Рекомендуємо, 2024

Вибір Редакції

Різниця між нечітким набором і набором чіткості

Нечітка множина і чіткі набір є частиною різних теорій множин, де нечітка множина реалізує нескінченну логіку, а чіткий набір - двозначну логіку. Раніше принципи експертної системи були сформульовані на основі булевої логіки, де використовуються чіткі набори. Але тоді вчені стверджували, що людське мислення не завжди слідує за чіткою логікою «так» / «ні», і воно може бути неясним, якісним, невизначеним, неточним або нечітким за своєю природою. Це дало початок розвитку нечіткої теорії множин для імітації людського мислення.

Для елемента у Всесвіті, що складаються з нечітких множин, може відбуватися прогресивний перехід між кількома ступенями членства. У той час як в чіткій постановці перехід для елемента у Всесвіті між членством і не-членством в даному наборі є раптовим і добре визначеним.

Діаграма порівняння

Основа для порівнянняНечіткий набірЧіткий набір
Основний
Виписані нечіткими або неоднозначними властивостями.Визначаються точними і певними характеристиками.
Нерухомість
Елементи можуть бути частково включені в набір.Елемент або є членом набору чи ні.
ПрограмиВикористовується в нечітких контролерахЦифровий дизайн
ЛогікаНескінченнадвозначний

Визначення нечіткого набору

Нечітка множина - це комбінація елементів, що мають мінливу ступінь членства в множині. Тут «нечітка» означає невизначеність, іншими словами, перехід між різними ступенями членства відповідає тому, що межі нечітких множин неясні і неоднозначні. Отже, приналежність елементів до Всесвіту в наборі вимірюється на основі функції для виявлення невизначеності і неоднозначності.

Нечіткий набір позначається текстом, що має тильду під ударом. Тепер, нечітка множина X буде містити всі можливі результати з інтервалу 0 до 1. Нехай a є елементом у Всесвіті є членом нечіткого множини X, функція дає відображення по X (a) = [0, 1] . Поняття поняття, яке використовується для нечітких множин, коли Всесвіт дискурсу U (набір вхідних значень для нечіткого множини X) дискретна і кінцева, для нечіткого множини X задається:

Теорія нечітких множин була спочатку запропонована комп'ютерним вченим Лотфі А. Заде в 1965 році. Після цього багато теоретичних розробок було зроблено в подібній сфері. Раніше теорія чітких наборів, що базується на подвійній логіці, використовується в обчислювальних і формальних міркуваннях, які включають рішення в будь-якій з двох форм, таких як "так чи ні" і "істина або помилка".

Нечітка логіка

На відміну від чіткої логіки, в нечіткої логіки додаються наближені людські міркування, щоб застосувати її до систем, що базуються на знаннях. Але в чому полягала необхідність розробки такої теорії? Теорія нечіткої логіки передбачає математичний метод для виявлення невизначеностей, пов'язаних з людським когнітивним процесом, наприклад, мислення і міркування, а також може вирішити питання невизначеності і лексичної неточності.

Приклад

Візьмемо приклад для розуміння нечіткої логіки. Припустимо, нам потрібно знайти, чи є колір об'єкта блакитним чи ні. Але об'єкт може мати будь-який з відтінків синього кольору в залежності від інтенсивності основного кольору. Отже, відповідь буде змінюватися відповідно, наприклад, королівський синій, темно-синій, блакитний, бірюзово-блакитний, блакитний, і так далі. Найбільш темному відтінку блакитного ми призначаємо значення 1 і 0 до білого кольору в нижньому кінці спектру значень. Тоді інші відтінки становитимуть від 0 до 1 відповідно до інтенсивностей. Таким чином, така ситуація, коли будь-яке значення може бути прийнято в діапазоні від 0 до 1, називається нечіткою.

Визначення чіткості набір

Чіткий набір - це сукупність об'єктів (скажімо, U), що мають ідентичні властивості, такі як рахунковість і кінцевість. Чіткий набір 'B' може бути визначений як група елементів над універсальним множиною U, де випадковий елемент може бути частиною B чи ні. Це означає, що існують лише два можливих шляхи, спочатку елемент може належати множині B, або він не належить до множини B. Позначення для визначення чіткого набору B, що містить групу деяких елементів у U, що мають таке ж властивість P, нижче.

Він може виконувати такі операції, як об'єднання, перетин, комплімент і відмінність. Властивості, виставлені в наборі чіткості, включають комутативність, розподільчість, ідемпотентність, асоціативність, ідентичність, транзитивність і інволюцію. Хоча нечіткі множини також мають однакові вищезазначені властивості.

Crisp Logic

Традиційний підхід (чітка логіка) представлення знань не дає належного способу інтерпретації неточних і некатегоричних даних. Її функції ґрунтуються на логіці першого порядку і класичній теорії ймовірностей. Іншим способом вона не може мати справу з поданням людського інтелекту.

Приклад

Тепер давайте зрозуміємо чітку логіку на прикладі. Ми повинні знайти відповідь на питання: чи є у неї перо? Відповідь на вищевикладене питання є певним Так чи Ні, залежно від ситуації. Якщо так присвоюється значення 1, а No присвоюється значення 0, результат оператора може мати значення 0 або 1. Отже, логіка, яка вимагає двійкового (0/1) типу обробки, відома як логіка Crisp в полі теорії нечітких множин.

Основні відмінності між нечітким набором і набором чіткості

  1. Нечітка множина визначається її невизначеними межами, існує невизначеність щодо встановлених меж. З іншого боку, чіткий набір визначається чіткими межами і містить точне розташування меж набору.
  2. Елементи нечітких множин дозволяються частково розміщуватися набором (демонструючи поступовий ступінь членства). І навпаки, чіткі елементи набору можуть мати загальне членство або не-членство.
  3. Існує декілька застосувань теорії чіткого і нечіткого множин, але обидва вони спрямовані на розвиток ефективних експертних систем.
  4. Нечітка множина слідує нескінченної логіки, тоді як чіткий набір базується на двозначній логіці.

Висновок

Теорія нечітких множин покликана ввести неточність і невизначеність для того, щоб спроба моделювання людського мозку при штучному інтелекті, і значення такої теорії зростає з кожним днем ​​у сфері експертних систем. Однак теорія чітких множин була дуже ефективною як початкова концепція моделювання цифрових і експертних систем, що працюють на двійковій логіці.

Top