模糊邏輯方法課件

6模糊邏輯方法6.1引言6.2模糊理論簡(jiǎn)介6.3基于模糊邏輯數(shù)據(jù)融合的一般過(guò)程6.4模糊融合應(yīng)用6-模糊邏輯方法6.1

引言—模糊概念的引出

數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)是一個(gè)龐大的信息處理系統(tǒng)，它匯集了各種信息，以取得對(duì)觀察對(duì)象更加精確的估計(jì)和更加確定的推理。其中的各類(lèi)信息除具有較強(qiáng)的實(shí)時(shí)性、多源性和分布性外，另一個(gè)顯著的特性就是不確定性或稱(chēng)為模糊性。在很多問(wèn)題中，如人的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)的表述，人的思維和控制作用具有不同于隨機(jī)性的不確定性，即模糊性。為了尋找一種處理模糊信息的工具，一種描述和加工模糊信息的數(shù)學(xué)方法－模糊數(shù)學(xué)應(yīng)運(yùn)而生。26-模糊邏輯方法引入模糊概念的作用1965年，控制論專(zhuān)家L.A.Zadeh提出了模糊子集概念，給出了其定量表示法，用來(lái)描述模糊性的現(xiàn)象和事物。它量化一個(gè)概念或?qū)傩詢(xún)?nèi)在不精確性的程度。而概率論是量化一個(gè)精確的概念或?qū)傩圆恢赖某潭取?/p>

隨著模糊邏輯和可能性理論的提出和深入研究，它們?cè)诓淮_定性推理和多傳感器信息融合中顯示出越來(lái)越強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)。

36-模糊邏輯方法6.2模糊理論簡(jiǎn)介—模糊理論

利用“隸屬函數(shù)”(MembershipFunction)值來(lái)描述一個(gè)概念的特質(zhì)，亦即使用0與1之間的數(shù)值來(lái)表示一個(gè)元素屬于某一概念的程度，這個(gè)值稱(chēng)為該元素對(duì)集合的隸屬度(Membershipgrade)。當(dāng)隸屬度為1或0時(shí)便如同傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)中的“對(duì)”與“錯(cuò)”，當(dāng)介于兩者之問(wèn)便屬于對(duì)與錯(cuò)之間的灰色地帶。46-模糊邏輯方法傳統(tǒng)集合、模糊集合

傳統(tǒng)集合是以二值邏輯(BinaryLogic)為基礎(chǔ)的方式來(lái)描述事物，元素x和集合A的關(guān)系只能是

A或

A，是一種『非此即彼』的概念。以特征函數(shù)表示為：

模糊集合則是指在界限或邊界不分明且具有特定事物的集合，以建立隸屬函數(shù)(MembershipFunction)來(lái)表示模糊集合，也就是一種“亦此亦彼”的概念。56-模糊邏輯方法隸屬函數(shù)

假設(shè)論域

U

=

{x1,x2,…,xn}，論域

U

的模糊集合用

表示。為模糊集合的隸屬函數(shù)(MembershipFunction)。

表示模糊集合

中xi

的隸屬程度(DegreeofMembership)。66-模糊邏輯方法模糊集合表示法論域U為有限集合：論域U為無(wú)限集合或有限連續(xù)：一般的表示方法：76-模糊邏輯方法模糊集合運(yùn)算并集交集補(bǔ)集86-模糊邏輯方法典型的隸屬函數(shù)(三角形)96-模糊邏輯方法典型的隸屬函數(shù)(梯形)106-模糊邏輯方法典型的隸屬函數(shù)(鐘形)116-模糊邏輯方法典型的隸屬函數(shù)(不規(guī)則)126-模糊邏輯方法模糊理論系統(tǒng)化模型模糊集合或模糊數(shù)運(yùn)算模糊關(guān)系模糊推論模糊集合(FuzzySets)模糊化模糊理論數(shù)據(jù)處理解模糊化輸入處理輸出明確數(shù)值模糊數(shù)值或語(yǔ)義值136-模糊邏輯方法解模糊化—重心法重心解模糊化方法(CenterofGravityDefuzzification)是最常用，也是較為合理的方法，它是在求推論結(jié)果陰影面積的重心。連續(xù)型：離散型：146-模糊邏輯方法解模糊化—重心法實(shí)例若有一離散型模數(shù)Ａ如下所示：Ａ={０/10,0.33/20,0.67/30,1/40,1/50,0.75/60,0.25/80,0/90}試求該模糊數(shù)之解模糊化后重心值y*。156-模糊邏輯方法6.3基于模糊邏輯數(shù)據(jù)融合的一般過(guò)程166-模糊邏輯方法6.4模糊融合應(yīng)用－智能洗衣機(jī)傳統(tǒng)洗衣機(jī)的使用依賴(lài)于人們對(duì)被洗滌衣物的重量、質(zhì)地、臟污程度和臟污性質(zhì)的判斷，并據(jù)此來(lái)確定洗滌時(shí)間和洗滌方式。如果經(jīng)驗(yàn)不足不能掌握其正確的操作方法，就可能造成浪費(fèi)?；谀：刂萍夹g(shù)的智能洗衣機(jī)能夠完成除開(kāi)啟電源、放取衣物之外的全部功能，并保證高質(zhì)量的洗滌效果。智能洗衣機(jī)的核心是單片機(jī)控制板，它具有檢測(cè)和控制功能。檢測(cè)功能是指通過(guò)一系列傳感器來(lái)檢測(cè)衣量、衣質(zhì)、臟污程度、臟污性質(zhì)等指標(biāo)；控制功能是指根據(jù)所檢測(cè)到的信息來(lái)決定洗滌水位、水流方式、洗滌劑投放量和洗滌時(shí)間等。176-模糊邏輯方法智能洗衣機(jī)中的檢測(cè)技術(shù)

衣質(zhì)、衣量、臟污程度、臟污性質(zhì)是模糊推理的主要對(duì)象，是設(shè)計(jì)模糊控制規(guī)則的直接依據(jù)。衣質(zhì)、衣量檢測(cè)：186-模糊邏輯方法智能洗衣機(jī)中的檢測(cè)技術(shù)(續(xù))臟污程度、臟污性質(zhì)檢測(cè)：196-模糊邏輯方法模糊推理和控制206-模糊邏輯方法隸屬函數(shù)確定216-模糊邏輯方法6.4模糊融合應(yīng)用－智能電飯鍋1、概述模糊控制電飯鍋能自動(dòng)地判定飯量、水米比等信息,，從而做出合適的控制決策，達(dá)到省時(shí)、省電的目的。2、加熱過(guò)程分析對(duì)于煮米飯來(lái)講,要想煮出松軟可口的米飯,必須掌握加熱對(duì)象電飯鍋的性質(zhì)以及詳細(xì)的加熱過(guò)程,這樣才能夠把大米從不易溶于水的且難以消化的日淀粉轉(zhuǎn)變?yōu)橐兹苡谒忠子谙?。淀粉。?jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),要想達(dá)到理想的米飯效果,應(yīng)實(shí)現(xiàn)如下的幾個(gè)烹飪過(guò)程,如圖1所示。226-模糊邏輯方法吸水過(guò)程的模糊推理鍋?lái)敎囟葌鞲衅麇伒诇囟葌鞲衅髂：普撌覝販厣畷r(shí)間圖2吸水時(shí)間的模糊推論236-模糊邏輯方法吸水過(guò)程的模糊推理(續(xù))鍋?lái)敎囟葌鞲衅麇伒诇囟葌鞲衅髂：普撌覝販囟认陆碉埩繄D3飯量的模糊推論246-模糊邏輯方法快速升