66540

Моделі та методи обробки нечітких знань. Нечіткі множини

Лабораторная работа

Информатика, кибернетика и программирование

При розробці інтелектуальних систем знання про конкретну предметну область, для якої створюється система, рідко бувають повними й абсолютно достовірними. Навіть кількісні дані, отримані шляхом досить точних експериментів

Украинкский

2014-11-30

31.77 KB

3 чел.

Міністерство освіти і науки України

Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя

кафедракомп’ютерних наук

Лабораторна робота №5

Моделі та методи обробки нечітких знань.

Нечіткі множини.

 Виконав

 cтудент групи СНс-33

Михалевич М.М.

Перевірив

 Фалендиш В.В.

Тернопіль, 2011

Тема роботи:Моделі та методи обробки нечітких знань. Нечіткі множини.

Мета роботи:Вивчення основних понять нечітких множин і способів їх представлення.

Теоритичні відомості

При розробці інтелектуальних систем знання про конкретну предметну область, для якої створюється система, рідко бувають повними й абсолютно достовірними. Навіть кількісні дані, отримані шляхом досить точних експериментів, мають статистичні оцінки вірогідності, надійності, значимості і т.д. Інформація, якою заповнюються експертні системи, отримується у результаті  опитування експертів, думки яких є суб’єктивними і можуть розходитися. Поряд із кількісними характеристиками в базах знань інтелектуальних систем повинні зберігатися якісні показники, евристичні правила, текстові знання і т.д. При обробці знань із застосуванням механізмів формальної логіки виникає протиріччя між нечіткими знаннями і чіткими методами логічного виведення. Розв’язати це протиріччя можна шляхом подолання нечіткості знань (коли це можливо) або використанням спеціальних методів подання й обробки нечітких знань.

Зміст терміна нечіткість багатозначний та включає такі основні компоненти: недетермінованість висновків, багатозначність інтерпретації, ненадійність знань і висновків, неповнота знань і немонотонна логіка, неточність знань.

Основні поняття нечіткості

Недетермінованість висновків – це характерна риса більшості систем штучного інтелекту. Недетермінованість означає, що заздалегідь шлях вирішення конкретної задачі в просторі її станів визначити неможливо. Тому в більшості випадків методом проб і помилок вибирається деякий ланцюжок логічних висновків, що узгоджуються з наявними знаннями, а у випадку якщо він не приводить до успіху, то організується перебір з поверненням для пошуку іншого ланцюжка і т. д. Такий підхід припускає визначення деякого первісного шляху. Недетермінованість висновків варто враховувати при розробці ефективних способів подання і збереження знань, а також при побудові методів пошуку й обробки знань, що дозволяють одержати рішення задачі за найменше число кроків. Для побудови таких методів звичайно застосовуються евристичні метазнання (знання про знання).

Багатозначність інтерпретації – звичайне явище в задачах розпізнавання. При розумінні природної мови серйозними проблемами стають багатозначність змісту слів, їхня підпорядкованість, порядок слів у реченні і т.п. Проблеми розуміння змісту виникають у будь-якій системі, що взаємодіє з користувачем природною мовою. Розпізнавання графічних образів також пов’язано з вирішенням проблеми багатозначної інтерпретації. При комп’ютерній обробці знань багатозначність необхідно усувати шляхом вибору правильної інтерпретації, для чого розроблено спеціальні методи.

Ненадійність знань і висновків означає, що для оцінки вірогідності знань не можна застосувати двобальну шкалу (1 – абсолютно достовірні знання, 0 – недостовірні знання). Для більш тонкої оцінки вірогідності знань застосовується імовірнісний підхід, заснований на теоремі Байєса, і інші методи (наприклад, метод висновків з використанням коефіцієнтів упевненості). Широке застосування на практиці одержали нечіткі висновки, які будуються на базі нечіткої логіки, що веде своє походження від теорії нечітких множин.

