第4章 模糊逻辑与模糊推理.ppt
《第4章 模糊逻辑与模糊推理.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第4章 模糊逻辑与模糊推理.ppt(68页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第第4章章 模糊逻辑与模糊推理模糊逻辑与模糊推理4.1 逻辑推理概述逻辑推理概述 4.2 二值逻辑和模糊逻辑二值逻辑和模糊逻辑4.3 模糊推理模糊推理1/1/202314.1 逻辑推理概述逻辑推理概述 逻辑学逻辑学研究概念、判断和研究概念、判断和推理形式推理形式的一门科学。的一门科学。数理逻辑数理逻辑逻辑与数学相结合的一门科学。逻辑与数学相结合的一门科学。17世纪德国科学家莱布尼兹开始,把数学方世纪德国科学家莱布尼兹开始,把数学方法用于哲学的研究。法用于哲学的研究。采用一套符号代替人们的自然语言进行表述。采用一套符号代替人们的自然语言进行表述。在逻辑上只取在逻辑上只取“真真”和和“假假”两值,
2、也称二两值,也称二值逻辑。值逻辑。1/1/202324.1 逻辑推理概述逻辑推理概述 推理推理人类的一种重要的思维方式,从已知的判断人类的一种重要的思维方式,从已知的判断推断出未知的判断。推断出未知的判断。逻辑学研究的重点。逻辑学研究的重点。推理的方式推理的方式演绎推理:演绎推理:以一般的普遍适用的原理为前提,以一般的普遍适用的原理为前提,推导到某个特殊情况作出结论的推理方法,推导到某个特殊情况作出结论的推理方法,即一般到特殊。即一般到特殊。归纳推理:归纳推理:由特殊情形的前提,归纳出一般由特殊情形的前提,归纳出一般原理的结论的推理,即特殊到一般。原理的结论的推理,即特殊到一般。1/1/202
3、334.1 逻辑推理概述逻辑推理概述 演绎推理演绎推理数理逻辑主要的研究内容。数理逻辑主要的研究内容。演绎推理一般具有演绎推理一般具有三段论法三段论法的形式。的形式。从两个两个判断,得出第三个判断。从两个两个判断,得出第三个判断。举例举例 苏格拉底论述:苏格拉底论述:大前提:所有的人都是要死的大前提:所有的人都是要死的小前提:苏格拉底是人小前提:苏格拉底是人结论:结论:苏格拉底总是要死的苏格拉底总是要死的1/1/202344.1 逻辑推理概述逻辑推理概述 归纳推理(归纳法)归纳推理(归纳法)完全归纳法完全归纳法在前提中列出全部推理的特殊情况,得出一般化在前提中列出全部推理的特殊情况,得出一般化
4、的结论。的结论。举例:数学归纳法举例:数学归纳法不完全归纳法不完全归纳法仅列出全部特殊情况的一个或几个,而归纳出一仅列出全部特殊情况的一个或几个,而归纳出一般的结论般的结论举例:抽样试验举例:抽样试验派生:类比推理派生:类比推理从特殊到特殊,利用两种事物的一部分属性相似,从特殊到特殊,利用两种事物的一部分属性相似,推断另一部分。推断另一部分。1/1/202354.1 逻辑推理概述逻辑推理概述 传统逻辑推理传统逻辑推理基于二值逻辑基于二值逻辑处理的信息和推理的规则是精确的、完备的处理的信息和推理的规则是精确的、完备的不精确推理(不确定推理、近似推理)不精确推理(不确定推理、近似推理)处理不精确、
5、不确定、不完备的信息,利用处理不精确、不确定、不完备的信息,利用不精确、不完备的知识、规则。不精确、不完备的知识、规则。不精确性的起因:随机性、模糊性等不精确性的起因:随机性、模糊性等模糊逻辑推理(模糊推理)模糊逻辑推理(模糊推理)基于模糊逻辑的方法处理由模糊性引起的不基于模糊逻辑的方法处理由模糊性引起的不精确推理。精确推理。1/1/202364.2 二值逻辑和模糊逻辑二值逻辑和模糊逻辑命题命题句子:用来表达一个完整概念的语言或文字符句子:用来表达一个完整概念的语言或文字符号。号。命题:命题:一个有意思的句子,能够判断它的涵义一个有意思的句子,能够判断它的涵义是真或假。是真或假。命题的取值:命
