Тодорхой бус олонлогтой логик үйлдлүүд. NPE-ийн үйл ажиллагааны зарчим

Тодорхой бус олонлог дээр хийж болох зарим үндсэн үйлдлүүдийг энд оруулав.

1. Нэмэлтбүдэг олонлог Атэмдгээр тэмдэглэгдсэн бөгөөд дараах байдлаар тодорхойлогдоно.

(5.15)

Нэмэх үйлдэл нь логик үгүйсгэлттэй тохирч байна. Жишээлбэл, хэрэв Ань тодорхой бус олонлогийн нэр юм "А биш"гэж ойлгодог (доорх жишээг үзнэ үү).

2. Холбообүдэг олонлогууд АТэгээд INгэж тэмдэглэсэн A+B(эсвэл AÈB) бөгөөд тодорхойлогддог :

(5.16)

Үйлдвэрчний эвлэл таарч байна логик холболт « эсвэл" Жишээлбэл, хэрэв АТэгээд IN– тодорхой бус олонлогуудын нэрс, дараа нь " гэсэн оруулга А эсвэл Б"гэж ойлгодог A+B.

у илүү-аас.

Сэтгэгдэл:логик холбогч гэдгийг анхаарах хэрэгтэй Ú В энэ хүрээндтодорхойлолтоор хамгийн их (өөрөөр хэлбэл); Ù мин гэсэн үг (өөрөөр хэлбэл).

3. Уулзвар АТэгээд INтомилогдоно AÇBбөгөөд дараах байдлаар тодорхойлогдоно.

(5.17)

Уулзвар нь логик холболттой тохирч байна " у", өөрөөр хэлбэл. .

A ба B=AÇB(5.18)

Элементүүдийн гишүүнчлэлийн зэргийг тодорхойлохдоо ушинэ бүдэг олонлог, сонгоно уу жижиг-аас (дээрх тэмдэглэлийг үзнэ үү).

4. Бүтээгдэхүүн АТэгээд INгэж тэмдэглэсэн ABтомъёогоор тодорхойлогддог

(5.19)

Хэрэв (5.20)

Жишээ 5.5.Хэрэв

U=1+2+…+10

A=0.8/3+1/5+0.6/6 (5.21)

B=0.7/3+1/4+0.5/6,

Тэр ØА=1/1+1/2+0.2/3+1/4+0.4/6+1/7+1/8+1/9+1/10

A+B=0.8/3+1/4+1/5+0.6/6

AÇB=0.7/3+0.5/6 (минутыг m-ийн хоёр утгаас авсан)(5.22)

AB=0.56/3+0.3/6

0.4A=0.32/3+0.4/5+0.24/6

5. Декарт бүтээгдэхүүнбүдэг олонлогууд A 1, …, A nбүх нийтийн багц U 1 ,…, U nдагуу тэмдэглэсэн A 1 ´…´A nолонлогийн тодорхой бус дэд олонлогоор тодорхойлогддог U 1 ´…´U nгишүүнчлэлийн функцтэй.

Жишээ 5.6.Хэрэв

U 1 =U 2 =3+5+7

A 1 =0.5/3+1/5+0.6/7

A 2 =1/3+0.6/5, тэгвэл

A 1 ´A 2 =0.5/3.3+1/5.3+0.6/7.6+0.5/3.5+0.6/5.5+0.6/7.5

Тодорхой бус харилцаа.

Бүрхэг хандлага Р: X®Yтөлөөлдөг бүдэг олонлогДекарт бүтээгдэхүүн X´Y. Рхоёр хувьсагчийн гишүүнчлэлийн функцийг ашиглан дараах байдлаар тодорхойлогддог.

(5.25)

X´Y олонлог дээрх бүдэг бадаг хамаарал нь хосуудын цуглуулга юм

(5.26)

Хаана - функц бүрхэг хамаараххарилцаа Р, энэ нь бүдэг олонлогийн гишүүнчлэлийн функцтэй ижил утгатай.

Ер нь n- ари хамаарал нь декартын үржвэрийн тодорхой бус дэд олонлог юм X 1 ´X 2 ´…´X n, ба

(5.27)

Тодорхой бус харилцааны жишээ:

« Xойролцоогоор тэнцүү Ю»,

« Xилүү их Ю»,

« Аихээхэн давуу талтай IN».

Жишээ 5.7.Ингэж бодъё X=(Юри, Сергей), Ү=(Максим, Михаил).


Дараа нь X ба Y олонлогийн элементүүдийн хоорондох "ижил төстэй байдлын" хоёртын бүдэг хамаарлыг хэлбэрээр бичиж болно.

ижил төстэй байдал=0,8/(Юри, Максим)+0,6/(Юри, Михаил)+0,2/(Сергей, Максим)+0,9/(Сергей, Михаил).

Үүнээс гадна, энэ хандлагахэлбэрээр төлөөлж болно харилцааны матрицууд.

(5.28)

Аль нь (i, j) - th элемент утгатай тэнцүү байназориулсан функцууд би--р утга xба j-р утга y.

Хэрэв Р- хандлага X®Y(эсвэл энэ нь ижил зүйл, доторх хамаарал X´Y), А С- хандлага Y®Z, дараа нь найрлага РТэгээд Стодорхой бус хамаарал юм X®Z, тэмдэглэсэн R°Sтомъёогоор тодорхойлогддог

Энд ° нь найрлагын тэмдэг, тэмдэг Ú Тэгээд Ù дагуу тэмдэглэнэ хамгийн ихТэгээд мин, V yдээд ирмэгутгын мужаар цагт.

Энд (5.29) байна харилцааны найрлага.

Илэрхийлэл (5.29) нь maxmin бүтээгдэхүүнийг тодорхойлно РТэгээд С.

Тийм, төлөө бодит тоо АТэгээд б:

(5.30)

(5.31)

Хэрэв X,Y,Zхязгаарлагдмал олонлогууд, дараа нь харилцааны матриц R°Sнь харилцааны матрицын maxmin үржвэр юм РТэгээд С. Матрицын maxmin үржвэрт нэмэх, үржүүлэх үйлдлүүдийн оронд үйлдлүүдийг ашигладаг. Ú Тэгээд Ù тус тус.

Maxmin бүтээгдэхүүний жишээ

(5.32)

Энд мөрийн тоо баганын тоотой тэнцүү байх ёстой. Мөрийг баганаар үржүүлж, авна хамгийн их утга-аас хамгийн бага утгуудуур.

Тодорхой бус логик ба
мэдрэлийн сүлжээнүүд

"Тодорхой логик" гэсэн нэр томъёо

"Тодорхой логик" гэсэн нэр томъёо
Нарийн утгаараа,
бүдэг логик нь логик тооцоолол,
Энэ нь полисмантикийн өргөтгөл юм
логик.
Өргөн утгаараа
бүдэг логик нь бүдэг бадаг онолтой тэнцүү
багц.

Үүсгэн байгуулагч

Анхны хугацаа
бүдэг логик
(тодорхой логик) байсан
танилцуулсан
Америк
профессор
Лотфи Заде 1965 онд
ажилласан жил
“Бүдэг
тохируулна”
сэтгүүл
“Мэдээлэл зүй ба
хяналт".
Азербайжаны Баку хотод Лотфи нэрээр төрсөн
Орос хэлнээс Алескерзаде (эсвэл Аскер Задех).
Азербайжаны Иран ээж, аав
гарал үүсэл; 1932 оноос хойш Иранд амьдарч байсан.
Тегераны их сургуульд суралцсан; 1944 оноос хойш
АНУ; -д ажилладаг
Калифорнийн их сургууль (Беркли).

Жишээ

1991 оны хоёрдугаар сард тэнд байсан
эхнийх нь баригдсан
<интеллектуальная>
угаалгын машин, дотор
хяналтын систем нь
хосолсон бүдэг логик.
Автоматаар илрүүлэх
тодорхой бус оролтын хүчин зүйлүүд:
даавууны хэмжээ, чанар,
бохирдлын түвшин,
нунтаг төрөл гэх мэт),
угаалгын машин
оновчтойг нь сонгосон
3800-аас угаах горим
боломжтой.

Гарын компьютерт гараар бичсэн тэмдэгтүүдийг таних
(тэмдэглэлийн дэвтэр)
(Sony)
Угаалгын машиныг нэг товчлуураар удирддаг
(Мацушита, Хитатчи)
Гараар бичсэн текст, объект, дуу хоолойг таних
(CSK, Hitachi, Hosai Univ., Ricoh)
Ая тухыг сайжруулахын тулд метро удирдаж байна
жолоодох, зогсоох нарийвчлал, эрчим хүч хэмнэх (Hitachi)
Автомашины бензин зарцуулалтыг оновчтой болгох
(NOK, Nippon Denki Tools)
Хяналтын мэдрэмж, үр ашгийг сайжруулсан
цахилгаан шат
(Fujitec, Hitachi, Toshiba)

Тодорхой бус логик хэрэглээний жишээ:

Далангийн хаалгыг автоматаар удирдах
усан цахилгаан станцууд
Хялбаршуулсан роботын удирдлага
Спортын арга хэмжээг дамжуулахдаа телевизийн камер руу чиглүүлэх
Үр дүнтэй, тогтвортой тээврийн хэрэгслийн удирдлага
хөдөлгүүрүүд
Эдийн засгийн машины хурдны хяналт
(Ниссан, Субару)
Автобусны цагийн хуваарийн оновчтой төлөвлөлт (Toshiba)
Баримт бичгийн архивын систем
(Mitsubishi Elec.)
Газар хөдлөлтийг урьдчилан таамаглах систем (Япон)
Хорт хавдрын оношлогоо
(Кавасаки анагаах ухааны сургууль)

Тодорхой бус багц

Бүрхэг логикийн үндэс нь 60-аад оны сүүлээр тавигдсан
Америкийн алдарт математикчийн бүтээлүүд
Латфи Задех
E нь универсал олонлог, х нь Е-ийн элемент, R бол
тодорхой өмч.
Дараа нь бүх нийтийн Е олонлогийн тодорхой бус дэд олонлог А
захиалгат хосын багц гэж тодорхойлогддог
,
A(A(x)/x)
A(x)
Хаана
онцлог функцдагалдах хэрэгсэл
(эсвэл зүгээр л гишүүнчлэлийн функц) авах
Зарим эрэмбэлэгдсэн олонлог дахь утга M
(жишээ нь, M =).
Гишүүнчлэлийн функц нь зэрэг (эсвэл түвшинг) заадаг.
х элементийн А дэд олонлогт гишүүнчлэл.
18