Неповнота знань і немонотонна логікаАбсолютно повних знань не буває, оскільки процес пізнання нескінченний. У зв’язку з цим стан бази знань повинний змінюватися з часом. На відміну від простого додавання інформації, як у базах даних, при додаванні нових знань виникає небезпека одержання суперечливих виcновків: тобто висновки, отримані з використанням нових знань, можуть спростовувати ті, що були отримані раніше. Ще гірше, якщо нові знання будуть знаходитися в протиріччі з старими, тоді механізм висновку може стати непрацездатним.

Більшість експертних систем першого покоління були засновані на моделі закритого світу, обумовленій застосуванням апарату формальної логіки для обробки знань. Модель закритого світу припускає твердий добір знань, що включаються в базу, а саме: база знань заповнюється винятково вірними поняттями, а усе, що ненадійно або невиразно, свідомо вважається помилковим. Така модель має обмежені можливості подання знань і таїть у собі небезпеку одержання протиріччя при додаванні нової інформації. Недоліки моделі закритого світу пов’язані з тим, що формальна логіка виходить з передумови, відповідно до якої набір визначених у системі аксіом (знань) єповним (теорія є повною, якщо кожний її факт можна довести, виходячи з аксіом цієї теорії). Для повного набору знань справедливість раніше отриманих висновків не порушується з додаванням нових фактів. Ця властивість логічних висновків називається монотонністю.На жаль, реальні знання, що закладаються в експертні системи, украй рідко бувають повними.

Неточність знань. Відомо, що кількісні дані (знання) можуть бути неточними, при цьому існують кількісні оцінки такої неточності (довірчий інтервал, рівень значимості, ступінь адекватності і т.д.). Лінгвістичні знання також можуть бути неточними. Для врахування неточності лінгвістичних знань використовується теорія нечітких множин. Фактично нечіткість може бути ключем до розуміння здатності людини справлятися з задачами, що занадто складні для вирішення на ЕОМ. Розвиток досліджень в області нечіткої математики призвів до появи нечіткої логіки і нечітких висновків, що виконуються з використанням знань, представлених нечіткими множинами, нечіткими відношеннями, нечіткими відповідностями

Завдання до лабораторної роботи №5

Завдання:Нехай V–номер варіанта студента. Визначимо:

де round(x)функція округлення.

Сформувати нечіткі множини:

, , .

Результати виконання

V= 16; V1= 5

У результаті виконання лабораторної роботи були сформовані наступні нечіткі множини:

Висновок: На цій лабораторній роботі я ознайомився з поняттям нечіткої множини, а також з способами їх представлення.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

