- •ВВЕДЕНИЕ. ОБЩИЕ СРЕДСТВА МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОПИСАНИЯ СИСТЕМ
 - •ТЕМА 1. ОСНОВЫ ТЕОРИИ МНОЖЕСТВ
 - •1.1. Основные понятия и определения
 - •1.2. Операции над множествами
 - •1.3. Законы и тождества алгебры множеств
 - •1.4. Принцип двойственности
 - •1.5. Уравнение с множествами
 - •1.6. Упорядоченное множество. Прямое произведение множеств
 - •1.7. Соответствия
 - •1.8. Отображения и их виды
 - •1.9. Отношения и их свойства
 - •1.10. Виды отношений
 - •1.11. Нечёткие множества. Способы задания. Понятие лингвистической переменной
 - •1.12. Операции над нечёткими множествами
 - •1.13. Параметры нечётких множеств
 - •1.14. Методы дефаззификации нечётких множеств
 - •ТЕМА 2. ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ГРАФОВ И ЕЕ ПРИЛОЖЕНИЯ
 - •2.1. Основные понятия и определения. Способы задания графов
 - •2.2. Типы графов
 - •2.4. Числовая функция на графе. Сигнальные графы
 - •2.5. Правило Мэзона
 - •2.6. Операции над графами
 - •2.7. Задача о кратчайшем пути связного неориентированного графа
 - •2.8. Деревья. Символ дерева
 - •2.9. Покрывающее дерево связного графа. Экстремальное дерево
 - •2.10. Корневые деревья. Код дерева
 - •ТЕМА 3. ТРАНСПОРТНЫЕ СЕТИ
 - •3.1. Основные понятия и определения
 - •3.2. Задача о максимальном потоке. Алгоритм Форда-Фалкерсона
 - •3.3. Транспортная задача
 - •ТЕМА 4. СЕТИ ПЕТРИ
 - •4.1. Особенности сетей Петри и области их применения
 - •4.2. Основные определения. Способы задания сетей Петри
 - •4.3. Функционирование сетей Петри
 - •4.4. Свойства сетей Петри
 - •4.5. Анализ сетей Петри
 - •4.6. Подклассы и расширения сетей Петри
 - •5.1. Основные понятия алгебры логики
 - •5.2. Элементарные булевы функции
 - •5.3. Полнота системы булевых функций
 - •5.4. Законы и тождества алгебры логики
 - •5.6. Минимизация функций алгебры логики
 - •5.8. Синтез комбинационных схем
 - •5.9. Понятие о конечных автоматах и способы их задания
 - •5.10. Синтез конечных автоматов
 - •6.1. Временное представление сигналов. Классификация сигналов
 - •6.2. Спектральное представление сигналов. Разложение произвольного сигнала по заданной системе функций
 - •6.3. Гармонический анализ периодических сигналов
 - •6.4. Комплексная форма ряда Фурье
 - •6.6. Свойства преобразование Фурье
 - •6.7. Представление сигналов в виде ряда Котельникова
 - •6.8. Корреляционный анализ детерминированных сигналов
 - •6.10. Частотный спектр АМ сигнала
 - •6.11. Основные вероятностные характеристики случайных сигналов
 - •6.12. Спектральные плотности стационарных случайных процессов
 - •ТЕМА 7. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ЛИНЕЙНЫХ СИСТЕМ И ИХ ЭЛЕМЕНТОВ С ПОСТОЯННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ
 - •7.1. Классификация элементов
 - •7.2. Уравнения динамики и статики
 - •7.3. Понятие передаточной функции
 - •7.4. Передаточные функции различных соединений звеньев
 - •7.5. Временные характеристики систем и их элементов
 - •7.6. Понятие о частотных характеристиках систем и их элементов
 - •7.7. Понятие о логарифмических частотных характеристиках
 - •7.8. Построение логарифмических частотных характеристик разомкнутых одноконтурных систем
 - •7.9. Математические модели элементов в параметрах пространства состояний
 - •7.10. Решение уравнений состояния первого порядка
 - •7.11. Представление уравнений состояния при помощи матриц
 - •7.14. Каноническая форма уравнений состояния
 - •7.15. Понятие об устойчивости линейных систем
 - •7.16. Математическое описание дискретных систем и их элементов
 - •7.17. Уравнения состояния и моделирование дискретных систем
 - •ЛИТЕРАТУРА
 



 – наиболее комфортная для самочувствия человека принимается за среднюю.
m(x)
m (x)  | 
	m2 (x)  | 
	m3 (x)  | 
1  | 
	
  | 
	
  | 
1
  | 
	
  | 
	A1 = PN  | 
	
  | 
	A  | 
	2 = PS  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	A3 = PW  | 
|||||
  | 
	
  | 
	%  | 
	
  | 
	
  | 
	%  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	%  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
a1  | 
	c1  | 
	a  | 
	2  | 
	b  | 
	c2  | 
	a  | 
	3  | 
	b  | 
	2  | 
	c  | 
||||
  | 
	
  | 
	
  | 
	1  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	3  | 
	
  | 
|||||
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	x  | 
	
  | 
	
  | 
	X = T °C  | 
|
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
||||
Рис. 1.16



 – несомненно низкая, когда следует включить обогреватель.