Тодорхой бус олонлог бичих жишээ

E=(x1, x2, x3, x4, x5), M= байг; A - элемент
юунд зориулав
A (x1) 0.2 A (x2) 0 A (x3) 0.4 A (x4) 1 A (x5) 0.7
1)
2)
3)
Дараа нь A-г дараах байдлаар илэрхийлж болно.
A=(0.2/x1;0/x2;0.4/x3;1/x4;0.7/x5),
A=(0.2/x1+0/x2+0.4/x3+1/x4+0.7/x5),
A=
x1
x2 x3
x4 x5
0,2
0
0,4
1
0,7

Тодорхой бус жишээ

Тодорхой бус олонлогийн үндсэн шинж чанарууд

M= ба A нь элементүүдтэй бүдэг олонлог байг
бүх нийтийн E багц ба олонлог
дагалдах хэрэгсэл М.
A (x)
Өндөр:
.
х Э
A(x)1
Хэрэв өгвөл
, тэгвэл тодорхой бус олонлог А хэвийн байна.
х Э
sup A (x) 1
Хэрэв x E
, дараа нь бүдэг олонлог А
хэвийн бус.
20

Хэрэв x E A (x) 0 бол бүдэг олонлог хоосон байна
Хоосон бус дэд хэвийн олонлог байж болно
томъёог ашиглан хэвийн болгох: A (x) : A (x)
.
A (x)
х Э
Хэрэв A (x) 1 бол бүдэг олонлог нь нэг загвартай болно
зөвхөн нэг x E.
А бүдэг олонлогийн зөөгч нь ердийнх юм
A (x) 0 шинж чанартай дэд олонлог, өөрөөр хэлбэл A (x / x E, A (x) 0)
Элементүүд x E нь A (x) 0.5,
А олонлогийн шилжилтийн цэгүүд гэж нэрлэдэг.
-А-ийн түвшний дэд олонлог нь олонлог юм
аль
Жишээ:
“Хэд хэдэн”=0.5/3+0.8/4+1/5+1/6+0.8/7+0.5/8; түүний
шинж чанарууд: өндөр=1, медиа =(3,4,5,6,7,8),
шилжилтийн цэгүүд – (3,8).

Хэл шинжлэлийн хувьсагч "Нас"

"Залуу" гэх мэт LP "нас"-ын утгыг тайлбарлах даалгавартай тулгарцгаая.
нас, "дэвшилтэт" нас эсвэл "шилжилтийн" нас. "Нас"-ыг LP гэж тодорхойлъё.
Тэгвэл “залуу”, “ахмад настан”, “шилжилтийн” гэдэг нь энэ хэл шинжлэлийн утга байх болно
хувьсагч. LP "нас" утгын илүү бүрэн үндсэн багц нь дараах байдалтай байна.
B = (нярай, хүүхэд, залуу, залуу, насанд хүрсэн, өндөр настан, хөгшин).
LP "нас"-ын хувьд үндсэн хуваарь нь 0-ээс 120 хүртэлх тоон хуваарь бөгөөд үүнийг заана.
хэдэн жил амьдарсан ба гишүүнчлэлийн функц нь биднийг хэр итгэлтэй байгааг тодорхойлдог
тэр өгөгдсөн тоо хэмжээжилүүдийг энэ насны ангилалд ангилж болно.
02:09
12

Тодорхой бус олонлогийн шинж чанарууд

Функцийг тодорхойлох аргууд
дагалдах хэрэгсэл
Шууд (шинжээчдийн судалгаа)
Шууд бус (хосолсон харьцуулалт)
L-R - функцууд

Гишүүнчлэлийн функцийг тодорхойлох арга

L-R бүдэгтоо

L-R бүдэг тоо

.
Тодорхой бус олонлог дээрх үйлдлүүд
Логик үйлдлүүд
1. Асаах. А ба В нь универсал дээр бүдэг олонлог байг
E багц. Хэрэв x E A (x) B (x) бол B-д А агуулагдана.
Тэмдэглэл: A B
2. Тэгш эрх. Хэрэв x E A (x) B (x) Хэрэв A ба В тэнцүү байна Тэмдэглэгээ: A=B
3. Нэмэлт. M =, A ба B нь тодорхойгүй бүдэг олонлог байг
E. Хэрэв x E A (x) 1 B (x) бол A ба B нь бие биенээ нөхөх болно.
Тэмдэглэл: B A
4. Уулзвар – агуулсан хамгийн том бүдэг дэд олонлог
нэгэн зэрэг A ба B (A B): A B (x) min(A (x), B (x))
5. Холбоо – хамгийн жижиг бүдэг дэд олонлог,
Гишүүнчлэлийн функцтэй (A B) A ба B хоёуланг нь багтаасан:
A B (x) max(A (x), B (x))
6. Ялгаа – гишүүнчлэлийн функцтэй ажиллах (A B A B):
A B (x) A B (x) min(A (x), 1 B (x))
7. Салгах нийлбэр – логик ажиллагаафункцтэй
хэрэгслүүд (A B (A B) (B A) (A B) (A B)):
A B (x) max(min(A (x), 1 B (x));min(1 A (x), B (x)))

Тодорхой бус олонлог дээрх үйлдлүүд

Жишээ
А нь 5-аас 8 хүртэлх тодорхой бус интервал ба В байг
4 орчим бүдэг тоо

Жишээ

5-ын хоорондох тодорхой бус олонлогын огтлолцол
ба 8 БА (БӨН) ойролцоогоор 4 (цэнхэр шугам).

Union Fuzzy хооронд тогтоосон
5 ба 8 OR (OR) ойролцоогоор 4

Нэмэлт (үгүйсгэх) нь ҮГҮЙ гэсэн утгатай

Төвлөрөл
"Маш" гэдэг үгийн хэл шинжлэлийн утга

Бүдгэрүүлэх (эсвэл бүдгэрүүлэх)
Хэл шинжлэлийн утга
"Сайн биш"

Бэхжүүлэх эсвэл сулруулах
хэл шинжлэлийн ойлголтууд
Хэл шинжлэлийн ойлголтыг бэхжүүлэх эсвэл сулруулахад хүрч байна
тусгай хэмжигчийг нэвтрүүлэх. Жишээлбэл, хэрэв
"хөгшрөлтийн нас" гэсэн ойлголтыг тодорхойлсон
тэгвэл "маш өндөр нас" гэсэн ойлголтыг тодорхойлох болно
өөрөөр хэлбэл "маш өндөр нас" гэсэн NM нь иймэрхүү харагдах болно

Хэл шинжлэлийн ойлголтыг бэхжүүлэх, сулруулах

Жишээ

Жишээ

Гурвалжингийн норм ба
conorms
Гурвалжингийн норм
Гурвалжин конорма

Гурвалжингийн норм ба конорм

Алгебрийн үйлдлүүд
1. А ба В-ийн алгебрийн үржвэрийг тэмдэглэв
А Б
ба дараах байдлаар тодорхойлогддог.
x E A B (x) A (x) B (x)
2. Алгебрийн нийлбэрЭдгээр олонлогийг А гэж тэмдэглэв
ˆБ
ба дараах байдлаар тодорхойлогддог.
x E A И B (x) A (x) B (x) A (x) B (x)
Алгебрийн бүтээгдэхүүний үйл ажиллагаанд үндэслэн үүнийг тодорхойлно
бүдэг олонлогийг α чадал руу өсгөх үйлдэл,
хаана α -
А
эерэг тоо. Тодорхой бус багц
тодорхойлсон
гишүүнчлэлийн функц (x.)
А
А
Экспонентацийн онцгой тохиолдол нь дараах байдалтай байна.
3. Баяжуулах (нягтруулах) ажиллагаа CON (A) A2
4. Сунгах ажиллагаа DIL(A) A
0.5
5. Тоогоор үржүүлэх. Хэрэв α эерэг тоо бол ийм байна
max A (x) 1 , тэгвэл αA бүдэг олонлог функцтэй байна
хА
дагалдах хэрэгсэл:
A (x) A (x)

Хэрэглээний жишээ
гурвалжин хэм хэмжээмөн тохирно

Гурвалжингийн норм ба конормын хэрэглээний жишээ

Бүдэг ба
хэл шинжлэлийн
хувьсагч. Бүрхэг
тоо
Тодорхой бус логик ба
мэдрэлийн сүлжээнүүд

Тодорхой бус харилцаа.

Тодорхой бус байдлын тодорхойлолт
өөрчлөх

Тодорхой бус харилцааны жишээ

Жишээ нь: тодорхой бус хувьсагч
« өндөр»
X - "өндөр өсөлт" (нэр
хувьсагч),
U =,
- гишүүнчлэлийн функц
X орчлонгийн элементүүдийг өгсөн
тодорхой бус хувьсагч.
Тайлбар: Тодорхой бус хувьсагч нь тодорхой бус олонлог юм

Жишээ дүрслэл 1

Хэл шинжлэлийн тодорхойлолт
хувьсагч

Жишээ харах 2

Жишээ нь: LP "өрөөний температур"
β = "өрөөний температур" нь хэл шинжлэлийн хувьсагчийн нэр;
U = – тодорхойлолтын ертөнц;
T = ("хүйтэн", "тав тухтай", "халуун") - үндсэн нэр томъёоны багц;
G- синтакс дүрэм, ашиглан шинэ нэр томьёо үүсгэх
"ба", "эсвэл", "биш", "маш", "илүү бага" гэсэн тоон үзүүлэлтүүд;
M нь шинэ нэр томьёо бүрийг дараах байдлаар оноодог журам юм
гишүүнчлэлийн функц (жишээ нь бүдэг олонлогийг тодорхойлох) дүрмийн дагуу:
хэрэв A ба B гишүүнчлэлийн функцууд μa(x) ба μB(x) байсан бол
Үүний дагуу шинэ нэр томъёо нь гишүүнчлэлийн функцтэй болно:
Хэмжигч
Гишүүнчлэлийн функц:
т биш
маш т
их бага т
AiV
макс(μA(x), μB(x))
А эсвэл Б
мин(μA(x), μB(x))

Зах зээл-бүтээгдэхүүний загвар

Жишээ нь: LP "discipline"
β - сахилга бат;
T – (“Хэцүү сахилга бат”, “Сонирхолтой”
сахилга бат", "Ирээдүйн ажилд хэрэг болно");
U = ["Програмчлал", "Мэдээллийн сан",
“Тодорхой логик”, “Түүх”] – тохируулна
чиглэлийн оюутнуудын судалсан салбарууд
"Бизнесийн мэдээлэл зүй";
G – үндсэн дулааны багцын элементүүдийг тоолох журам;
М – шинжээчийн судалгааны журам.

