Download
1 / 14
150 likes | 249 Views
ΕΡΓΑΣΙΑ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΩΝ. ΘΕΩΡΙΑ ΤΩΝ ΑΣΑΦΩΝ ΣΥΝΟΛΩΝ ΚΑΚΑΛΟΥ ΔΙΟΝΥΣΙΑ ΑΕΜ: 4403. ΕΙΣΑΓΩΓΗ. Τα πραγματικά συστήματα πολύ δύσκολα μοντελοποιούνται μαθηματικά.
E N D
ΕΡΓΑΣΙΑ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΩΝ ΘΕΩΡΙΑ ΤΩΝ ΑΣΑΦΩΝ ΣΥΝΟΛΩΝ ΚΑΚΑΛΟΥ ΔΙΟΝΥΣΙΑ ΑΕΜ: 4403
ΕΙΣΑΓΩΓΗ • Τα πραγματικά συστήματα πολύ δύσκολα μοντελοποιούνται μαθηματικά. • Ο ασαφής έλεγχος αντιτίθεται ριζικά στην παραπάνω φιλοσοφία και αντιπροτείνει μια νέα προσέγγιση, χρησιμοποιώντας ένα γλωσσικό μοντέλο του υπό εξέταση συστήματος για την κατασκευή του οποίου έχει ως εργαλείο τη θεωρία των ασαφών συνόλων
ΙΣΤΟΡΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ (ΠΡΙΝ) • 1ο πρωτοποριακό άρθρο • Η νέα θεωρία των ασαφών συνόλων, έρχεται σε αντίθεση με τα κλασσικά μαθηματικά. Αποτέλεσμα: • Δεν πάρθηκε σοβαρά υπόψη από κανέναν επιστημονικό κύκλο • Επιμονή Zadeh με 3 επόμενες δημοσιεύσεις το 1971, ‘72, ’74 L. Zadeh το 1965
ΙΣΤΟΡΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ (ΠΡΙΝ) συνέχεια • 1η πρακτική εφαρμογή το 1974, σε ένα άσημο κολέγιο του Λονδίνου (Queen Mary College) και αφορούσε: Τον έλεγχο μιας μηχανής ατμού (pilot scale steam engine) Έπειτα εκρηκτική ανάπτυξη του ασαφούς ελέγχου.
ΙΣΤΟΡΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ (ΣΗΜΕΡΑ) • 4 περιοχές συγκέντρωσης της παγκόσμιας ερευνητικής προσπάθειας : α) Σχεδίαση ελεγκτών βασισμένους σε κανόνες β) Ανάλυση σημειακών συστημάτων γ) Θεωρία ασαφών δυναμικών συστημάτων δ) Ασαφής βελτιστοποίηση
ΓΡΑΦΙΚΗ ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΗ ΑΣΑΦΟΥΣ ΣΥΝΟΛΟΥ Έστω Χ υπερσύνολο αναφοράς και Α υποσύνολο του Χ τότε: Το Α καλείται ασαφές υποσύνολο του Χ όταν και μόνο όταν Α = { (χ,μΑ (χ) | χεΧ, μΑ (χ): Χ [0,1] }
ΠΡΑΞΕΙΣ ΕΠΙ ΤΩΝ ΑΣΑΦΩΝ ΣΥΝΟΛΩΝ Έστω Χ υπερσύνολο αναφοράς και Α,Β ασαφή υποσύνολα του Χ , τότε ορίζουμε τα ακόλουθα : 1. Αλγεβρικό άθροισμα: Α+Β = { (χ,μΑ+Β (χ) | χεΧ, μΑ+Β (χ) =μΑ(χ)+μΒ(χ)-μΑ(χ)*μΒ(χ)} 2. Αλγεβρικό γινόμενο : ΑΒ = { (χ,μΑΒ (χ) | χεΧ, μΑΒ (χ)=μΑ(χ) * μΒ(χ) } 3.Τομή : C=Α∩Β = { (χ,μC(χ) | χεΧ, μC(χ) =min(μΑ(χ),μΒ(χ)) } 4.Ένωση:D=AỦB= { (x,μD(χ) | χεΧ, μD(χ) =max(μΑ(χ),μΒ(χ) } 5.Συμπλήρωμα: Αc= { (χ,μAc(χ) | χεΧ, μΑc(χ) = 1-μΑ (χ) }
ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΟ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ Έστω Χ = { σπίτια με 1 ή 2 ή 3…ή 10 δωμάτια } Α = { σπίτια ``κατάλληλα΄΄ για 4-μελή οικογένεια } Β = { σπίτια ``μεγάλα΄΄ σε επιφάνεια } Τα Α, Β αποτελούν ασαφή υποσύνολα του Χ. Αν Α = 0,2/1 + 0,5/2 + 0,8/3 + 1/4 + 0,7/5 + 0,3/6 Β = 0,2/3 + 0,4/4 + 0,6/5 + 0,8/6 + 1/7 + 1/8 Τότε C= Α∩Β = { σπίτια `κατάλληλα΄ για 4-μελή οικογένεια και `μεγάλα΄ σε επιφάνεια } = 0.2/3 + 0.4/4 + 0.6/5 + 0.3/6 D = ΑυΒ = {σπίτια `κατάλληλα΄ για 4-μελή οικογένεια ή μεγάλα σε επιφάνεια } =0.2/1 + 0.5/2 + 0.8/3 + 1/4 + 0.7/5 + 0.8/6 + 1/7 + 1/8 Αc= {σπίτια ακατάλληλα για 4-μελή οικ.}=0.8/1 + 0.5/2 + 0.2/3 + Ο.3/5 + 0.7/6 Βc= {σπίτια μικρά σε επιφάνεια}=1/1 + ½ + 0,8/3 + 0.6/4 + 0.4/5 + 0.2/6
ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΑΣΑΦΩΝ ΣΥΝΟΛΩΝ ΣΤΗ ΒΙΟΛΟΓΙΑ • Τα ασαφή σύνολα μπορεί να αποτελέσουν ένα σημαντικό εργαλείο για την εξαγωγή συμπερασμάτων στη βιολογία όπως : • Ανάλυση σχέσεων μεταξύ βλάστησης και περιβάλλοντος • Εντοπισμός προβλημάτων πληθυσμών όπως:προτιμήσεις στο φαγητό, επιλογή κατάλληλου ενδιαιτήματος, περιβαλλοντικούς περιορισμούς κλπ • Μετατροπή τιμών έκφρασης βιολογικών γονιδίων σε ποιοτικές περιγραφές, που μπορούν να αξιολογηθούν. • Κατηγοριοποίηση των ειδών σε σχέση με το φυσικό περιβάλλον.
