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1、问题的引入问题的引入n模糊集合AB是包含A和B的最小模糊集合,模糊集合AB是A和B所包含的最大模糊集。那么是否还存在不是最小的模糊并集和 不是最大的模糊交集?如有,应如何表示?同样,除了基本模糊补集之外,是否还 有其它形式的模糊补集?如有,如何表示?模糊补模糊补n由基本模糊补集推出两个公理 用c:0,10,1表示模糊集A的隶 属度函数向其补集的隶属度函数转换的映射。按前述的模糊补集定义,映射c可以表示为:公理c1:c(0)=1,c(1)=0模糊补模糊补1(x)x公理c2:当a,b0,1,如ab,则c(a)c(b)模糊补模糊补1(x)xac(a)bc(b)模糊补模糊补n模糊补集的定义:任意满足公
2、理1和公理2的 函数c:0,10,1,都叫模糊补集。Sugeno模糊补集:Yager模糊补集:模糊并模糊并s-范数范数n由基本模糊并集推出四个公理 用S:0,1 0,10,1表示由 模糊集A和模糊集B的隶属度函数向A和B的并 集的隶属度函数的映射。按前述的模糊并集定义,映射s可以表示为:公理s1:s(1,1)=1,s(0,a)=s(a,0)=a;模糊并模糊并s-范数范数a(x)x1(x)x 公理s2:s(a,b)=s(b,a);模糊并模糊并s-范数范数1(x)x公理s3:aa且bb,则s(a,b)s(a,b)模糊并模糊并s-范数范数a(x)xabb公理s4:s(s(a,b),c)=s(a,s(
3、b,c);模糊并模糊并s-范数范数b(x)xcab(x)xca模糊并模糊并s-范数范数n定义3.2 任意一个满足公理s1s4的函数 s:0,10,10,1都叫s-范数 常见的范数主要有7种:1、Dombi的s-范数 2、Dubois-Prade的s-范数 3、Yager的s-范数模糊并模糊并s-范数范数 4、直和 5、爱因斯坦和 6、代数和 7、最大模糊并模糊并s-范数范数n例3.1,通过图形的方式,表现出Yager的s-范 数和代数和s-范数大于最大算子。n定理3.1 对任意一个s-范数(即满足公理s1s4 的函数s:0,10,10,1),当a,b0,1时,下面不等式成立:max(a,b)s
4、(a,b)sds(a,b)模糊并模糊并s-范数范数n先证明 max(a,b)s(a,b)因a=a且b0,由公理s3,则s(a,b)s(a,0),由公理s1,有s(a,0)=a,所以s(a,b)a;由公理s2,有s(a,b)=s(b,a)s(b,0)b;所以,s(a,b)max(a,b)模糊并模糊并s-范数范数n再证明 s(a,b)sds(a,b)在b=0时,由公理s1,则s(a,b)=s(a,0)=a,在b=0时,sds(a,b)=a,则s(a,b)=sds(a,b);在a=0时,由公理s2,则s(a,b)=sds(a,b);在a0,b0时,有sds(a,b)=1 s(a,b);所以,s(a,
5、b)sds(a,b)模糊并模糊并s-范数范数n引理3.1,对于Dombi的s-范数,存在 即Dombi的s-范数覆盖了s-范数的整个空间。模糊并模糊并s-范数范数n先证明Dombi的s-范数大于最大算子s-范数 (1)如果a=b0,Dombi的s-范数为:模糊并模糊并s-范数范数 由于a=b0,那么:因此,在a=b0,存在 模糊并模糊并s-范数范数 (2)如果a=b=0,Dombi的s-范数为:模糊并模糊并s-范数范数 由于a=b=0,那么:因此,在a=b=0,存在 模糊并模糊并s-范数范数 (3)如果ab,并且ab,则在Dombi的s-范 数中,实际上是需要对分母的一个幂指函数 求极限,由于
