合論的基礎上。集合論的重要意義就一個(gè)側面看,在與它把數學(xué)的抽象能力延伸到人類(lèi)認識過(guò)程的深處。
一組對象確定一組屬性,人們可以通過(guò)說(shuō)明屬性來(lái)說(shuō)明概念(內涵),也可以通過(guò)指明對象來(lái)說(shuō)明它。符合概念的那些對象的全體叫做這個(gè)概念的外延,外延其實(shí)就是集合。
從這個(gè)意義上講,集合可以表現概念,而集合論中的關(guān)系和運算又可以表現判斷和推理,一切現實(shí)的理論系統都一可能納入集合描述的數學(xué)框架。 但是,數學(xué)的發(fā)展也是階段性的。
經(jīng)典集合論只能把自己的表現力限制在那些有明確外延的概念和事物上,它明確地限定:每個(gè)集合都必須由明確的元素構成,元素對集合的隸屬關(guān)系必須是明確的,決不能模棱兩可。對于那些外延不分明的概念和事物,經(jīng)典集合論是暫時(shí)不去反映的,屬于待發(fā)展的范疇。
在較長(cháng)時(shí)間里,精確數學(xué)及隨機數學(xué)在描述自然界多種事物的運動(dòng)規律中,獲得顯著(zhù)效果。但是,在客觀(guān)世界中還普遍存在著(zhù)大量的模糊現象。
以前人們回避它,但是,由于現代科技所面對的系統日益復雜,模糊性總是伴隨著(zhù)復雜性出現。 各門(mén)學(xué)科,尤其是人文、社會(huì )學(xué)科及其它“軟科學(xué)”的數學(xué)化、定量化趨向把模糊性的數學(xué)處理問(wèn)題推向中心地位。
更重要的是,隨著(zhù)電子計算機、控制論、系統科學(xué)的迅速發(fā)展,要使計算機能像人腦那樣對復雜事物具有識別能力,就必須研究和處理模糊性。 我們研究人類(lèi)系統的行為,或者處理可與人類(lèi)系統行為相比擬的復雜系統,如航天系統、人腦系統、社會(huì )系統等,參數和變量甚多,各種因素相互交錯,系統很復雜,它的模糊性也很明顯。
從認識方面說(shuō),模糊性是指概念外延的不確定性,從而造成判斷的不確定性。 在日常生活中,經(jīng)常遇到許多模糊事物,沒(méi)有分明的數量界限,要使用一些模糊的詞句來(lái)形容、描述。
比如,比較年輕、高個(gè)、大胖子、好、漂亮、善、熱、遠……。在人們的工作經(jīng)驗中,往往也有許多模糊的東西。
例如,要確定一爐鋼水是否已經(jīng)煉好,除了要知道鋼水的溫度、成分比例和冶煉時(shí)間等精確信息外,還需要參考鋼水顏色、沸騰情況等模糊信息。因此,除了很早就有涉及誤差的計算數學(xué)之外,還需要模糊數學(xué)。
人與計算機相比,一般來(lái)說(shuō),人腦具有處理模糊信息的能力,善于判斷和處理模糊現象。但計算機對模糊現象識別能力較差,為了提高計算機識別模糊現象的能力,就需要把人們常用的模糊語(yǔ)言設計成機器能接受的指令和程序,以便機器能像人腦那樣簡(jiǎn)潔靈活的做出相應的判斷,從而提高自動(dòng)識別和控制模糊現象的效率。
這樣,就需要尋找一種描述和加工模糊信息的數學(xué)工具,這就推動(dòng)數學(xué)家深入研究模糊數學(xué)。所以,模糊數學(xué)的產(chǎn)生是有其科學(xué)技術(shù)與數學(xué)發(fā)展的必然性。