6、题的取值:“真真”或或“假假”举例:举例:月球是地球的卫星月球是地球的卫星。命题:真命题:真牛是食肉动物。牛是食肉动物。命题:假命题:假今天开会吗?今天开会吗?疑问句疑问句不是命题不是命题计算机计算机不是句子不是句子不是命题不是命题1/1/202374.2 二值逻辑和模糊逻辑二值逻辑和模糊逻辑命题命题真值:命题的真假值,一个命题的真和假真值:命题的真假值,一个命题的真和假表示:表示:“真真”“1”“假假”“0”二值逻辑二值逻辑:逻辑值只有真或假,即:逻辑值只有真或假,即0或或1命题属于二值逻辑命题属于二值逻辑原子命题原子命题简单句构成的命题。简单句构成的命题。复合命题复合命题用命题联结词把两个
7、或两个以上简单命题联结用命题联结词把两个或两个以上简单命题联结起来起来1/1/202384.2 二值逻辑和模糊逻辑二值逻辑和模糊逻辑命题联结词命题联结词 析取(析取():表示):表示“或或”。合取(合取():表示):表示“与与”、“并且并且”。否定(否定():表示对原命题的否定。):表示对原命题的否定。蕴含(蕴含():表示):表示“如果如果那么那么”。等价(等价():表示):表示“当且仅当当且仅当”,或称互蕴,或称互蕴含。含。传统命题逻辑基传统命题逻辑基本公理本公理1.每一命题是真或假,但不能既真又假;每一命题是真或假,但不能既真又假;2.由确定的术语所组成的表达式,都是命题;由确定的术语所组
8、成的表达式,都是命题;3.析取、合取、否定、蕴含、等价运算组成的析取、合取、否定、蕴含、等价运算组成的表达式也是命题。表达式也是命题。1/1/202394.2 二值逻辑和模糊逻辑二值逻辑和模糊逻辑命题联结词命题联结词蕴含:蕴含:一个蕴含是一个蕴含是“真真”,必须满足三个条件之一:,必须满足三个条件之一:1)前提是真,结论是真;前提是真,结论是真;在教书,是教师;在教书,是教师;2)前提是假,结论是假;前提是假,结论是假;不教书,不是教师;不教书,不是教师;3)前提是假,结论是真。前提是假,结论是真。不在教书,是教师;不在教书,是教师;蕴含是蕴含是“假假”时,则:时,则:4)前提是真,结论是假。
9、前提是真,结论是假。在教书,不是教师。在教书,不是教师。1/1/2023104.2 二值逻辑和模糊逻辑二值逻辑和模糊逻辑命题联结词命题联结词用用P,Q分别表示两个命题分别表示两个命题 逻逻辑辑关关系系用用真真值值表表示示1/1/2023114.2 二值逻辑和模糊逻辑二值逻辑和模糊逻辑命题联结词命题联结词二个重要的同义反复二个重要的同义反复从从真值表可以获得证明真值表可以获得证明:1/1/2023124.2 二值逻辑和模糊逻辑二值逻辑和模糊逻辑蕴含特征函数表达式蕴含特征函数表达式或或1-1-1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 11/1/20
10、23134.2 二值逻辑和模糊逻辑二值逻辑和模糊逻辑模糊命题模糊命题 含有模糊成分的命题含有模糊成分的命题判断的结果:非真非假,处于真假之间的模棱判断的结果:非真非假,处于真假之间的模棱两可的状态。两可的状态。举例:他是个胖子。举例:他是个胖子。很难判断命题取真或取假很难判断命题取真或取假更确切的说法:他是胖子的程度是多少。更确切的说法:他是胖子的程度是多少。取值:取值:0,1 0,1表示:用大字母加一表示:用大字母加一“”表示,如:表示,如:。的真值用的真值用 (或或 )表示,表示,1/1/2023144.2 二值逻辑和模糊逻辑二值逻辑和模糊逻辑原子模糊命题原子模糊命题最基本的命题。最基本的
11、命题。复合模糊命题复合模糊命题用命题联结词把两个或两个原子模糊命题联结用命题联结词把两个或两个原子模糊命题联结起来。起来。命题联结词命题联结词 析取(析取():表示):表示“或或”。合取(合取():表示):表示“与与”、“并且并且”。否定(否定():表示对原命题的否定。):表示对原命题的否定。蕴含(蕴含():表示):表示“如果如果那么那么”。等价(等价():表示):表示“当且仅当当且仅当”,或称互蕴含。,或称互蕴含。1/1/2023154.2 二值逻辑和模糊逻辑二值逻辑和模糊逻辑4.2 二值逻辑和模糊逻辑二值逻辑和模糊逻辑幂等律:幂等律:交换律:交换律:结合律:结合律:吸收律:吸收律:1/1/