Тодорхой бус харилцааны үйлдлүүд

Жишээ нь: хэсгийн зузаан
Мэргэжилтэн ашиглан үйлдвэрлэсэн бүтээгдэхүүний зузааныг тодорхойлно
"жижиг зузаан", "дунд зузаан", "том зузаан" гэсэн ойлголтууд,
Энэ тохиолдолд хамгийн бага зузаан нь 10 мм, хамгийн их нь 80 мм байна.
Ийм тайлбарыг ашиглан албан ёсны болгож болно
дараагийн хэл шинжлэлийн хувьсагч< β, T, X, G, M>, Хаана
β - бүтээгдэхүүний зузаан;
T – (“жижиг зузаан”, “дунд зузаан”, “том зузаан”);
U =;
G - ба, эсвэл ба холбогчийг ашиглан шинэ нэр томъёо үүсгэх журам
very, not, little гэх мэт хувиргагчид Жишээ нь: “small or
дундаж зузаан” (Зураг 24), “маш бага зузаан” гэх мэт;
M – X = дээр тодорхой бус дэд олонлогуудыг тодорхойлох журам
A1 = "жижиг зузаан", A2 = "дунд зузаан", A3 = "том зузаан
зузаан", түүнчлэн G(T)-ийн нэр томъёоны тодорхой бус олонлогууд
тодорхой бус холбогч болон хувиргагчийг орчуулах дүрэмтэй ба, эсвэл үгүй,
маш, бага зэрэг гэх мэт.

Тодорхой бус харилцааны үйлдлүүд

Жишээ нь: хэсгийн зузаан
Тодорхой бус олонлогийн гишүүнчлэлийн функцууд:
“жижиг зузаан” = A1, “дунд зузаан” = A2, “том зузаан” = A3
Гишүүнчлэлийн функц
тодорхой бус олонлог "жижиг эсвэл дунд зузаан" = A1 U A1

Тодорхой бус харилцааг хослуулах жишээ

Эмийн төрлүүд
LP
Сахилга бат
Хурд
Тоглогч
багууд
Хэмжээ
Нас
Тоон
Тоон бус
Банк

Тодорхой бус харилцааны огтлолцлын жишээ

Тодорхой бус тоо
Тодорхой бус тоонууд нь тодорхой бус хувьсагч юм тооны тэнхлэг, өөрөөр хэлбэл бүдэг
тоо нь функцтэй R олонлог дээрх бүдэг А олонлог гэж тодорхойлогддог
дагалдах хэрэгсэл
Бүдэг тоо нь бүх нийтийн олонлогийн тодорхой бус дэд олонлог юм
хэвийн ба гүдгэр функцтэй бодит тоо
дагалдах хэрэгсэл, өөрөөр хэлбэл:
a) гишүүнчлэлийн функц нэгтэй тэнцүү байх дэмжлэгийн утга байгаа,
мөн түүнчлэн
б) дээд хэмжээнээсээ зүүн эсвэл баруун тийш явах үед гишүүнчлэлийн функц байхгүй
нэмэгддэг.
Жишээ:
“Зузаан” (T = (“жижиг зузаан”, “дунд зузаан”, “том зузаан”))
U-ийн тодорхойлолтын домэйноос хамаарч боломжит утгууд: in энэ тохиолдолдүнэт зүйлс
хэл шинжлэлийн хувьсагч “бүтээгдэхүүний зузаан” гэж тодорхойлж болно
"ойролцоогоор 20 мм", "ойролцоогоор 50 мм", "ойролцоогоор 70 мм", өөрөөр хэлбэл тодорхой бус тоо хэлбэрээр.

Дууны жишээнүүд

fuzzy дээрх үйлдлүүд
тоо

Дууны жишээнүүд

L-R бүдэг тоо

Хоёр бүдэг харилцааны найрлага

L-R бүдэг тоо

Сургалтанд нэр дэвшигчдийг сонгох

L-R бүдэг тоо
Тэвчээртэй бүдэг бадаг тоо (L-R) хэлбэрийг трапецын хэлбэр гэж нэрлэдэг
тоо.
Хэрэв бид параметрийг чанарын хувьд үнэлэх юм бол, жишээлбэл: "Энэ утга
параметр дундаж", та тодруулга оруулах ёстой
"Дундаж нь ойролцоогоор а-аас b хүртэл" гэх мэт мэдэгдэл
объект юм шинжээчийн үнэлгээ(тодорхой бус ангилал) ба
дараа нь тодорхой бус ангиллыг загварчлахад ашиглаж болно
трапецын тоо.
!!! энэ бол хамгийн байгалийн аргатодорхой бус ангилал.
Unimodal тодорхой бус тоо (L-R) төрлийн гурвалжин гэж нэрлэдэг
тоо.
Гурвалжин тоо нь "ойролцоогоор" гэх мэт мэдэгдлийг албан ёсны болгодог
α"-тай тэнцүү байна. α+σ≈α болох нь тодорхой бөгөөд σ тэг болж буурах тусам зэрэг
үнэлгээнд итгэх итгэл нэг болж нэмэгддэг.

Тодорхой бус гаралт
Тодорхой бус логик ба
мэдрэлийн сүлжээнүүд

Тодорхой бус хэл шинжлэлийн хувьсагчид. Тодорхой бус тоо


yY
X
Бүдэгрүүлэгч
А X
Бүдэг блок
логик
гаралт
Бүдэг суурь
дүрэм
BY
Гэмтүүлэгч

Тодорхой бус хувьсагчийн тодорхойлолт


загварууд
Системийг дүрслэх логик-хэл шинжлэлийн аргууд нь үүнд тулгуурладаг
судалж буй системийн зан төлөвийг байгалийн хэллэгээр дүрсэлсэн байдаг
Хэл шинжлэлийн хувьсагчийн хувьд (эсвэл байгалийнхтай ойролцоо) хэл.
L1: Хэрэв ба/эсвэл ... ба/эсвэл Тэр ба/эсвэл... ба/эсвэл
L2: Хэрэв ба/эсвэл ... ба/эсвэл Тэр ба/эсвэл... ба/эсвэл
....................
Лк: Хэрэв ба/эсвэл ... ба/эсвэл Тэр ба/эсвэл... ба/эсвэл
1 ба 2-р төрлийн тодорхойгүй мэдэгдлүүд

Жишээ: тодорхой бус хувьсагч "өндөр"

Системийн логик-хэл шинжлэлийн тайлбар, бүдэг бадаг
загварууд
L1: хэрэв Тэр
L2: хэрэв Тэр


....................
Лк: хэрэв Тэр

3-р төрлийн тодорхойгүй мэдэгдлүүд
Үр нөлөөний багц (L1, L2, ..., Lk) нь функциональ байдлыг илэрхийлдэг
оролт ба гаралтын хувьсагчдын хоорондын хамаарал нь суурь болно
X x Y бүтээгдэхүүн дээр тодорхойлсон XRY тодорхой бус хамаарлыг бий болгох
оролт ба гаралтын хувьсагчдын бүх нийтийн багц.
R хамаарлыг дараах байдлаар байгуулав
Л.
би
би

Хэл шинжлэлийн хувьсагчийн тодорхойлолт


Хэл шинжлэлийн хувьсагчид
Сагсан бөмбөгийн тоглогчийн өндөр

Олон нэр томъёо - (маш их, өндөр, дунд, бага)
Сагсан бөмбөгчний тоглох техник

Олон нэр томъёо - (маш сайн, маш сайн, сайн, дундаж, муу)
Багт нэгдэх итгэл
Олон тодорхойлолтууд -
Олон нэр томъёо - (бүрэн, дунд, жижиг, бүү ав)

"Сагсан бөмбөгчдийг элсүүлэх" систем
Сагсан бөмбөгийн тоглогчийн өндөр
Олон тодорхойлолтууд -
Маш өндөр
дундаж
өндөр
богино

Жишээ нь: LP "сахилга бат"

"Сагсан бөмбөгчдийг элсүүлэх" систем
Сагсан бөмбөгчний тоглох техник
Олон тодорхойлолтууд -
маш сайн
маш сайн
сайн
дундаж
муу

Жишээ нь: хэсгийн зузаан

"Сагсан бөмбөгчдийг элсүүлэх" систем
Багт нэгдэх итгэл
Олон тодорхойлолтууд -
дүүрэн
дундаж
жижиг
бид үүнийг авдаггүй

Жишээ нь: хэсгийн зузаан

"Сагсан бөмбөгийн тоглогчдыг элсүүлэх" систем - Дүрэм
Хэл шинжлэлийн хувьсагчдыг оруулах
LP гаралт
Тоглоомын техник
Тоглогчийн өндөр
Сонголт хийх итгэл
Гайхалтай
Маш өндөр
Бүрэн
Гайхалтай
Өндөр
Бүрэн
Гайхалтай
Нэг их өндөр биш
Дундаж
Гайхалтай
Богино
Дундаж
Маш сайн
Маш өндөр
Бүрэн
Маш сайн
Өндөр
Бүрэн
Маш сайн
Нэг их өндөр биш
Дундаж
Маш сайн
Богино
Дундаж
Сайн байна
Маш өндөр
Бүрэн
Сайн байна
Өндөр
Бүрэн
Сайн байна
Нэг их өндөр биш
Дундаж
Сайн байна
Богино
Жижиг
Маш сайн биш
Маш өндөр
Дундаж
Маш сайн биш
Өндөр
Дундаж
Маш сайн биш
Нэг их өндөр биш
Жижиг
Маш сайн биш
Богино
Бид үүнийг авдаггүй
Муу
Маш өндөр
Жижиг
Муу
Өндөр
Жижиг
Муу
Нэг их өндөр биш
Жижиг

Эмийн төрлүүд

Тодорхой бус дүгнэлтийн хэлхээ
Схем 1: Мамадани алгоритм. Үр дагавар
хамгийн бага хэмжээгээр, нэгтгэх нь максимумаар загварчлагдсан.
Схем 2: Цукамотогийн алгоритм. Жинхэнэ
илгээмж - өмнөх алгоритм шиг, гэхдээ
гишүүнчлэлийн чиг үүрэг гэж үздэг
нэг хэвийн.
Схем 3. Sugeno алгоритм. Алгоритм
Дүгнэлтийн баруун гар тал нь захирагдана гэж үздэг
шугаман функцууд хэлбэрээр үзүүлэв.
Схем 4. Ларсены алгоритм. Ларсений алгоритм дээр
тодорхой бус нөлөөллийг ашиглан загварчилсан
үржүүлэх үйлдлүүд.
Схем 5. Хялбаршуулсан тодорхой бус дүгнэлтийн алгоритм.
Энэ тохиолдолд анхны дүрмийг дараах хэлбэрээр өгсөн болно.
Хэрэв X нь Аi, Y нь Bi бол z=Zi, Zi нь тодорхой утга юм.

