vault backup: 2026-05-29 10:33:20
This commit is contained in:
Vendored
+21
-5
File diff suppressed because one or more lines are too long
@@ -0,0 +1,193 @@
|
||||
---
|
||||
status: seed
|
||||
type: concept
|
||||
tags:
|
||||
- math
|
||||
- mephi
|
||||
- fuzzy-sets
|
||||
created: 2026-05-29
|
||||
updated: 2026-05-29
|
||||
title: Краткая теория с важными формулами по нечетким выводам
|
||||
---
|
||||
|
||||
# Краткая теория с важными формулами по нечетким выводам
|
||||
|
||||
Нечеткий вывод — способ получить заключение из правил вида «если ..., то ...», когда входы, условия и выводы описаны через степени принадлежности, а не через строгие булевы значения.
|
||||
|
||||
Базовая идея: четкие входы переводятся в степени принадлежности, правила активируются с разной силой, их выводы объединяются, а при необходимости результат переводится обратно в четкое число.
|
||||
|
||||
Связано: [[Нечеткий вывод]], [[Теория нечетких множеств]], [[Функция принадлежности]], [[Нечеткие отношения]], [[Логические операции над нечеткими множествами]].
|
||||
|
||||
## Нечеткое множество
|
||||
|
||||
Нечеткое множество $A$ на универсуме $X$ задается функцией принадлежности:
|
||||
|
||||
$$
|
||||
\mu_A: X \to [0, 1]
|
||||
$$
|
||||
|
||||
где $\mu_A(x)$ — степень принадлежности элемента $x$ множеству $A$.
|
||||
|
||||
Классическая запись:
|
||||
|
||||
$$
|
||||
A = \{(x, \mu_A(x)) \mid x \in X\}
|
||||
$$
|
||||
|
||||
## Правило нечеткого вывода
|
||||
|
||||
Типовое правило:
|
||||
|
||||
$$
|
||||
R_i: \text{если } x_1 \text{ есть } A_{i1} \land \dots \land x_n \text{ есть } A_{in}, \text{ то } y \text{ есть } B_i
|
||||
$$
|
||||
|
||||
Для четкого входа $x^* = (x_1^*, \dots, x_n^*)$ сначала считаются степени выполнения условий:
|
||||
|
||||
$$
|
||||
\mu_{A_{ij}}(x_j^*)
|
||||
$$
|
||||
|
||||
Сила активации правила:
|
||||
|
||||
$$
|
||||
\alpha_i = T(\mu_{A_{i1}}(x_1^*), \dots, \mu_{A_{in}}(x_n^*))
|
||||
$$
|
||||
|
||||
где $T$ — t-норма. Частые варианты:
|
||||
|
||||
$$
|
||||
T(a, b) = \min(a, b)
|
||||
$$
|
||||
|
||||
$$
|
||||
T(a, b) = a \cdot b
|
||||
$$
|
||||
|
||||
Для дизъюнкции часто используют s-норму:
|
||||
|
||||
$$
|
||||
S(a, b) = \max(a, b)
|
||||
$$
|
||||
|
||||
или
|
||||
|
||||
$$
|
||||
S(a, b) = a + b - ab
|
||||
$$
|
||||
|
||||
## Схема нечеткого вывода
|
||||
|
||||
1. Фаззификация — вычислить степени принадлежности входов термам.
|
||||
2. Агрегация условий — получить силу активации каждого правила $\alpha_i$.
|
||||
3. Импликация — применить $\alpha_i$ к заключению правила.
|
||||
4. Аккумуляция — объединить результаты всех правил.
|
||||
5. Дефаззификация — получить четкое значение, если оно нужно.
|
||||
|
||||
## Мамдани
|
||||
|
||||
В выводе Мамдани заключение правила остается нечетким множеством.
|
||||
|
||||
Импликация через минимум:
|
||||
|
||||
$$
|
||||
\mu_{B_i'}(y) = \min(\alpha_i, \mu_{B_i}(y))
|
||||
$$
|
||||
|
||||
Объединение правил через максимум:
|
||||
|
||||
$$
|
||||
\mu_B(y) = \max_i \mu_{B_i'}(y)
|
||||
$$
|
||||
|
||||
Центроидная дефаззификация:
|
||||
|
||||
$$
|
||||
y^* = \frac{\int_Y y \mu_B(y) dy}{\int_Y \mu_B(y) dy}
|
||||
$$
|
||||
|
||||
Для дискретного универсума:
|
||||
|
||||
$$
|
||||
y^* = \frac{\sum_k y_k \mu_B(y_k)}{\sum_k \mu_B(y_k)}
|
||||
$$
|
||||
|
||||
Мамдани удобен, когда важно получить интерпретируемые правила с лингвистическими заключениями.