21471. Волоконный гироскоп 412 KB
  Принцип действия оптического гироскопа основан на эффекте Саньяка Рис. При радиусе оптического пути время достижения расщепителя лучей светом движущимся по часовой стрелке выражается как 1 в противоположном направлении 2 где с скорость света. Она не зависит от формы оптического пути положения центра вращения и коэффициента преломления. Структурные схемы гироскопов на эффекте Саньяка r и l частота генерации света с правым и левым вращением;  время необходимое для однократного прохождения светом...
21472. Оптическая мышка 277 KB
  До появления этих мышей да и еще долго после этого большинство массовых компьютерных грызунов были оптомеханическими перемещения манипулятора отслеживались оптической системой связанной с механической частью двумя роликами отвечавшими за отслеживание перемещения мыши вдоль осей Х и Y; эти ролики в свою очередь вращались от шарика перекатывающегося при перемещении мыши пользователем. На основании анализа череды последовательных снимков представляющих собой квадратную матрицу из пикселей разной яркости интегрированный DSP...
21473. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ФИЗИОЛОГИИ И ПАТОЛОГИИ ВОДНО-ЭЛЕКТРОЛИТНОГО ОБМЕНА 213.5 KB
  Общее количество жидкости в организме: л=кг веса тела х 06 мужчины х 05 женщины Внеклеточное пространство: л=кг веса тела х 02 Внутрисосудистое: л=кг веса тела х 0043 Внутриклеточное пространство л=общее количество жидкости в организме л внеклеточное пространство Таблица 3 Внеклеточная трансцеллюлярная жидкость: средние концентрации электролитов неэлектролитов и рН в спинномозговой жидкости рН Электролиты ммоль л N K C2 Cl HCO3 глюкоза ммоль л Молочная ктк ммоль л 74 146 35 15 125 25 28 7 167 Таблица 4...
21474. Реаниматрологическая помощь при термической травме 160 KB
  Schievens 1936 в эксперименте на животных показал что 2 4 ч после обширных ожогов объем циркулирующей крови составлял 42 61 от исходного. 1942 и Stockis 1943 характеризуется снижением объема циркулирующей крови. Снижение активного внеклеточного пространства и соответственно объема циркулирующей крови находится в прямой зависимости от размера поражения. Гиповолемия и связанная с ней гемоконцентрация в значительной мере изменяют динамическую вязкость и суспензионную стабильность крови и условие её прохождения через микроциркуляторное...
21475. Организация анестезиологической и реаниматологической помощи на этапе квалифицированной медици-нской помощи 255 KB
  Квалифицированная хирургическая и терапевтическая медицинская помощь. Особенности оказания квалифицированной медицинской помощи в рамках медицинского обеспечения соединений в наступательной операции. Особенности оказания квалифицированной медицинской помощи в рамках медицинского обеспечения соединений действующих в отрыве от главных сил армии.
21476. Организация анестезиологической и реаниматологической помощи на этапе специализированной медицинской помощи 248.5 KB
  Документы медицинского учета ОАРИТ ВПГ Общие сведения о работе ВПХГ. ЛЕКЦИЯ Тема: Организация анестезиологической и реаниматологической помощи на этапе специализированной медицинской помощи ОРГАНИЗАЦИЯ АНЕСТЕЗИОЛОГИЧЕСКОЙ И РЕАНИМАТОЛГИЧЕСКОЙ ПОМОЩИ В ГОСПИТАЛЬНОЙ БАЗЕ На этапе специализированной медицинской помощи анестезиологическое и реаниматологическое обеспечение возлагается на ведущих анестезиологов госпитальных баз и на персонал отделений анестезиологии и интенсивной терапии ОАИТ госпиталей. Тяжесть состояния...
21477. ОРГАНИЗАЦИЯ И МЕТОДИКА НАУЧНОЙ, ИЗОБРЕТАТЕЛЬСКОЙ И РАЦИОНАЛИЗАТОРСКОЙ РАБОТЫ 72.5 KB
  В настоящее время сформирована система научной медицинской и медикотехнической информации: ВИНИТИ Всероссийский институт научной и технической информации; ГЦНМБ Государственная центральная медицинская библиотека; МРЖ Медицинский реферативный журнал издаваемый ВНИИМИ с 1957 года. ВНТИЦ Всероссийский научнотехнический информационный центр Министерства науки и технической политики РФ издает сборники рефератов научноисследовательских и опытноконструкторских работ НИР и ОКР в нем публикуются рефераты отчетов о...
21478. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТЫ ОТДЕЛЕНИЯ (КАБИНЕТА) ГБО 79.5 KB
  Требования безопасности Организация работы отделений ГБО в лечебных учреждениях ВС России основывается на требованиях трех руководящих документов: методических указаний Организация и проведение гипербарической оксигенации в военных госпиталях отдельных медицинс ких батальонах 1989 года Отраслевых медицинских указаний Отделения гипербарической оксигенации правила эксплуатации и ремонта ОМУ 42212688 1991 года Отраслевых медицинских указаний Аппараты гипербарической оксигенации правила эксплуатации и ремонта ОМУ...
21479. ОРГАНИЗАЦИЯ СЛУЖБЫ ПЕРЕЛИВАНИЯ КРОВИ В МИРНОЕ И ВОЕННОЕ ВРЕМЯ 23.5 KB
  ПЛАН СЕМИНАРА по теме N29 ОРГАНИЗАЦИЯ СЛУЖБЫ ПЕРЕЛИВАНИЯ КРОВИ В МИРНОЕ И ВОЕННОЕ ВРЕМЯ 1. Основные этапы развития учения о переливании крови. Структура службы крови МЗ России. Организация службы крови и ее задачи в ВС России в мирное время Станция переливания крови военного округа.