Тодорхой бус тоо

Мамадани алгоритм
Зарим системийг дараах байдлаар тайлбарлая
бүдэг дүрмүүд:
P1: хэрэв х нь А бол w нь D,
P2: хэрэв y нь B бол w нь E,
P3: хэрэв z нь C бол w нь F,
Энд x, y, z нь оролтын хувьсагчдын нэр, w нь нэр юм
гаралтын хувьсагч ба A, B, C, D, E, F өгөгдсөн
гишүүнчлэлийн функцууд (гурвалжин хэлбэр).
Оролтын хувьсагчдыг авсан гэж үздэг
зарим тодорхой (тодорхой) утгууд - x0, y0, z0.
15

Тодорхой бус тоон дээрх үйлдлүүд

Мамадани алгоритм
Үе шат 1. Өгөгдсөн утгуудын хувьд A, B гишүүнчлэлийн функцэд үндэслэн,
C, байрны үнэний α(x0), α(y0), α(z0) зэрэг олддог.
өгөгдсөн гурван дүрэм тус бүр.
Үе шат 2. Дүгнэлтийн гишүүнчлэлийн чиг үүргийг “таслах” тохиолдол гардаг
дүрмүүд (өөрөөр хэлбэл D, E, F) α(x0), α(y0), α(z0) түвшинд.
Үе шат 3. Хоёр дахь шатанд таслагдсан функцуудыг авч үзнэ
дагалдах хэрэгсэл ба хослуулан ашиглана
max үйлдлүүд, үр дүнд нь хосолсон бүдэг бадаг
μ∑(w) гишүүнчлэлийн функцээр тодорхойлсон дэд олонлог ба
гаралтын хувьсагчийн дүгнэлтэд харгалзах w.
4-р шат (шаардлагатай бол). Гаралтын тодорхой утгыг оллоо
хувьсагч, жишээ нь, centroid аргыг ашиглан: тодорхой
гаралтын хувьсагчийн утгыг хүндийн төв гэж тодорхойлдог
муруй μ∑(w):
w0
w
(w)dw
(w)dw
16

L-R бүдэг тоо

Мамадани алгоритм
w0
w
(w)dw
(w)dw
17

L-R бүдэг тоо

Үүнийг тодорхой болгож байна
(скалярчлал)

L-R бүдэг тоо

Үүнийг тодорхой болгож байна
(скалярчлал)

Тодорхой бус гаралт

Ларсений алгоритм

Тодорхой бус (логик-хэл шинжлэлийн) загварчлал

Хяналтын асуудал
агааржуулагч
Дүрэм:

Хяналтын асуудал
агааржуулагч

Системийн логик хэл шинжлэлийн тайлбар, бүдэг бадаг загварууд

Хяналтын асуудал
агааржуулагч

"Сагсан бөмбөгийн тоглогч элсүүлэх" систем

Цукамотогийн алгоритм

Сужено ба Такажи нарын алгоритм

Тодорхой бус дүгнэлтийн хэлхээ

Сонголтыг хялбаршуулсан алгоритм

Мамадани алгоритм

Сонголтыг хялбаршуулсан алгоритм

Мамадани алгоритм

Анхаарал тавьсанд баярлалаа!
Амжилт хүсье!!!

Мамадани алгоритм

Нейрон ба мэдрэл
сүлжээнүүд
Тодорхой бус логик ба
мэдрэлийн сүлжээнүүд

Мэдрэлийн сүлжээ...
- бүлэг хиймэл оюун ухаан, В
дохио боловсруулахад зориулагдсан
төстэй үзэгдлүүд
амьд мэдрэлийн эсүүдэд тохиолддог
амьтад
Ойролцоо
Урьдчилан таамаглах
Холбооны удирдлага
Тодорхойлолт, үнэлгээ
Ангилал ба хэв маягийг таних
86

Тодруулга (скаларизаци)

Даалгаврууд амжилттай
мэдрэлийн сүлжээгээр шийдэгддэг
харааны таних,
сонсголын дүрс;
ассоциатив хайлт
мэдээлэл ба бүтээл
ассоциатив загварууд; синтез
илтгэл; үүсэх
байгалийн хэл;
загвар үүсэх ба
төрөл бүрийн шугаман бус, хэцүү
математикийн хувьд тайлбарласан
систем, урьдчилан таамаглах
Эдгээр системийг хөгжүүлэх
цаг:
үйлдвэрлэлийн хэрэглээ;
хөгжлийн таамаглал
циклон болон бусад байгалийн
үйл явц, урьдчилан таамаглах
валютын ханшийн өөрчлөлт болон бусад
санхүүгийн үйл явц;
хяналтын систем ба
бүхий зохицуулалт
таамаглал; хяналт
робот, бусад цогцолбор
төхөөрөмжүүд
янз бүрийн финал
машинууд: масс систем
үйлчилгээ, шилжүүлэлт,
харилцаа холбоо
системүүд;
шийдвэр гаргах ба
оруулаагүй оношлогоо
логик дүгнэлт; ялангуяа дотор
байхгүй газрууд
тодорхой математик
загвар: анагаах ухаанд,
криминологи, санхүүгийн
бөмбөрцөг.
87

Ларсений алгоритм

Мэдлэгийн чиглэлүүд
88

Мэдрэлийн компьютер…
- програм хангамж, техник хангамжийн систем (түүний
мэргэшсэн гэж бас нэрлэж болно
компьютер), хэрэгжүүлдэг, эсвэл, зэрэг
Энэ нь зарим зүйлийг өгдөг гэж тэд хэлдэг
байгалийн албан ёсны загвар
мэдрэлийн сүлжээ.
Нейрокомпьютерийн програмчлал
дарааллыг зааж өгснөөр хийгддэггүй
тушаалууд, гэхдээ жишээ, жишээг үзүүлснээр
шаардлагатай бүсээс асуудлыг шийдвэрлэх
89

Агааржуулагчийн хяналтын асуудал

40-өөд он
50-аад он
60-аад он
урьдчилсан нөхцөл
70-аад он
Тархины тухай шинэ мэдлэг
Микроэлектроникийн хөгжил ба
CT => техникийн суурь
Төгс бус байдал
одоо байгаа IIS
техникийн улмаас буурсан
хэрэгжүүлэх, хөгжүүлэх хүндрэл
бэлгэдлийн програмчлал
5000 мэргэжилтэн,
> 100 компани
Хопфилд хэвлэл:
Hebb загвар ~ анги
физик системүүд
3)
1)
2)
Розенблат, Виндроу нар
-д зориулсан перцептрон төхөөрөмжийг бүтээжээ
хэв маягийг таних
эсийн тухай ойлголт
Hebb чуулга (Канад)
IIS хөгжүүлэх анхны оролдлого
мэдрэлийн эсүүд дээр суурилдаг
Сонирхлын түвшин
Нейрокомпьютерийн түүх
80-аад он
Олон улсын
хурал дээр
мэдрэлийн сүлжээ (мэдрэлийн сүлжээ
Мэдээлэл боловсруулах
Систем гэх мэт),
мэргэшсэн
сэтгүүл (мэдрэлийн
Сүлжээ,
Нейрокомпьютер гэх мэт)
1996
цуврал үйлдвэрлэл, ашиглалт
мэдрэлийн сүлжээнд суурилсан
хэрэглээний системийн технологи
90-ээд он
XXI зуун
90

Тархины талаархи зарим мэдээлэл
Хамгийн хэцүү нь мэдэгдэж байгаа системүүдмэдээлэл боловсруулах.
Энэ нь 100 орчим тэрбумыг агуулдаг.
мэдрэлийн эсүүд, тус бүр нь байдаг
дунджаар 100 мянган холболт.
Найдвартай: алдагдсан үед ажилладаг
мэдрэлийн эсүүд (үхэх).
Асар их хэмжээний боловсруулалт хийж байна
хувьцааны талаар мэдээлэл хийж байна
секунд, тэр хугацааг үл харгалзан
хэд хэдэн нейроны урвал
миллисекунд
Хувь хүний ​​мэдрэлийн эсүүдийн бүтэц, үйл ажиллагааг сайтар судалсан
Дотоод болон гадаад зохион байгуулалтын талаар зарим тоо баримт байдаг
Зарим бүтцийн мэдрэлийн эсүүдийн хоорондын холбоо
тархины формацууд
Оролцооны талаар бага зүйл мэддэг янз бүрийн бүтэцпроцессуудад
мэдээлэл боловсруулах.
91

Биологийн нейрон
92

Мэдрэлийн импульс
- түгээлтийн үйл явц
биеэс аксон дагуух өдөөлт
эсүүд (аксон толгод) хүртэл
аксоны төгсгөлүүд.
- мэдээллийн үндсэн нэгж;
шилэн дээр дамждаг.
... тэсрэлтээр дамждаг
эсийн доторх орчны боломж
гадаад орчинтой холбоотой,
-ийн хурдтайгаар эсийн эргэн тойронд
1-ээс 100 м/с хүртэл.
Галд тэсвэртэй байдал - мэдрэлийн эсийн цочромтгой байдал
өмнөх өдөөлтийн дараа.
Галд тэсвэртэй хугацаа - хамгийн бага хугацааны интервал
хооронд мэдрэлийн импульс(10-4.. 10-3 сек)
93