|
||||
|
||||
## Ларсен
|
||||
|
||||
В импликации Ларсена заключение не отсекается, а масштабируется:
|
||||
|
||||
$$
|
||||
\mu_{B_i'}(y) = \alpha_i \cdot \mu_{B_i}(y)
|
||||
$$
|
||||
|
||||
Дальше результаты правил обычно объединяются максимумом:
|
||||
|
||||
$$
|
||||
\mu_B(y) = \max_i \mu_{B_i'}(y)
|
||||
$$
|
||||
|
||||
## Сугено
|
||||
|
||||
В выводе Сугено заключение правила — четкая функция входов:
|
||||
|
||||
$$
|
||||
R_i: \text{если } x \text{ есть } A_i, \text{ то } z_i = f_i(x)
|
||||
$$
|
||||
|
||||
Частый вариант первого порядка:
|
||||
|
||||
$$
|
||||
z_i = p_{i0} + p_{i1}x_1 + \dots + p_{in}x_n
|
||||
$$
|
||||
|
||||
Итог:
|
||||
|
||||
$$
|
||||
z^* = \frac{\sum_i \alpha_i z_i}{\sum_i \alpha_i}
|
||||
$$
|
||||
|
||||
Если $z_i$ — константа, получается Сугено нулевого порядка.
|
||||
|
||||
## Цукамото
|
||||
|
||||
В методе Цукамото заключения правил должны иметь монотонные функции принадлежности. Для каждого правила находится четкое значение $z_i$ из условия:
|
||||
|
||||
$$
|
||||
\mu_{B_i}(z_i) = \alpha_i
|
||||
$$
|
||||
|
||||
Итоговое значение:
|
||||
|
||||
$$
|
||||
z^* = \frac{\sum_i \alpha_i z_i}{\sum_i \alpha_i}
|
||||
$$
|
||||
|
||||
## Композиционное правило вывода
|
||||
|
||||
Если $A$ — нечеткое множество на $X$, а $R$ — нечеткое отношение на $X \times Y$, то вывод:
|
||||
|
||||
$$
|
||||
B = A \circ R
|
||||
$$
|
||||
|
||||
Максиминная композиция:
|
||||
|
||||
$$
|
||||
\mu_B(y) = \max_{x \in X} \min(\mu_A(x), \mu_R(x, y))
|
||||
$$
|
||||
|
||||
Макс-произведение:
|
||||
|
||||
$$
|
||||
\mu_B(y) = \max_{x \in X} \mu_A(x) \cdot \mu_R(x, y)
|
||||
$$
|
||||
|
||||
## Что запомнить
|
||||
|
||||
- Мамдани: нечеткое заключение, минимум для импликации, максимум для объединения, затем дефаззификация.
|
||||
- Ларсен: заключение масштабируется произведением.
|
||||
- Сугено: заключение — формула или константа, итог — взвешенное среднее.
|
||||
- Цукамото: монотонные заключения, каждое правило дает четкий результат.
|
||||
- Главная формула силы правила: $\alpha_i = T(\mu_{A_{i1}}(x_1^*), \dots, \mu_{A_{in}}(x_n^*))$.
|
||||
@@ -1,6 +1,6 @@
|
||||
---
|
||||
generated: 2026-05-29
|
||||
total: 461
|
||||
total: 462
|
||||
---
|
||||
|
||||
# Vault Index
|
||||
@@ -11,9 +11,9 @@ total: 461
|
||||
|
||||
| Параметр | Значение |
|
||||
|----------|----------|
|
||||
| Всего заметок | 461 |
|
||||
| Всего заметок | 462 |
|
||||
| status: processing | 39 |
|
||||
| status: seed | 220 |
|
||||
| status: seed | 221 |
|
||||
| status: stable | 109 |
|
||||
| status: — | 93 |
|
||||
|
||||
@@ -21,6 +21,10 @@ total: 461
|
||||
|
||||
Формат: `путь` | title | status | type | tags
|
||||
|
||||
### 00 Inbox (1)
|
||||
|
||||
| `00 Inbox/Краткая теория с важными формулами по нечетким выводам.md` | Краткая теория с важными формулами по нечетким выводам | seed | concept | math, mephi, fuzzy-sets |
|
||||
|
||||
### 01 Ideas (1)
|
||||
|
||||
| `01 Ideas/Идея от 2026-05-14.md` | Формат коротких роликов с адресным объяснением | seed | concept | idea, audio, content, security-awareness |
|
||||
|
||||
Reference in New Issue
Block a user