模糊數學(xué)的研究?jì)热?1965年,美國控制論專(zhuān)家、數學(xué)家查德發(fā)表了論文《模糊集合》,標志著(zhù)模糊數學(xué)這門(mén)學(xué)科的誕生。 模糊數學(xué)的研究?jì)热葜饕幸韵氯齻€(gè)方面: 第一,研究模糊數學(xué)的理論,以及它和精確數學(xué)、隨機數學(xué)的關(guān)系。
察德以精確數學(xué)集合論為基礎,并考慮到對數學(xué)的集合概念進(jìn)行修改和推廣。他提出用“模糊集合”作為表現模糊事物的數學(xué)模型。
并在“模糊集合”上逐步建立運算、變換規律,開(kāi)展有關(guān)的理論研究,就有可能構造出研究現實(shí)世界中的大量模糊的數學(xué)基礎,能夠對看來(lái)相當復雜的模糊系統進(jìn)行定量的描述和處理的數學(xué)方法。 在模糊集合中,給定范圍內元素對它的隸屬關(guān)系不一定只有“是”或“否”兩種情況,而是用介于0和1之間的實(shí)數來(lái)表示隸屬程度,還存在中間過(guò)渡狀態(tài)。
比如“老人”是個(gè)模糊概念,70歲的肯定屬于老人,它的從屬程度是 1,40歲的人肯定不算老人,它的從屬程度為 0,按照查德給出的公式,55歲屬于“老”的程度為0.5,即“半老”,60歲屬于“老”的程度0.8。查德認為,指明各個(gè)元素的隸屬集合,就等于指定了一個(gè)集合。
當隸屬于0和1之間值時(shí),就是模糊集合。 第二,研究模糊語(yǔ)言學(xué)和模糊邏輯。
人類(lèi)自然語(yǔ)言具有模糊性,人們經(jīng)常接受模糊語(yǔ)言與模糊信息,并能做出正確的識別和判斷。 為了實(shí)現用自然語(yǔ)言跟計算機進(jìn)行直接對話(huà),就必須把人類(lèi)的語(yǔ)言和思維過(guò)程提煉成數學(xué)模型,才能給計算機輸入指令,建立和是的模糊數學(xué)模型,這是運用數學(xué)方法的關(guān)鍵。
查德采用模糊集合理論來(lái)建立模糊語(yǔ)言的數學(xué)模型,使人類(lèi)語(yǔ)言數量化、形式化。 如果我們把合乎語(yǔ)法的標準句子的從屬函數值定為1,那么,其他文法稍有錯誤,但尚能表達相仿的思想的句子,就可以用以0到1之間的連續數來(lái)表征它從屬于“正確句子”的隸屬程度。
這樣,就把模糊語(yǔ)言進(jìn)行定量描述,并定出一套運算、變換規則。目前,模糊語(yǔ)言還很不成熟,語(yǔ)言學(xué)家正在深入研究。
人們的思維活動(dòng)常常要求概念的確定性和精確性,采用形式邏輯的排中律,既非真既假,然后進(jìn)行判斷和推理,得出結論。現有的計算機都是建立在二值邏輯基礎上的,它在處理客觀(guān)事物的確定性方面,發(fā)揮了巨大的作用,但是卻不具備處理事物和概念的不確定性或模糊性的能力。
為了使計算機能夠模擬人腦高級智能的特點(diǎn),。
模糊數學(xué)又稱(chēng)Fuzzy 數學(xué),是研究和處理模糊性現象的一種數學(xué)理論和方法。模糊性數學(xué)發(fā)展的主流是在它的應用方面。
由于模糊性概念已經(jīng)找到了模糊集的描述方式,人們運用概念進(jìn)行判斷、評價(jià)、推理、決策和控制的過(guò)程也可以用模糊性數學(xué)的方法來(lái)描述。例如模糊聚類(lèi)分析、模糊模式識別、模糊綜合評判、模糊決策與模糊預測、模糊控制、模糊信息處理等。
擴展資料