12、2023164.2 二值逻辑和模糊逻辑二值逻辑和模糊逻辑4.2 二值逻辑和模糊逻辑二值逻辑和模糊逻辑分配律:分配律:双否律:双否律:德德.摩根律:摩根律:常数运算法则:常数运算法则:1/1/2023174.3 模糊推理模糊推理假言推理假言推理模糊逻辑推理的基本形式。模糊逻辑推理的基本形式。假言推理的两种形式假言推理的两种形式肯定前件式肯定前件式否定后件式否定后件式均为三段论形式的推理方式均为三段论形式的推理方式三段论可对三段论可对 的情况判断的情况判断三段论不能对三段论不能对 的情况判断的情况判断1/1/2023184.3 模糊推理模糊推理假言推理的两种形式假言推理的两种形式肯定前件式:肯定前
13、件式:大前提(一般规则):大前提(一般规则):IF x是是A,THEN y是是B小前提(特殊证据):小前提(特殊证据):x是是A结论:结论:是是B简记:简记:(A)(B)(A)(B)1/1/2023194.3 模糊推理模糊推理假言推理的两种形式假言推理的两种形式否定后件式:否定后件式:大前提(一般规则):大前提(一般规则):IF x是是A,THEN y是是B小前提(特殊证据):小前提(特殊证据):不是不是B 结论:结论:x 不是不是A简记:简记:(A)(B)()()1/1/2023204.3 模糊推理模糊推理模糊推理模糊推理假言推理所包含的概念由精确变为模糊假言推理所包含的概念由精确变为模糊推
14、理是近似的、非确定的推理是近似的、非确定的前提和结论都具有模糊性前提和结论都具有模糊性例:例:若西红柿是红的,则这个西红柿是熟的若西红柿是红的,则这个西红柿是熟的这个西红柿有点红这个西红柿有点红 这个西红柿有点熟这个西红柿有点熟模糊概念:红的、熟的、有点红、有点熟模糊概念:红的、熟的、有点红、有点熟1/1/2023214.3 模糊推理模糊推理模糊推模糊推理对应的形式理对应的形式广义的肯定前件式:广义的肯定前件式:大前提(一般规则):大前提(一般规则):IF x是是 ,THEN y是是 小前提(特殊证据):小前提(特殊证据):x是是结论:结论:是是简记:简记:()()()()1/1/202322
15、4.3 模糊推理模糊推理模糊推理对应的形式模糊推理对应的形式广义的否定后件式:广义的否定后件式:大前提(一般规则):大前提(一般规则):IF x是是 ,THEN y是是小前提(特殊证据):小前提(特殊证据):不是不是结论:结论:x 不是不是简记:简记:()()()()1/1/2023234.3 模糊推理模糊推理模糊推理模糊推理假言推理的小前提只能是假言推理的小前提只能是A或者或者模糊推理的小前提不限定为模糊推理的小前提不限定为 或者或者模糊推理的小前提可以是模糊推理的小前提可以是 等。等。模糊推理的结论由模糊推理的结论由模糊推理的合成规则模糊推理的合成规则给出。给出。模糊推理的推理方式模糊推理
16、的推理方式肯定前件式:一种前向模糊匹配的推理,将肯定前件式:一种前向模糊匹配的推理,将 与与 匹配以激活匹配以激活 表达的规则,而后导表达的规则,而后导出结论出结论 ,它与前向数据驱动的推理相关。,它与前向数据驱动的推理相关。否定后件式或肯定后件式:一种后向推理,它否定后件式或肯定后件式:一种后向推理,它与后向目标驱动的推理相关。与后向目标驱动的推理相关。肯定后件式肯定后件式1/1/2023244.3 模糊推理模糊推理模糊推模糊推理对应的形式理对应的形式广义的肯定后件式:广义的肯定后件式:大前提(一般规则):大前提(一般规则):IF x是是 ,THEN y是是 小前提(特殊证据):小前提(特殊
17、证据):是是结论:结论:x是是简记:简记:()()()()1/1/2023254.3 模糊推理模糊推理判断句判断句判断句:句型判断句:句型“x*是是a”。x*代表论域代表论域X上的任一个特定元素上的任一个特定元素a是表示概念的词是表示概念的词若若a表示清晰概念,表示清晰概念,句型句型“x*是是a”称为普通判断称为普通判断句句对某一对某一 xX,“x*是是a”可能为真,也可能为假可能为真,也可能为假“x*是是a”是命题是命题命题对应一个经典集合命题对应一个经典集合A:A是是X上的集合,上的集合,1/1/2023264.3 模糊推理模糊推理模糊判断句模糊判断句对任一对任一xX,集合,集合A的特征函
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第4章 模糊逻辑与模糊推理 模糊 逻辑 推理
限制150内