6、时,这个幂指数属于00 型,是一个未定式,需要采用罗必塔法则来 求取该幂指数的极限。模糊并模糊并s-范数范数 令 分别对上式取对数,可得:时,上式为/型,可用罗必塔法则。模糊并模糊并s-范数范数 根据罗必塔法则,可得:模糊并模糊并s-范数范数 对前式进行化简,可得:将分式的分子、分母同时除以 模糊并模糊并s-范数范数 对前式进行等式变换,可得:模糊并模糊并s-范数范数 那么,此时Dombi的s-范数为:由(1)、(2)、(3)三步,证明了最大算 子的s-范数是Dombi的s-范数的下界。模糊并模糊并s-范数范数n再证明Dombi的s-范数小于直和的s-范数 (4)如果a=0,b0,则Dombi
7、的s-范数为:模糊并模糊并s-范数范数 (5)如果b=0,a0,根据交换性,则Dombi 的s-范数为:模糊并模糊并s-范数范数 (6)如果a 0,b0,则Dombi的s-范数为:模糊并模糊并s-范数范数 (7)如果a=b=0,则Dombi的s-范数为:在分母中,出现了未定式的幂指函数,需要 采用罗必塔法则求解,可以直接借用第(3)步的结果:模糊并模糊并s-范数范数 由(4)、(5)、(6)、(7)四步证明 了Dombi的s-范数上界是直和的s-范数。根据前面的各个步骤,完整地证明了引理 3.1,Dombi的s-范数下界是最大算子的s-范 数,上界是直和的s-范数。模糊交模糊交t-范数范数n由
8、基本模糊交集推出四个公理 用t:0,1 0,10,1表示由 模糊集A和模糊集B的隶属度函数向A和B的交 集的隶属度函数的映射。按前述的模糊交集定义,映射t可以表示为:公理t1:t(0,0)=0,t(1,a)=t(a,1)=a;模糊交模糊交t-范数范数1(x)x1(x)xa 公理s2:t(a,b)=t(b,a);模糊交模糊交t-范数范数a(x)xb公理s3:aa且bb,则t(a,b)t(a,b)模糊交模糊交t-范数范数a(x)xabb公理s4:t(t(a,b),c)=t(a,t(b,c);模糊交模糊交t-范数范数b(x)xcab(x)xca模糊交模糊交t-范数范数n定义3.3 任意一个满足公理t
9、1t4的函数 t:0,10,10,1都叫t-范数 常见的范数主要有7种:1、Dombi的t-范数 2、Dubois-Prade的t-范数 3、Yager的t-范数模糊交模糊交t-范数范数 4、直积 5、爱因斯坦积 6、代数积 7、最小模糊交模糊交t-范数范数n例3.2,通过图形的方式,表现出Yager的t-范 数和代数积t-范数小于最大算子的t-范数。n定理3.2 对任意一个t-范数(即满足公理t1t4 的函数t:0,10,10,1),当a,b0,1时,下面不等式成立:tdp(a,b)t(a,b)min(a,b)模糊交模糊交t-范数范数n引理3.2,对于Dombi的t-范数,存在 即Dombi
10、的t-范数覆盖了t-范数的整个空间。模糊交模糊交t-范数范数n存在一个模糊补,使得模糊补、并和交 三个模糊集都满足德.摩根定律。即s-范数s(a,b)、t-范数t(a,b)和模糊补集 c(a),在下式成立的条件下形成关联组。模糊交模糊交t-范数范数n例.利用一对Yager的s-范数和t-范数,加上基本模糊补集,就形成了一组关联组。首先,由Yager的s-范数和基本模糊补概念得:再由Yager的s-范数和基本模糊补概念得:得证。平均算子平均算子n覆盖区间min(a,b),max(a,b)的算子叫平均算 子,用v:0,1 0,10,1表示 模糊集合A和B的AB和AB之间不连续,不 能覆盖 min(a,b)和max(a,b)之间的区间,平均算 子需要单独定义。最大-最小平均,其中,平均算子平均算子 广义均值,其中,模糊“与”,其中,模糊“或”,其中,