Примеры нечетких множеств

Пусть E = {0,1,2,..,10}, M =[0,1]. Нечеткое множество "несколько" можно определить следующим образом: "несколько" = 0,5/3+0,8/4+1/5+1/6+0,8/7+0,5/8; его характеристики: высота = 1, носитель={3,4,5,6,7,8}, точки перехода - {3,8}.

Пусть E = {1,2,3,...,100} и соответствует понятию "возраст", тогда нечеткое множество "молодой", может быть определено с помощью

_{"молодой"}(x) = .

Нечеткое множество "молодой" на универсальном множестве E' ={Иванов, Петров, Сидоров,...} задается с помощью функции принадлежности _{"молодой"}(x) на E = {1,2,3,..100} (возраст), называемой по отношению к E' функцией совместимости, при этом:

_{"молодой"}(Сидоров):= _{"молодой}"(x), где x - возраст Сидорова.

Например, известны следующие данные

Фамилия	Возраст
Иванов	18
Петров	26
Сидоров	64
Грибков	32
Серов	85

Тогда данное множество можно описать следующим образом: ={1/18+0,96/26+0,02/64+0,34/32+0,003/85}

Операции над нечеткими множествами

Над множествами, как и над многими другими математическими объектами, можно совершать различные операции, которые иногда называют теоретико-множественными операциями. В результате операций из исходных множеств получаются новые.

Заде предложил набор аналогичных операций над нечеткими множествами через операцию с функциями принадлежности этих множеств.

1) Включение.

Пусть A и B - нечеткие множества на универсальном множестве E.

Говорят, что A содержится в B, если x E _A(x) _B(x).

Обозначение: A  B.

Иногда используют термин "доминирование", т.е. в случае когда A  B, говорят, что B доминирует A.

2) Равенство.

A и B равны, если x E _A(x) = _B (x).

Обозначение: A = B.

3) Дополнение.

Пусть  = [0,1], A и B - нечеткие множества, заданные на E. A и B дополняют друг друга, если

xE _A(x) = 1 -  _B(x).

Обозначение: B = или A = .

Очевидно, что = A. (Дополнение определено для M = [0,1], но очевидно, что его можно определить для любого упорядоченного M).

4) Пересечение.

AB - наибольшее нечеткое подмножество, содержащееся одновременно в A и B.

AB(x) = min( _A(x),  _B(x)).

5) Объединение.

А  В - наименьшее нечеткое подмножество, включающее как А, так и В, с функцией принадлежности:

A B(x) = max(_A(x),  _B(x)).

6) Разность.

А - B = А с функцией принадлежности:

_A-B(x) = A  (x) = min( _A(x), 1 -  _B(x)).

7) Дизъюнктивная сумма.

АB = (А - B)(B - А) = (А  ) (  B) с функцией принадлежности:

_A-B(x) = max{[min{ _A(x), 1 - _B(x)}];[min{1 - _A(x), _B(x)}] }

Примеры.

Пусть:

A = 0,4/ x₁ + 0,2/ x₂+0/ x₃+1/ x₄;

B = 0,7/ x₁+0,9/ x₂+0,1/ x₃+1/ x₄;

C = 0,1/ x₁+1/ x₂+0,2/ x₃+0,9/ x₄.

Здесь: AB, т.е. A содержится в B или B доминирует A, С несравнимо ни с A, ни с B, т.е. пары {A, С} и {A, С} - пары недоминируемых нечетких множеств.

A  B  C.

= 0,6/ x₁ + 0,8/x₂ + 1/x₃ + 0/x₄;

= 0,3/x₁ + 0,1/x₂ + 0,9/x₃ + 0/x₄.

AB = 0,4/x₁ + 0,2/x₂ + 0/x₃ + 1/x₄.

АВ = 0,7/x₁ + 0,9/x₂ + 0,1/x₃ + 1/x₄.

А - В = А = 0,3/x₁ + 0,1/x₂ + 0/x₃ + 0/x₄;

В - А =  В = 0,6/x₁ + 0,8/x₂ + 0,1/x₃ + 0/x₄.

А  В = 0,6/x₁ + 0,8/x₂ + 0,1/x₃ + 0/x₄.