 – слишком высокая, когда требуется включить кондиционер. При 

 температура относится одновременно к двум термам и воз-
никает проблема, какое решение принять.
1.12. Операции над нечёткими множествами
Дополнением нечёткого множества  | 
	заданного на  | 
	
  | 
	называется нечёт-  | 
||||||||||
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	).  | 
|||||||
кое множество с функцией принадлежности  | 
	
  | 
	
  | 
|||||||||||
На рис. 1.17 приведен  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|||||||
пример выполнения  | 
	опеа-  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	m%  | 
	(x)  | 
|||||||
ции нечёткого дополнения.  | 
	
  | 
	m  | 
	
  | 
	(x)  | 
|||||||||
  | 
	%  | 
	
  | 
	A  | 
||||||||||
Пересечением  | 
	нечёт-  | 
	A  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
||||||||
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
||||||||
ких множеств  | 
	
  | 
	и ,  | 
	задан-  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
||||
ных на X, называется  | 
	нечёт-  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
||||||
кое множество  | 
	C = A Ç B,  | 
	с  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|||||
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	% %  | 
	%  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|
функцией  | 
	{  | 
	инадлежности  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|||||
C  | 
	A  | 
	
  | 
	B  | 
	}  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
||
m % (x) = min  | 
	
  | 
	m %  | 
	(x), m %  | 
	(x) ,  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
||
для всех 
. Операция нахождения минимума ткже обозна ается знаком 
, т. е. 







Рис. 1.17
18
  | 
	Объединением нечётких  | 
	множеств  | 
	и ,заданных на  | 
	называется  | 
|||||||||
нечёткое множество  | 
	с функцией  | 
	принадлежности  | 
	
  | 
	
  | 
|||||||||
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	для всех  | 
	. Операция  | 
	нахождения максимума  | 
	
  | 
	также  | 
|||
обозначается знаком  | 
	
  | 
	, т.е.  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
||||
  | 
	На рис. 1.18  | 
	приведён  | 
	m(x)  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|||||
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
||||||
результат  | 
	операций  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	m % m %  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|||||
фаззи множеств  | 
	и  | 
	
  | 
	одной  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	AÈ B  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|||
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
||||||
переменной .  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
||
  | 
	Линия,  | 
	выделенная  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
||||
более  | 
	чётко  | 
	и идущая ыше,  | 
	
  | 
	
  | 
	%  | 
	%  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
||||
соответствует  | 
	дизъюнкции  | 
	
  | 
	
  | 
	A  | 
	B  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|||||
  | 
	
  | 
	Ù  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
||||||||
двух  | 
	функций  | 
	
  | 
	принадж-  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|||||
ности  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	,  | 
	а дру-  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
гая  | 
	линия  | 
	–  | 
	конъюнкции  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|||
двух  | 
	функций  | 
	принадлжно-  | 
	
  | 
	
  | 
	m %  | 
	m %  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
||||
  | 
	
  | 
	A Ù  | 
	B  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|||||||
сти  | 
	
  | 
	
  | 
	.  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	Рис. 1.18  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|
  | 
	Включение нечётких множеств. Пусть заданы и на множестве .  | 
||||||||||||
называется подмножеством нечёткого множества и обозначается  | 
	, если  | 
||||||||||||
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	.Нечёткие  | 
	множества  | 
	и  | 
	разны,  | 
	
  | 
	если  | 
||




, 
.
1.13. Параметры нечётких множеств
Высотой нечёткого множества 
 называется верхняя граница его функции принадлежности



. Для дискретного множества 
 супре-
мум соответствует максимуму степеней принадлежности его элементов. Нечёткое множество называется нормальным, если его высота равна
единице, в противном случае множества называются субнормальными. Нормализация – преобразование субнормального нечёткого множества
 в нормальное 
. Определяется следующим образом
Пусть  | 
	=  | 
	
  | 
	, высота = 0,6.  | 
  | 
На рис 1.19 показана нормализация нечёткого множества 
.
Ядром нечёткого множества 
 называется чёткое подмножество универсального множества 
, элементы которого имеют степени принадлежности, равные 1.
Ядро субнормального нечёткого множества пустое.
19
a −сечением нечёткого множества 
 называется чёткое подмножество универсального множества 
, элементы которого имеют степени принадлежности большие или равные 
m(x) 
mA% (x)
mA%¢(x)
Рис. 1.19
Носителем нечёткого множества 
 называется чётное подмножество универсального множества 
, элементы которого имеют ненулевые степени принадлежности. (англ: support – носитель).
Ядро, a – сечение и носитель показаны на рис. 1.20.
m(x)  | 
a  | 
x  | 
Рис. 1.20  | 
20
Кардинальное число 
 (или мощность) нечёткого множества 
 равно сумме степеней принадлежности всех элементов к этому множеству
1.14. Методы дефаззификации нечётких множеств
Дефаззификация – процедура преобразования нечёткого множества в чёткое число. Простейший способ, пригодный только для одноэкстремальных функций принадлежности, заключается в выборе чёткого числа 
, соответствующего максимуму функции принадлежности.
Метод центра тяжести. Дефаззификация 
 осуществляется по формуле (для дискретного универсального множества 
).
  | 
	n  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
  | 
	x × m %  | 
	( x )  | 
|||
  | 
	å i  | 
	
  | 
	A  | 
	i  | 
|
x =  | 
	i=1  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	.  | 
n  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
||
  | 
	å  | 
	m %  | 
	(x )  | 
||
  | 
	A  | 
	
  | 
	i  | 
||
i=1
Пример: Провести дефаззификацию нечёткого множества«мужчина среднего роста», заданного следующим образом
Результат дефаззификации имеет вид
Для непрерывного универсального множества
 – процедура находит центр тяжести плоской фигуры, ограниченной осями координат и графиком функции принадлежности 
 в соответствии с выражением
b
ò x × mA% (x)dx
x =  | 
	a  | 
	
  | 
	
  | 
	.  | 
b  | 
	
  | 
	
  | 
||
  | 
	ò  | 
	m %  | 
	(x)dx  | 
|
  | 
	A  | 
|||
a
Метод медианы. Дефаззификация нечёткого множества 
 по методу медианы состоит в нахождении такого числа 
, что
21