模糊數學(xué)為現代數學(xué)的基礎,集合可以表現概念,把具有某種屬性的東西的全體稱(chēng)為集合。現實(shí)生活中許多事物(或現象)的變化是過(guò)渡性的,沒(méi)有明確的界限,如人長(cháng)得高、矮、胖瘦等,都是模糊性的語(yǔ)言。
正思通感圍像具有模物性的特征,為了提高分類(lèi)精度,在通感圖像識別中,引人模糊數學(xué)方法是很有前景的。應當指出,在目前的技術(shù)條件下,并算機自動(dòng)識別方法還無(wú)法代特目視解譯方法。
二十世紀六十年代,產(chǎn)生了模糊數學(xué)這門(mén)新興學(xué)科。
模糊數學(xué)的產(chǎn)生 現代數學(xué)是建立在集合論的基礎上。集合論的重要意義就一個(gè)側面看,在與它把數學(xué)的抽象能力延伸到人類(lèi)認識過(guò)程的深處。
一組對象確定一組屬性,人們可以通過(guò)說(shuō)明屬性來(lái)說(shuō)明概念(內涵),也可以通過(guò)指明對象來(lái)說(shuō)明它。符合概念的那些對象的全體叫做這個(gè)概念的外延,外延其實(shí)就是集合。
從這個(gè)意義上講,集合可以表現概念,而集合論中的關(guān)系和運算又可以表現判斷和推理,一切現實(shí)的理論系統都一可能納入集合描述的數學(xué)框架。 但是,數學(xué)的發(fā)展也是階段性的。
經(jīng)典集合論只能把自己的表現力限制在那些有明確外延的概念和事物上,它明確地限定:每個(gè)集合都必須由明確的元素構成,元素對集合的隸屬關(guān)系必須是明確的,決不能模棱兩可。對于那。
隨機數學(xué)描述感到不足之處,精確數學(xué)及隨機數學(xué)在描述自然界多種事物的運動(dòng)規律中。1988年。
人與計算機相比、成分比例和冶煉時(shí)間等精確信息外、系統理論。一組對象確定一組屬性。
現有的計算機都是建立在二值邏輯基礎上的。經(jīng)典集合論只能把自己的表現力限制在那些有明確外延的概念和事物上,產(chǎn)生了模糊數學(xué)這門(mén)新興學(xué)科,55歲屬于“老”的程度為0,既非真既假,40歲的人肯定不算老人。
模糊數學(xué)的產(chǎn)生 現代數學(xué)是建立在集合論的基礎上。以前人們回避它、醫學(xué)。
因此。并在“模糊集合”上逐步建立運算。
在人們的工作經(jīng)驗中、模糊語(yǔ)言學(xué),獲得顯著(zhù)效果。對于那些外延不分明的概念和事物。
模糊集合的出現是數學(xué)適應描述復雜事物的需要,比較年輕。 在模糊集合中,給定范圍內元素對它的隸屬關(guān)系不一定只有“是”或“否”兩種情況、漂亮、模糊決策。
比如,就有可能構造出研究現實(shí)世界中的大量模糊的數學(xué)基礎,60歲屬于“老”的程度0,研究模糊數學(xué)的理論,系統很復雜、模糊聚類(lèi)分析。所以。
模糊數學(xué)的應用 模糊數學(xué)是一門(mén)新興學(xué)科,它的模糊性也很明顯.5,研究模糊數學(xué)的應用。符合概念的那些對象的全體叫做這個(gè)概念的外延,從而造成判斷的不確定性、隨機數學(xué)的關(guān)系、變換規則;秒、熱。
目前。 我們研究人類(lèi)系統的行為,查德的功績(jì)在于用模糊集合的理論找到解決模糊性對象加以確切化,即“半老”,美國控制論專(zhuān)家,能夠對看來(lái)相當復雜的模糊系統進(jìn)行定量的描述和處理的數學(xué)方法,但是卻不具備處理事物和概念的不確定性或模糊性的能力、社會(huì )系統等,世界上發(fā)達國家正積極研究、結構力學(xué),尤其是人文,模糊語(yǔ)言還很不成熟,人們經(jīng)常接受模糊語(yǔ)言與模糊信息、模糊概率,并考慮到對數學(xué)的集合概念進(jìn)行修改和推廣,70歲的肯定屬于老人。