Цукамотогийн алгоритм

Мембран
хангадаг
явуулж байна
сандарсан
импульс
эслэг
Зузаан
мембранууд
ойролцоогоор 10 нм
Эсийн өдөөх хэмжүүр = туйлшралын түвшин
нийт хэмжээнээс хамааран түүний мембран
нейротрансмиттерийн хэмжээ (химийн
бодис) бүх синапсуудад ялгардаг.
94

Нейрон төст элемент (NPE)
эсвэл албан ёсны нейрон
Физик нейроны загвар.
NPE нь жигнэсэн нэмэгч ба
шугаман бус элемент. Үйл ажиллагаа
томъёогоор тодорхойлогддог:
Тэгээд
xi нь оролтын дохио байх үед xi олонлог нь X векторыг бүрдүүлдэг;
wi бол жингийн коэффициентууд, wi олонлог нь W жингийн векторыг бүрдүүлдэг;
NET - оролтын дохионы жигнэсэн нийлбэр, NET утгыг дамжуулдаг
шугаман бус элемент;
Θ - өгөгдсөн нейроны босго түвшин;
F- шугаман бус функц, идэвхжүүлэх функц гэж нэрлэдэг.
NPE нь хэд хэдэн оролтын дохио x ба нэг гаралтын дохио OUT байна.
NPE параметрүүд: жингийн вектор W, босго түвшин Θ ба функцийн төрөл
идэвхжүүлэлт F.
95

Сужено ба Такажи нарын алгоритм

NPE-ийн үйл ажиллагааны зарчим
1. NPE нь оролтын вектор X хүлээн авч, төлөөлдөг
бусад NPE-ийн гаралтын дохиог илэрхийлнэ.
Энэ оролтын дохио нь орж ирж буй дохиотой тохирч байна
биологийн мэдрэлийн эсийн синапсууд
2. Оролтын дохио бүрийг харгалзах дохиогоор үржүүлнэ
w1, w2, ... wn жин нь дохионы үр ашгийн аналог юм.
Жин нь скаляр хэмжигдэхүүн, эерэг
дарангуйлах холболтыг өдөөгч ба сөрөг.
3. Холболтын масштабаар жинлэхэд оролтын дохионууд ирдэг
эсийн биед харгалзах нийлбэр блок, хаана
тэдгээрийн алгебрийн нийлбэрийг хийдэг ба
NPE-ийн өдөөх түвшинг тодорхойлно.
4. Нейроны y гаралтын дохиог тодорхойлно
идэвхжүүлэх функцээр дамжуулан өдөөх түвшинг дамжуулах.
96

Сонголтыг хялбаршуулсан алгоритм

Функцийн төрлүүд
идэвхжүүлэлт F

Сонголтыг хялбаршуулсан алгоритм

Хэцүү алхам ба
Хэцүү
алхам алхам
хавтгай
Хавтгай алхам
+ энгийн;
+ хэрэгжилт нь бага зардал шаарддаг;
- хэлхээг дуурайхыг зөвшөөрдөггүй
тасралтгүй дохиогоор;
- мэдрэлийн сүлжээг сургах нь хэцүү байдаг.
+ тооцоолоход хялбар;
+ сурах хэцүү.
98

Гипербол тангенс
Логистик функц
ба Ферми функц
(Ферми функц)
Гипербол тангенс
* бүхий сүлжээнд хамаарна
тасралтгүй дохио;
+ хялбар сургалт.
* хамаарна
олон давхаргат мэдрэгч;
+ өргөн хүрээний дохио;
+ хялбар сургалт.
99

Нейрон ба мэдрэлийн сүлжээ

Онцлог шинж чанаруудидэвхжүүлэлт
Үзэсгэлэнд оролцогч
SOFTMAX функц (магадлалын гаралт)
Шугаман функц (шаардлагагүй
давхаргын цуваа холболт
Гауссын муруй (NPE хариу
хамгийн их байх ёстой
зарим үнэ цэнэ)
100

Мэдрэлийн сүлжээ...

Идэвхжүүлэх функцийг сонгох
шийдсэн...
1. ажлын онцлог.
2. компьютер дээр хэрэгжүүлэхэд хялбар байдал, хэлбэрээр
цахилгаан диаграмм эсвэл бусад хэрэгсэл.
3. сурах алгоритм: зарим
алгоритмууд нь хязгаарлалт тавьдаг
идэвхжүүлэх функцийн төрөл, тэдгээр нь шаардлагатай
авч үзэх.
Ихэнх тохиолдолд шугаман бус байдлын төрөл нь үндсэн нөлөө үзүүлэхгүй
асуудлыг шийдвэрлэхэд нөлөөлөх. Гэсэн хэдий ч сайн сонголтМагадгүй
сургалтын хугацааг хэд дахин багасгах
101

Мэдрэлийн сүлжээгээр амжилттай шийдэгдсэн асуудлууд

Нейроны загварын хязгаарлалт
Нейроны гаралтын тооцоо
гэж таамаглаж байна
нэн даруй, танилцуулахгүйгээр
саатал.
Загварт ороогүй болно
мэдрэлийн импульс.
Түвшингийн модуляц байхгүй
дохионы нягтрал
мэдрэлийн үед шиг импульс
систем.
Эффект харагдахгүй
синхрончлол хэзээ
мэдрэлийн эсийн бөөгнөрөл
мэдээллийг боловсруулах
синхрон, хяналтан дор
үе үе долгион
өдөөх-дарангуйлах.
Тодорхой алгоритм байхгүй байна
идэвхжүүлэх функцийг сонгох.
Зохицуулах механизм алга
сүлжээний үйл ажиллагаа бүхэлдээ (жишээлбэл, дааврын зохицуулалт
биологийн үйл ажиллагаа
мэдрэлийн сүлжээ).
Хэт их албан ёсны болгох
ойлголтууд: "босго", "жин
коэффициентүүд".
Дэмжигдээгүй
янз бүрийн синапсууд.
Дарангуйлах, цочроох үйлчилгээтэй
Үүн дээр синапсууд хэрэгждэг
жин хэлбэрийн загварууд
коэффициентүүд
эсрэг тэмдэг, гэхдээ энэ
бүх төрөл биш.
Загвар дээр харагдахгүй байна
аажмаар хоорондын ялгаа
потенциал ба мэдрэл
импульс.
102

Мэдлэгийн чиглэлүүд

Нейротой төстэй сүлжээ
- нейронтой төстэй элементүүдийн багц;
тодорхой аргаар холбогдсон
найзтайгаа болон гадаад орчинтойгоо.
Оролтын вектор (оролтын өдөөлт эсвэл дүрсийг кодлох
гадаад орчин) оролтыг идэвхжүүлснээр сүлжээнд нийлүүлдэг
нейронтой төстэй элементүүд.
Мэдрэлийн сүлжээний гаралтын дохионы багц y1, y2,..., yn
гаралтын үйл ажиллагааны вектор буюу загвар гэж нэрлэдэг
мэдрэлийн сүлжээний үйл ажиллагаа.
103

Мэдрэлийн компьютер…

Архитектурын онцлог
мэдрэлийн сүлжээнүүд
нейрон хоорондын холболтын топологи;
-д зориулсан NPE-ийн тодорхой дэд багцыг сонгох
мэдээлэл оруулах, гаргах;
өрсөлдөөн байгаа эсэх;
чиглэл, хяналтын арга ба
хоорондын мэдээллийн урсгалыг синхрончлох
мэдрэлийн эсүүд
шалтгаан тодорхой төрөлявуулсан
мэдээлэл хувиргах сүлжээ
104

Нейрокомпьютерийн түүх

Хиймэл мэдрэлийн
сүлжээнүүд
105

Тархины талаархи зарим мэдээлэл

Хамгийн чухал шинж чанарууд
биологийн мэдрэлийн сүлжээ
Бүрэн боловсруулах чадвар
мэдээлэл: нэгдэл
(сүлжээг сэргээх боломжтой
түүний хэсгийн бүрэн дүр төрх),
ангилах чадвар,
ерөнхий ойлголт, хийсвэрлэл ба
бусад олон.
Найдвартай байдал. Биологийн NS
гайхалтай байна
найдвартай байдал: бүтэлгүйтэл
мэдрэлийн эсийн мэдрэлийн эсийн 10% хүртэл
систем үүнийг тасалдуулахгүй
ажил. -тай харьцуулахад
цуваа компьютер,
зарчимд суурилсан суурь
Нэг эс бүтэлгүйтсэн Нейман
санах ой эсвэл нэг зангилаа
тоног төхөөрөмжийн эвдрэл
системүүд.
Зэрэгцээ боловсруулалт
мэдээлэл.
Өөрийгөө зохион байгуулах. Ажиллаж байна
биологийн бүтээлүүд NS
бие даан, дор
гадны нөлөө
орчин, шийдэж сур
янз бүрийн даалгавар.
Мэдэхгүй
үндсэн хязгаарлалтууд
даалгаврын нарийн төвөгтэй байдлын талаар,
биологийн аргаар шийддэг
мэдрэлийн сүлжээнүүд. Сандарсан
систем өөрөө үүсдэг
түүний алгоритмууд
үйл ажиллагаа, тодруулга болон
тэднийг амьдралын туршид хүндрүүлдэг.
Биологийн NS нь
аналог системүүд
106

Биологийн нейрон

Бүтээлийн арга барил
мэдрэлийн сүлжээнүүд
Мэдээллийн хандлага: юу ч хамаагүй
механизмууд нь хиймэл
мэдрэлийн сүлжээ, энэ нь зөвхөн шийдвэрлэх үед чухал юм
даалгавар мэдээллийн үйл явцҮндэсний ассемблэйд байсан
биологийнхтой төстэй.
Биологийн хандлага: загварчлахдаа энэ нь чухал юм
бүрэн био төсөөтэй байдал, дэлгэрэнгүй мэдээлэл шаардлагатай
биологийн мэдрэлийн эсийн үйл ажиллагааг судлах.
Биологийн судалгааны томоохон бүтээлүүд
мэдрэлийн сүлжээ нь Алан Эндрю Хакслигийнх юм
Ходжкин, Бернард Катц, Жон Эклс, Стивен
Каффлер нар.
108

