擇近原則

擇近原則

設F(X)表示論域X上的所有模糊集組成的集合,如果映射σ: F(X)×F(X)→[0,1]具有以下性質:1.σ(A,A)=1;2.σ(A,B)=σ(B,A);3.當A⊂B⊂C時,有σ(A,C)≤σ(B,C),則稱σ為貼近度。符合上述條件的貼近度有各種不同的形式,可根據具體情況加以選用。設A1,A2,…,An是n個不同的模型,對於給定的B,若σ(B,Ai0)=maxi≤nσ(B,Ai),則認為B與模型Ai0最貼近,這稱為擇近原則,它用於模式識別中。

基本介紹

  • 中文名:擇近原則
  • 所屬學科:數學(模糊數學)
  • 簡介:模糊識別最重要的法則之一
  • 相關概念:貼近度
基本介紹,例題解析,

基本介紹

設論域U上有n個模糊子集
,它們各代表了n個不同的模式(標本),
是待識別的模糊集,問B應歸屬於哪一個模糊子集?通常可使用擇近識別原則進行判別,它是建立在貼近度概念之上的一種識別法則,也是模糊識別最重要的法則之一。
擇近原則:設論域U上有n個模糊子集
,對於任何
,如果:
則認為模糊集B應相對歸屬於模糊集
,其中
為B與Ai的貼近度。
顯然,該法則是要從一群已知的模糊集
中,找到與模糊集B最為相似的一個,並最終認定B的隸屬應歸於與B最為相似的那個模糊集,這便是擇近識別原則的本質所在。

例題解析

【例1】植物群落的演替分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四個階段,植物群落類型分為St、Ag、Ar、Co四種,各植物群落類型對各階段的隸屬度如下面的矩陣所示:
擇近原則
首先求出各行的最大值如上所示,這些最大值分別處在矩陣的第1、2、3、4列的對角線上,因此按照最大隸屬度識別原則,各階段的植物群落可以分別被命名為St、Ag、Ar、Co型,並稱其是各階段的優勢種。
在各階段中,稱與該階段的優勢種最為貼近(即貼近度最大)的種群(植物群落)稱為亞優勢種。
如果採用黎曼第一貼近度公式進行計算各階段之間的貼近度,則各植物群落之間的貼近度計算過程如下。
對於第Ⅰ階段有
擇近原則
該矩陣的計算是由上述隸屬度矩陣的第1行元素得到的,例如第2行第3列元素的計算過程為:0.1339/0.2026=0.6609,即用隸屬度矩陣中第1行的第2個數和第3個數用較小數除以較大數得到,計算完所有貼近度之後,再求得這些貼近度中的最大值,顯然最大值為0.6609,它是Ag與Ar的貼近度。可見,在第Ⅰ階段中,Ag與Ar最為貼近。但第Ⅰ階段的優勢種為St,而第Ⅰ階段中與St最為貼近(貼近度為0.3148)的是Ag,因此第Ⅰ階段的亞優勢種應為Ag,而Ar會最貼近Ag進行演替下去,同理其他三個階段的貼近度為:
擇近原則
擇近原則
擇近原則
在第Ⅱ階段中, St與Ar最為貼近,但第Ⅱ階段的優勢種為Ag,而第Ⅱ階段中與Ag最為貼近(貼近度為0.7831)的是St,因此第Ⅱ階段的亞優勢種應為St,而Ar會最貼近St進行演替下去。
在第Ⅲ階段中,St與Ag最為貼近,但第Ⅲ階段的優勢種為Ar,而第Ⅲ階段中與Ar最為貼近(貼近度為0.4416)的是Ag,因此第Ⅲ階段的亞優勢種應為Ag,而St會最貼近Ar進行演替下去。
在第Ⅳ階段中,Ag與Ar最為貼近,但第Ⅳ階段的優勢種為Co,而第Ⅳ階段中與Co最為貼近(貼近度為0.5098)的是Ag,因此第Ⅳ階段的亞優勢種應為Ag,而Ag會最貼近Ar進行演替下去。

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