數學建模方法 01 模糊數學

2021-10-23 09:55:37 字數 1803 閱讀 7865

現象的劃分:

現象具體現象

確定性現象

水加溫到100攝氏度就沸騰

隨機現象

擲骰子,其中一面向上

模糊現象

今天天氣很熱

處理現實物件的數學模型可分為三大類:

模型模型介紹

確定性數學模型

背景物件具有確定性或固定性

隨機性數學模型

背景物件的發生具有或然性或隨機性

模糊性數學模型

背景物件及其關係均具有模糊性

那什麼是模糊數學呢?

模糊概念:從屬於該概念到不屬於該概念之間無明顯分界線

模糊概念導致模糊現象

模糊數學——研究和揭示模糊現象的定量處理方法

經典數學是以精確性為特徵的, 然而, 與精確性相悖的模糊性並不完全是消極的、沒有價值 的, 甚至可以這樣說,有時模糊性比精確性還要好

屬於程度代替屬於或不屬於

例:某個人屬於禿子的程度為0.8,另乙個人屬於禿子的程度為0.3

設x是論域:

a:x→ [0,1],則稱a是x上的模糊集

∀x∈x,a(x)∈[0,1],a(x)稱為x屬於a的隸屬度

x上全體模糊集集合記為f(x),即f(x)=

a(x)=1,x完全屬於a

a(x)=0,x完全不屬於a

0x ×

\times

× y上的模糊集r稱為從x到y上的模糊關係

(?,?)→?(?,?)∈[0,1]表示?,?具有關係?的程度

x=y時,r稱為x上的模糊關係

例:

g(x,y)表示x遠遠大於y的程度

x=20,y=18時,x遠遠大於y的程度為0.038

x=20,y=10時,x遠遠大於y的程度為0.5

x=1000,y=100時,x遠遠大於y的程度為0.9999

有限論域上的模糊關係

x、y均有限,一般用矩陣表示

對於有限論域 x = 和y = ,則x到y模糊關係r可用n ×m階模糊矩陣表示,即

[ r11

r12..

.r1m

r21r22

...r

2m..

....

....

..rn

1rn2

...r

nm],

\left[ \begin r_ & r_ & ... & r_\\ r_ & r_ & ... & r_\\ ... & ... & ... & ...\\ r_& r_ & ... & r_\\ \end \right],

⎣⎢⎢⎡​r

11​r

21​.

..rn

1​​r

12​r

22​.

..rn

2​​.

....

....

...​

r1m​

r2m​

...r

nm​​

⎦⎥⎥⎤

​,其中rij ∈[0, 1]表示xi 與yj 具有模糊關係r的程度

例:

模糊數學 模糊集合

運用數學知識,如何用集合表示大於1且小於5的實數。這可以說是非常簡單的 a 但是這五個人的成績有各不相同,優秀成績有一定的程度,張三,李四,王五的成績可以說是非常優秀,而小紅的成績算是一般優秀,小王可以說是中等優秀。我們把優秀程度稱之為優秀集合的隸屬度。隸屬度取值範圍為 0,1 其隸屬度越靠近1的則...

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