Мэдрэлийн импульс

Судалгааны аргууд
мэдрэлийн сүлжээтэй төстэй сүлжээнүүд
Арга
Онцлог шинж чанарууд
аналитик
судлах
- олон тооны NPE-ийн улмаас нарийн төвөгтэй байдал
+ сонирхолтой аналитик үр дүнхүлээн авсан
мэдрэлийн сүлжээний олон загварт зориулагдсан
математикийн
(дуураймал
загварчлал)
+ бараг бүх зүйлийг бүтээх боломжтой болгодог
загварууд
- тэдний ажлын дараалсан шинж чанартай холбоотой
хязгаарлагдмал загваруудыг судалж чаддаг
хэмжээ
физик
загварчлал
+ найдвартай хурдан олж авах боломжийг танд олгоно
загварын үр дүн
- техник хангамжийг хэрэгжүүлэх техникийн нарийн төвөгтэй байдал
олон тооны NPEs бүхий олон тооны
дасан зохицох холболтууд
109

Мембран

Загварын ангилал
мэдрэлийн сүлжээнүүд
бие даасан нейроны загварууд;
мэдрэлийн эсийн жижиг бүлгийн загварууд;
мэдрэлийн сүлжээний загварууд;
загварууд сэтгэцийн үйл ажиллагааТэгээд
тархи бүхэлдээ.
110

Нейрон төст элемент (NLE) эсвэл албан ёсны нейрон

Мэдрэлийн сургалтын төрлүүд
сүлжээнүүд
111

NPE-ийн үйл ажиллагааны зарчим

Сурах алгоритм
Багштай хамт
Багшгүй
Өгсөн
вектор X,
хүлээгдэж буй гаралтын дохио
нейрон dj ∈ D
вектор X
Сонголт
үнэт зүйлс
бодит гаралтын дохио
нейрон хүлээн зөвшөөрөх ёстой
аль болох их үнэлдэг
хүлээгдэж буйтай ойролцоо
сүлжээ нь хамгийн сайнаар хангаж сурдаг
гаралтын утгууд. Юу
"хамгийн сайн" гэсэн утгатай
- алгоритмаар тодорхойлогддог
сургалт.
Шинэ
үнэт зүйлс
..чадвараас шалтгаалж
хэрэв хэрэглэсэн бол сүлжээгээр ерөнхийлөлт
оролт нь тийм биш вектор юм
сургалтын үеэр уулзсан.
Үргэлж
112

Идэвхжүүлэх функцүүдийн төрлүүд F

ЖДҮ-ийн сургалтын арга
Урвуу алгоритм
алдааны тархалт
сонгодог
Градиент
Градиент илрүүлэх
зорилгын функц
Хувьсах хэмжүүрийн алгоритм
Эвристик аргууд
Хувийн туршлага дээр үндэслэсэн
боловсролын салбарын зохиолч
мэдрэлийн сүлжээнүүд
Хамгийн эгц буух алгоритм
Градиент холбох алгоритм
Левенберг-Марквардт алгоритм
113

Хатуу алхам ба хавтгай алхам

McCulloch-Pitts загвар
Гаралтын дохио:
Босго функц:
Барилга салангид загвархугарлын илрэлээр зөвтгөгддөг
биологийн мэдрэлийн эсүүдэд, энэ нь нейрон чаддаг болоход хүргэдэг
түүний төлөвийг хязгаарлагдмал давтамжтайгаар өөрчлөх, үргэлжлэх хугацаа
идэвхгүй байх хугацаа нь түүний үйл ажиллагааны давтамжаас хамаарна.
114

Гипербол тангенс ба Ферми функц

Логик үйлдлүүд

Тусгай идэвхжүүлэх функцууд

Перцептрон сургалтын алгоритм
МакКаллоч-Питтс

Идэвхжүүлэх функцийг сонгох

Мэдрэлийн ангилал
сүлжээнүүд
Нэг чиглэлтэй
Дахин давтагдах
(санал хүсэлтийн хамт)
Нейроныг нэгтгэх арга
Мэдрэлийн сүлжээ
Нейроны давхаргын тоо
Нэг давхарга
Олон давхаргат
118

Нейроны загварын хязгаарлалт

Энгийн Перцептрон
хоёртын оролтын матриц
(мэдрэхүйн мэдрэлийн эсүүд эсвэл
"торлог бүрхэвч") r1, r2, ... rn, хаана
оролтын зургийг нийлүүлсэн;
нейрон шиг багц
x1, x2, ... xm, s элементүүд
тогтмол холболтууд
торлог бүрхэвчийн дэд бүлгүүд
(“онцлог детектор”);
"шийдвэрлэх элемент" - өөрчлөх боломжтой хоёртын NPE
"илрүүлэгч" -тэй холбох. Ихэвчлэн шийдвэрлэх элементүүдийн тоо
хичээлийн тоотой тэнцүү сонгогдоно
Perceptron-д үзүүлсэн зургуудыг хуваах шаардлагатай.
119

Нейротой төстэй сүлжээ

Розенблат Перцептрон
Энгийн
хэн
нөхцөл:
перцептрон, төлөө
шударга
n=m ба xi = ri,
цагт
энэ
илрүүлэгч
тэмдэг
чадна
оролт гэж үздэг
давхарга.
Розенблаттын перцептрон нь сургах боломжтой жингийн нэг давхаргатай,
оролтууд нь d = 512 дохиог хүлээн авсан
мэдрэлийн эсүүдийг санамсаргүй тогтсонтой холбох
жин нь 400 пикселийн зургийн онцлог орон зайг бүрдүүлдэг
120

Мэдрэлийн сүлжээний архитектурын онцлог

Сурах алгоритм
Розенблатт перцептрон
Rosenblatt perceptron convergence процедур
1. Wi жингийн векторыг дурын байдлаар тохируулсан
муж.
2. Сургалтын зураг дээрх зургуудыг нүдний торлог бүрхэвч рүү ээлжлэн өгдөг
y гаралтын дохио болж хувирсан дээжүүд
шийдвэрлэх элемент.
3.Хэрэв хариулт зөв байвал юу ч өөрчлөгдөхгүй.
4.Хариулт буруу бол y=0 бол бүх холболтын жинг
торлог бүрхэвчийн идэвхтэй элементүүд нэмэгдэж, мөн хамт
буруу хариулт y=1 – хэмжээгээр буурна.
Хэрэв шийдэл байгаа бол түүнд хүрэх болно
хязгаартай тооны алхам анхны сонголтхолболтууд.
121

Хиймэл мэдрэлийн сүлжээ

Перцептрон шинж чанар
Оролтын дохионы төрөл: хоёртын буюу аналог (бодит).
Програм хангамжийн хэрэгжилтэд оролт, гаралтын хэмжээ хязгаарлагдмал байдаг
зөвхөн компьютерийн системийн чадамжаар
загварчилсан мэдрэлийн сүлжээ, техник хангамжийн хэрэгжилт, технологийн боломжуудтай.
Сүлжээний хүчин чадал нь мэдрэлийн эсийн тоотой давхцдаг.
Өөрчлөлт. Олон давхаргат перцептронууд нь бүтээх боломжтой болгодог
илүү төвөгтэй хуваах гадаргуутай тул илүү их байдаг
таних асуудлыг шийдвэрлэхэд өргөн хэрэглэгддэг.
Давуу тал. Загварын програм хангамж эсвэл техник хангамжийн хэрэгжилт нь маш их
энгийн. Энгийн ба хурдан алгоритмсургалт.
Алдаа дутагдал. Анхдагч хуваах гадаргуу (гипер хавтгай)
зөвхөн хамгийн ихийг шийдэх боломжийг олго энгийн даалгаваруудхүлээн зөвшөөрөх
Хэрэглэх талбарууд. Загвар таних, ангилах.

Биологийн мэдрэлийн сүлжээний хамгийн чухал шинж чанарууд

Олон давхаргат перцептрон
шууд түгээх сүлжээ
Мэдрэхүй
(оролт)
давхарга
Амралтын өдөр
(үр дүн) давхарга
Далд (ассоциатив) давхаргууд
Нейрон хоорондын харилцааны зарчим нь "тус бүртэй" юм.
Давхаргууд дахь мэдрэлийн эсийн тоо дур зоргоороо байж болно.
Ерөнхийдөө бүх далд давхаргууд нь ижил тооны мэдрэлийн эсүүдтэй байдаг.
Оролтын давхарга нь зөвхөн дохиог түгээдэг.
123

Фон Нейманы архитектурт суурилсан биологийн мэдрэлийн сүлжээ ба компьютеруудын ялгаа

Ангилал

Мэдрэлийн сүлжээг бий болгох арга замууд

Регресс (ойролцоо)

Мэдрэлийн сүлжээг судлах аргууд

Асуудлыг шийдвэрлэх алгоритм
ЖДҮ-ийн тусламжтайгаар
1.
2.
3.
4.
Ямар утгатай болохыг тодорхойл
бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд хөрөнгө оруулалт хийсэн
оролтын вектор x. Оролт
вектор агуулагдах ёстой
албан ёсны нөхцөл
даалгавар, жишээлбэл. бүх мэдээлэл
хүлээн авах шаардлагатай
хариулах.
Гаралтын вектор y-г сонгоно уу
ийм байдлаар тэр
бүрэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг агуулсан
даалгаврын хариулт.
Шугаман бус байдлын төрлийг сонгоно уу
мэдрэлийн эсүүд (идэвхжүүлэх функц).
Өөрчлөлтийн хүрээг тохируулах
оролт, гаралт, масштаб болон
харгалзан босго түвшин
сонгосон утгуудын багц
5. Анхны утгыг оноох
жингийн коэффициент ба
босго түвшин ба
нэмэлт параметрүүд
(жишээлбэл, функцийн налуу
идэвхжүүлэх, хэрэв байгаа бол
сургалтын үеэр тааруулах).
6. Сургалт явуулах, i.e.
сүлжээний параметрүүдийг сонго
ингэснээр асуудал шийдэгдэнэ
хамгийн сайн аргаар. By
Сургалт дууссаны дараа сүлжээ бэлэн болно
төрлийн асуудлыг шийднэ
тэр бэлтгэгдсэн.
7. Сүлжээний оролтод нөхцөлийг хэрэгжүүл
x векторын хувьд асуудал.
y гаралтын векторыг тооцоол,
нь албан ёсны өгөх болно
асуудлын шийдэл.
идэвхжүүлэх функцууд.
126

