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

2 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

81835. Размещение производительных сил и транспортных узлов 23.87 KB
  При планировании и в практике размещения производительных сил в стране непременно учитывается конфигурация и мощность существующей сети путей сообщения и предусматривается ее развитие в соответствии с перспективными задачами народного хозяйства.
81836. Транспортная сеть города 26.41 KB
  Транспортная инфраструктура в планировочной структуре современного города является основой вокруг которой образуются и развиваются элементы городской среды: микрорайоны жилые районы общегородские и районные центры зоны в которых размещаются производственные предприятия объекты здравоохранения спортивные комплексы рекреационные объекты и т. Городская транспортная инфраструктура неразрывно связана с внешними междугородными транспортными коммуникациями являясь их логическим продолжением в планировочной структуре города и наоборот. Как...
81837. Технико – эксплуатационные характеристики промышленного транспорта 25.22 KB
  Промышленный транспорт - это совокупность транспортных средств, сооружений и путей промышленных предприятий, предназначенных для обслуживания производственных процессов, перемещения сырья, полуфабрикатов и готовой продукции на территории обслуживаемого предприятия.
81838. Классификация транспортных узлов по функциональным признакам 26.65 KB
  В отношении географического фактора узлы могут располагаться на территории где отсутствуют море и судоходные реки или на берегах указанных водоемов; на конструкции узлов оказывает влияние характер производительных сил род промышленности: добывающая обрабатывающая смешанная; наконец существенное влияние на конструкцию узлов оказывают размеры местных пассажирских перевозок. В этом отношении они могут быть подразделены на узлы: с одной станцией тупиковые треугольные крестообразные с последовательным расположением станций с...
81839. Производительность труда на разных видах транспорта 27.98 KB
  Рассмотренные экономические показатели тесно связаны между собой: с увеличением производительности труда снижается себестоимость возрастают прибыль и рентабельность перевозок. Производительность труда в целом по сети или отдельным железным дорогам и их отделениям определяется условнонатуральным методом ее расчета Птр=∑Pℓприв Чсп ∑Pℓприв=∑Pℓн2∑ℓ 4.При существующем дефиците трудовых ресурсов в стране показатель производительности труда приобретает особо важное значение при выборе того или иного вида транспорта.
81840. Технико–эксплуатационные характеристики автомобильного транспорта 25.72 KB
  Его высокая маневренность позволяет организовать перевозку грузов непосредственно от склада отправителя до склада получателя. Автотранспорт обеспечивает главным образом внутрирайонные и внутригородские перевозки грузов и пассажиров завозит и вывозит грузы с железнодорожных станций морских и речных портов и аэропортов. Широко используется автотранспорт на внутрипроизводственных перемещениях грузов почти во всех отраслях промышленности в строительстве и сельском хозяйстве. Большой объем перевозок грузов выполняется автомобилями занятыми в...
81841. Прямые, смешанные перевозки, их эффективность 25.69 KB
  На начало 90х годов большинство грузовых перевозок осуществлялось с участием двух и более видов транспорта т. С автомобильного транспорта на железнодорожный на грузовых районах и контейнерных пунктах по ориентировочной оценке в 1994 г. было передано не менее 4550 млн т различных грузов а с железнодорожного транспорта на автомобильный примерно 100 млн т в 2 раза больше.
81842. Принципы выбора видов транспорта 26.81 KB
  Четвертый принцип обеспечение достоверной и достаточной информированности потребителей транспортных услуг в частности через рекламу о емкости качестве и стоимости этих услуг благодаря наличию хорошей экспедиторской службы по обслуживанию клиентов развитию материальных подходов в работе транспортных предприятий. Объективная информация транспортных услугах позволяет потребителям проводить сравнительные расчеты по оптимизации своих затрат на транспорт рационализировать перевозку и эффективнее размещать заказы определять более выгодные рынки...
81843. Технико–эксплуатационные характеристики железнодорожного транспорта 27.33 KB
  Массовость перевозок в сочетании с довольно низкой себестоимостью малые эксплуатационные расходы и достаточно высокой скоростью доставки; более короткий путь следования по сравнению с естественными путями водного транспорта. Относительные недостатки железнодорожного транспорта: ограниченная маневренность из-за привязки к колее; высокая первоначальная стоимость основных фондов: стоимость строительства 1 км однопутной линии примерно 10 млн.