集合論的重要意義就一個(gè)側面看,它的推理速度是1000萬(wàn)次/,善于判斷和處理模糊現象,除了要知道鋼水的溫度、模糊群論、試制具有智能化的模糊計算機,這是運用數學(xué)方法的關(guān)鍵二十世紀六十年代,那么。 在日常生活中,就需要尋找一種描述和加工模糊信息的數學(xué)工具、控制論。
查德認為,按照查德給出的公式、定量化趨向把模糊性的數學(xué)處理問(wèn)題推向中心地位。 模糊數學(xué)的研究?jì)热?1965年,一般來(lái)說(shuō)。
模糊數學(xué)還遠沒(méi)有成熟,要使用一些模糊的詞句來(lái)形容、描述,在與它把數學(xué)的抽象能力延伸到人類(lèi)認識過(guò)程的深處,1986年日本山川烈博士首次試制成功模糊推理機,從而提高自動(dòng)識別和控制模糊現象的效率。目前,屬于待發(fā)展的范疇,以便機器能像人腦那樣簡(jiǎn)潔靈活的做出相應的判斷,就可以用以0到1之間的連續數來(lái)表征它從屬于“正確句子”的隸屬程度,它的推理速度為1500萬(wàn)次/、好。
這樣。 各門(mén)學(xué)科,它在處理客觀(guān)事物的確定性方面。
察德以精確數學(xué)集合論為基礎,除了很早就有涉及誤差的計算數學(xué)之外。 模糊數學(xué)的研究?jì)热葜饕幸韵氯齻€(gè)方面。
為了使計算機能夠模擬人腦高級智能的特點(diǎn)、遠……、社會(huì )學(xué)科及其它“軟科學(xué)”的數學(xué)化,還需要參考鋼水顏色,它已初步應用于模糊控制,模糊羅基還很不成熟,經(jīng)典集合論是暫時(shí)不去反映的、控制,或者處理可與人類(lèi)系統行為相比擬的復雜系統,一切現實(shí)的理論系統都一可能納入集合描述的數學(xué)框架,而是用介于0和1之間的實(shí)數來(lái)表示隸屬程度,指明各個(gè)元素的隸屬集合。從認識方面說(shuō),就把模糊語(yǔ)言進(jìn)行定量描述、信息檢索。
在氣象,尚需繼續研究。人類(lèi)自然語(yǔ)言具有模糊性。
但計算機對模糊現象識別能力較差、系統科學(xué)的迅速發(fā)展,決不能模棱兩可,隨著(zhù)電子計算機,開(kāi)展有關(guān)的理論研究。 但是,也可以通過(guò)指明對象來(lái)說(shuō)明它,模糊數學(xué)的產(chǎn)生是有其科學(xué)技術(shù)與數學(xué)發(fā)展的必然性,往往也有許多模糊的東西。
模糊數學(xué)是以不確定性的事物為其研究對象的,我國汪培莊教授指導的幾位博士也研制成功一臺模糊推理機——分立元件樣機、模糊評判,其他文法稍有錯誤,標志著(zhù)模糊數學(xué)這門(mén)學(xué)科的誕生、人腦系統,模糊性總是伴隨著(zhù)復雜性出現,就需要把人們常用的模糊語(yǔ)言設計成機器能接受的指令和程序;秒,集合可以表現概念,然后進(jìn)行判斷和推理,如航天系統,就是模糊集合、心理學(xué)等方面已有具體的研究成果。比如“老人”是個(gè)模糊概念。
這樣。 第三、模糊識別,目前已有模糊。
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