Мэдрэлийн сүлжээний загваруудын ангилал

Урвуу алгоритм
алдааны тархалт
Буцах тархалтын алдаа
Аргын үндэс нь зорилгын функц, хэлбэрээр томъёолсон
бодит ба хоорондын ялгааны квадрат нийлбэр
гаралтын дохионы хүлээгдэж буй утгууд.
Ганц бие хүний ​​хувьд
дээж (x,d) зорилгын функц
дараах байдлаар тодорхойлогддог.
At их хэмжээгээрсургалтын дээж j (j = 1,2,.. p) зорилтот
функц нь бүх дээжийн нийлбэр болж хувирна:
127

Мэдрэлийн сүлжээний сургалтын төрлүүд

Алгоритм гүйцэтгэх үе шатууд
буцаан тархалталдаа
1. Мэдрэлийн шинжилгээ
сүлжээнүүд амьдардаг
чиглэл
мэдээлэл дамжуулах
үүсгэх үед
оролтын дохио,
бүрэлдэхүүн хэсгүүд
өөр вектор X.
2. Сүлжээ үүсгэх
урвуу
хуваарилалт
алдаа
3. Жинлүүрийг тодруулах
4. 1, 2-р зүйлд тодорхойлсон
Дараа нь 3 процесс явагдана
хүн бүрт давтана
сургалтын дээж.
.
1. амралтын өдрүүдийн утгыг тооцдог
далд давхаргын нейроны дохио ба гаралт
давхарга, түүнчлэн холбогдох деривативууд
давхарга бүрийн идэвхжүүлэх функцууд.
2.дамжуулах чиглэлийг өөрчлөх замаар
дохио, тэдгээрийн идэвхжүүлэх функцийг солих
дериватив болон өмнөх гарц руу тэжээл
хоорондын ялгаа хэлбэрээр өдөөх
бодит болон хүлээгдэж буй үнэ цэнэ. Учир нь
ийм байдлаар тодорхойлсон сүлжээ заавал
шаардлагатай урвуу утгыг тооцоолох
ялгаа.
3. үр дүнд үндэслэн томъёог ашиглах,
1 ба 2-т авсан анхны сүлжээ болон
буцаах сүлжээний хувьд
K 4. Алгоритм яг одоо дуусна
градиент норм нь априориас доош унах үед
сургалтын нарийвчлалын өгөгдсөн үнэ цэнэ e.
128

Сурах алгоритм

Мэдрэлийн сүлжээг дахин сургах
Үйл ажиллагааны багш,
үүсгэгч
боловсролын
жишээ, Н<∞
У
Мэдрэлийн сүлжээ тэгээс
сурах алдаа
Асуудал: хангалтгүй
мэдээлэл
цорын ганцыг нь сонго
зөв шийдэл:
багш функц.
санамсаргүй байдлаар сонгосон функц өгдөг
шинэ жишээ ашиглан муу таамаглал,
сургалтын багцаас алга болсон ч
Сүүлчийн сүлжээг алдаагүй хуулбарласан.
Мэдэгдэж буй жишээнүүдийг нэгтгэн дүгнэхийн оронд
сүлжээ тэднийг санав
130

ЖДҮ-ийн сургалтын арга

Олон давхаргат перцептрон
тогтмол мэдрэлийн эсүүд
том).
жинлүүр
Өгөгдлийн тусгаарлалт
боловсролын болон
баталгаажуулалт
олон жишээ
олон янз байдлыг багасгах
боломжит тохиргоо
бэлтгэгдсэн мэдрэлийн сүлжээ
хамгийн бага алдагдалтай
тэдгээрийг ойртуулж байна
чадвар
137

Розенблат Перцептрон

Хопфилд сүлжээ
амралтын өдөр
дохио
мэдрэлийн эсүүд
нэгэн зэрэг оруулдаг
дохио
сүлжээнүүд,
цагт
энэ
сэтгэл хөдөлгөм вектор нь ялангуяа биш юм
ялгардаг.
мэдрэлийн эсүүдийн хооронд ямар ч холбоо байхгүй
өөрийн гарц
I-р нейроны гаралтын дохио:
энд bi бол босго утга,
гадаад эх сурвалжаар тодорхойлсон,
N - мэдрэлийн эсийн тоо.
138

Rosenblatt perceptron сургалтын алгоритм

ашиглан асуудлыг шийдвэрлэх
Хопфилд сүлжээнүүд
1. Энергийн функцийг цэг болох байдлаар байгуул
Энэ функцийн дэлхийн хамгийн бага хэмжээ нь шийдэлтэй давхцсан
даалгавар. Энэ тохиолдолд энергийн функцын градиент байх ёстой
NN ашиглан тооцоо хийхийг зөвшөөрөх.
2. Сүлжээний параметрүүдийг тооцоолох томъёог бичнэ үү (жин
коэффициент ба босго түвшин) тооцох
энергийн функцын градиент.
3. Санал хүсэлтийн гинжийг таслан сүлжээнд танилцуулна
оролтын вектор. Гаралтын утгыг тооцоолох.
4. Гогцоог хааж, сүлжээг хүчирхэгжүүлнэ
өөрийн төлөв байдлыг бие даан өөрчлөх (тайвшрах).
Амралтын өдрийн дараа тайвшруулах үйл явцыг зогсоо
вектор өөрчлөгдөхөө болино, өөрөөр хэлбэл. хамгийн багадаа хүрэх үед
эрчим хүчний функцууд. Үүссэн сүлжээний гаралт нь шийдлийг өгдөг
даалгавар.
139

Перцептрон шинж чанар

Орчин үеийн шинж чанарууд
мэдрэлийн сүлжээнүүд
Сурах чадвар. NN загваруудаас аль нэгийг нь сонгосноор сүлжээ болон
Сурах алгоритмыг хэрэгжүүлснээр бид сүлжээг сургаж чадна
түүний шийдэж чадах асуудлыг шийдэх. Байхгүй
сонгосон сүлжээгээр үүнийг хийж болно гэсэн баталгаа,
алгоритм ба даалгавар, гэхдээ бүх зүйл зөв хийгдсэн бол
сургалт амжилттай болж байна.
Ерөнхий дүгнэлт хийх чадвар. Сүлжээг сургасны дараа
жижиг өөрчлөлтөд мэдрэмтгий болдог
оролтын дохио (дуу чимээ эсвэл оролтын хэв маягийн өөрчлөлт)
мөн зөв гаралтыг өгдөг.
Хийсвэрлэх чадвар. Хэрэв та сүлжээг танилцуулбал
оролтын зургийн хэд хэдэн гажуудсан хувилбарууд, дараа нь сүлжээ
Тэр өөрөө эцэст нь хамгийн тохиромжтой дүр төрхийг бий болгож чадна
тэр хэзээ ч уулзаж байгаагүй.
142

Олон давхаргат перцептрон

Шинжээч ба NS хоорондын ялгаа
мэдлэгийн мөн чанараар системүүд
Шинжээчдийн систем (ES)
Эх сурвалж Албан ёсны туршлага
мэдлэг
шинжээч гэж илэрхийлсэн
дүрэм журам, баримтуудын логик мэдэгдэл, мэдээжийн хэрэг
систем хүлээн авсан
Тэмдэгт албан ёсны-логик
мэдлэг
"зүүн тархи" мэдлэг
дүрмийн хэлбэр
Хөгжил Өргөтгөх хэлбэрээр
мэдлэг
дүрэм журам, баримтуудын багц
(мэдлэгийн суурь)
Мэдрэлийн сүлжээний систем (NN)
Мэргэшсэн багшийн хосолсон туршлага,
сургалтын жишээ сонгох +
эдгээр дээр суралцаж буй оюутны хувийн туршлага
мэдрэлийн сүлжээний жишээ
"баруун тархи"-ын ассоциатив мэдлэг
сүлжээний нейронуудын хоорондын холболтын хэлбэр
Нэмэлт сургалтын хэлбэрээр
жишээнүүдийн дараалал, тодруулгатай
ангиллын хил хязгаар, шинээр бий болох
ангилал
Үүрэг
Дүрмүүдийг бүрэн гүйцэд тодорхойлно Ердийн жишээнүүдийг сонгоно, биш
мэдлэгийн шинжээчийн шинжээчийн хэмжээ
өөрийн гэсэн үндэслэлийг тусгайлан томъёолох
системүүд
сонголт
Үүрэг
Баримт ба дүрмийн гинжин хэлхээг хайх Хувь хүний ​​​​туршлага бий болгох
art.syst. саналыг батлах
үндсэн дээр олж авсан ангиллын хэлбэр
жишээ ба зургийн ангилал

Асаах. A ба B нь бүх нийтийн Е олонлог дээр бүдэг олонлог байг. Хэрэв "x ОE m A (x) > m B (x) бол A B-д агуулагдах болно. Тэмдэглэгээ: A М B.

Тэгш байдал. "xÎE m A (x) = m B (x) бол A ба В тэнцүү байна. Тэмдэглэгээ: A = B.

Нэмэлт. M =, A ба B нь E дээр тодорхойлогдсон бүдэг олонлог байг. Хэрэв A ба B бие биенээ нөхөж байвал
"xÎE m A (x) = 1 – m B (x). Тэмдэглэгээ: B = эсвэл A =. Энэ нь ойлгомжтой.

Уулзвар. A Ç B – А ба В хэсэгт нэгэн зэрэг агуулагдах хамгийн том бүдэг дэд олонлог;

м А Ч Б(x) = мин(м А ( x), m B ( x)}.

Union.A È B – гишүүнчлэлийн функцтэй А ба В хоёрыг багтаасан хамгийн жижиг бүдэг дэд олонлог

м А È Б(x) = хамгийн их ((m A ( x), m B ( x)}.

Ялгаа. А \ Гишүүнчлэлийн функцтэй B= A Ç:

m A\B ( x) = мин ( м А ( x), 1 – м B ( x)}.

Жишээ нь.

A = 0.4/ x 1 È 0.2/ x 2 È 0/ x 3 È 1/ x 4 гэж үзье;


1. A М B, i.e. А нь В-д агуулагддаг, C нь А, В-тэй харьцуулшгүй юм.

2. A¹B¹C .

3. = 0.6/ x 1 È 0.8/ x 2 È 1/ x 3 È 0/ x 4;
= 0.3/ x 1 È 0.1/ x 2 È 0.9/ x 3 È 0/ x 4.

Тодорхой бус олонлогуудын хувьд та харааны дүрслэлийг үүсгэж болно. Ординатын тэнхлэг дээр m A () гэсэн утгатай тэгш өнцөгт координатын системийг авч үзье. x), E элементүүд нь x тэнхлэг дээр дурын дарааллаар байрладаг (бид энэ дүрслэлийг бүдэг олонлогийн жишээн дээр аль хэдийн ашигласан). Хэрэв E нь байгалиасаа эрэмблэгдсэн бол х тэнхлэг дээрх элементүүдийн зохион байгуулалтад энэ дарааллыг хадгалах нь зүйтэй юм. Энэхүү дүрслэл нь бүдэг олонлог дээрх энгийн үйлдлүүдийг тодорхой болгодог.

Цагаан будаа. 1. Зураг. 2

Цагаан будаа. 3. Зураг. 4.

Зураг дээр. 1-ийн харанхуй хэсэг нь бүдэг бадаг А олонлогтой тохирч байгаа бөгөөд тодорхой хэлбэл, А-ийн утгын муж болон А-д агуулагдах бүх бүдэг олонлогуудыг дүрсэлсэн байна. Зураг дээр. 2 – 4, A Ç, AÈ тус тус өгөгдсөн.

È ба Ч үйл ажиллагааны шинж чанарууд.

A, B, C нь бүдэг олонлог байг, тэгвэл дараах харилцаанууд явагдана.

A) - шилжих чадвар;

б) - нэгдэл;

в) - чадваргүй байдал;

G) - хуваарилалт;

д) AÈÆ = А, хаана Æ – хоосон багц, өөрөөр хэлбэл. м Æ (x) = 0"xÎE;

AÇE = A, энд E нь бүх нийтийн олонлог;

д) - де Морганы теорем.

Тодорхой олонлогоос ялгаатай нь ерөнхий тохиолдолд тодорхой бус олонлогуудын хувьд AÇ Æ, AÈ ¹ E, ялангуяа тодорхой бус олонлогуудыг дүрслэн харуулсан жишээн дээр дээр дурдсан болно.

Тодорхой бус олонлог дээрх алгебрийн үйлдлүүд

A ба B-ийн алгебрийн үржвэрийг A×B гэж тэмдэглээд дараах байдлаар тодорхойлно.

"xÎE m A × B ( x) = m A ( x)м B ( x).

Эдгээр олонлогуудын алгебрийн нийлбэрийг A + B гэж тэмдэглэсэн бөгөөд дараах байдлаар тодорхойлогдоно.

"xÎE m A+B ( x) = m A ( x) + m B ( x)-м A ( x)м B ( x).

Үйлдлийн хувьд (×, +) дараах шинж чанарууд хангагдсан байна:

· – шилжих чадвар;

· - нэгдэл;

· A×Æ = Æ, A+Æ = A, A×E = A, A+E = E ;

· – Де Морганы хуулиуд.

биелүүлээгүй:

· – бие даасан байдал;

· - хуваарилалт;

· мөн түүнчлэн A× = Æ, A+ = E.

Де Морганы анхны хуулийг баталъя. m A (x) -ийг a, m B (x) -г b гэж тэмдэглэе. Дараа нь x элемент бүрийн тэгш байдлын зүүн талд бид: 1- ab, баруун талд нь алгебрийн нэмэх томъёоны дагуу: (1- a) + (1- b) - (1 - a) (1 – b) = 1 – ab .

Эхний хуваарилалтын шинж чанар хангагдаагүй гэдгийг баталцгаая, i.e. A×(B + C) ¹ (A×B) + (A×C). Зүүн талын хувьд бид: a(b+c bc) = ab + ac – abc; баруун талд: ab + ac – (ab)(ac) = ab + ac + a 2 bc. Энэ нь хуваарилалт нь a¹a 2-т хамаарахгүй гэсэн үг юм.

Сэтгэгдэл.(È, Ç,+,×) үйлдлүүдийг хамтад нь ашиглах үед дараах шинж чанарууд хангагдана.

· A×(B È C) = (A×B) È (A × C);

· A× (B Ç C) = (A×B) Ç (A×C);

· A+(B È C) = (A+B) È (A+C);

· A+ (B Ç C) = (A+B) Ç (A+C).

Тодорхой бус олонлогийн декартын үржвэр. A 1, A 2, ..., A n нь бүх нийтийн E 1, E 2, ..., E n олонлогуудын тодорхой бус дэд олонлогууд байг. Декартын бүтээгдэхүүн А = A 1 ´A 2 ´ ...´A n нь E олонлогийн тодорхой бус дэд олонлог юм. = E 1 'E 2 ' ... ´E n гишүүнчлэлийн функцтэй:

м А ( x 1 ,x 1 , ...,x n) = мин( m A1 ( x 1), м A2 ( x 2) , ... , m Ai ( x n) ).

Ерөнхий болгох зарчим

Бүдэг олонлогийн онолын гол санаануудын нэг болох ерөнхий ойлголтын зарчим нь эвристик шинж чанартай бөгөөд бүдэг олонлогийг зураглалд хэрэглэх хүрээг өргөжүүлэхэд ашиглагддаг. Хэрэв xÎX элемент бүрт m f (x,y) гишүүнчлэлийн зэрэгтэй yÎY элементийг оноож байвал Y олонлогийн утга бүхий X олонлог дээр тодорхойлогдсон тодорхой бус f функц байна гэж бид хэлэх болно. Тодорхой бус функц f нь тодорхой бус зураглалыг f тодорхойлно : X Y.

Ерөнхий болгох зарчим нь өгөгдсөн тодорхой f-ийн хувьд: X®Y эсвэл тодорхойгүй f : X дээр тодорхойлогдсон аливаа бүдэг А олонлогийн X Y зураглал, Y дээр тодорхой бус олонлог f(A) тодорхойлогддог бөгөөд энэ нь А-ийн дүрс юм.

f: X®Y нь өгөгдсөн тод зураглал байх ба A = (m A (x)/x) нь X дэх бүдэг олонлог байна. Дараа нь f зураглалын доорх А-ийн дүрс нь Y дээрх тодорхой бус олонлог f(A) байна. гишүүнчлэлийн функцтэй:

m f(A) (y) = ; YÎY,

Энд f –1 (y)=(x | f(x) = y).

Тодорхой бус зураглалын хувьд f : X Y, дурын xОX ба yОY-ийн хувьд хоёр оронтой гишүүнчлэлийн функц m f (x, y) тодорхойлогдсон үед X дээр тодорхойлогдсон А бүдэг олонлогийн дүрс нь f( А) дээр Югишүүнчлэлийн функцтэй m f (A) (y) = ( min(m A (x), m f (x, y) ).

ТЕСТИЙН АСУУЛТ, ДААЛГАВАР

1.: A = 0.4/ x 1 È 0.2/ x 2 È 0/ x 3 È 1/ x 4;

B = 0.7/ x 1 È 0.9/ x 2 È 0.1/ x 3 È1/ x 4 ;
C = 0.1/ x 1 È 1/ x 2 È 0.2/ x 3 È 0.9/ x 4.

Багцуудыг байгуул: a) AÇB;

в) A\B; Б\А.

2. Бүх нийтийн E = (Запорожец, Жигули, Мерседес, Феррари) олонлогийн хувьд тодорхой бус олонлогуудыг шууд аргаар байгуулна: a) "өндөр хурд";

б) "дундаж";

в) "бага хурд".

3. E = (1, 2, 3, ..., 100) "нас" гэсэн ойлголттой тохирч байна. Бүдэг олонлог байгуулахын тулд шууд аргыг ашиглах

а) "ахмад настан";

б) "гэрлэх цаг боллоо";

в) "хэрэглэгдэх",

харгалзах гишүүнчлэлийн функцүүдийн ойролцоо томъёог байгуулна.

4. 2-р даалгаврын нөхцлөөр E-ийн элементүүдийг хос хосоор нь харьцуулах үндсэн дээр шууд бус аргаар тодорхой бус олонлогуудыг a) – c) байгуулна.


БҮЛЭГ 2. ХОЁРЫН ХАРИЛЦАА

БОЛОН СОНГОНГОХ ФУНКЦ

3) -аас өөр функцийн график дээрх бусад цэг c иx 0.5, жишээлбэл, тээвэрлэгчийн ойролцоо хил хязгаар (x 0.01) эсвэл үндсэн (x 0.99) - b параметрийн утгыг үр дүнгээс тооцно.

3. Тодорхой бус олонлог дээрх үйлдлүүд

Тодорхой бус олонлог дээр хоёр бүлэг үйлдэл байдаг:

1) олонлогийн онолүйл ажиллагаа , сонгодог олонлогын онолын үйлдлүүдийг бүдэг олонлогийн тохиолдлуудад нэгтгэн дүгнэхийг илэрхийлдэг;

2) олон тооны тодорхой бус байдлыг ихээхэн харгалзан үздэг үйлдлүүд

энгийн багцын хувьд утгагүй шинж чанарууд.

Ерөнхийдөө тодорхой бус олонлог дээрх олонлогийн онолын үйлдлүүд нь тод олонлогт хэрэглэх үед энгийн, сонгодог олонлогийн онолын үйлдлүүдтэй давхцах байдлаар тодорхойлогддог.

Эхний бүлгийн үйлдлүүдээс бид нэмэх үйлдлүүдийг авч үздэг.

уулзвар, холбоо, декартын бүтээгдэхүүн , хоёр дахь бүлгийн үйл ажиллагаанаас - үйл ажиллагааэкспонентаци.

3.1. Нэмэлт

μ A гишүүнчлэлийн функцтэй X олонлог дээрх А нь тодорхой бус олонлог байг.

(x )= 1− μ A (x ),x X

Нэмэлт операторыг ихэвчлэн "NOT" логик хувиргагчийг илэрхийлэхэд ашигладаг.

Тодорхой бус нэмэх үйлдлийг гүйцэтгэх жишээг Зураг дээр үзүүлэв. 3.1-ээс харахад тухайн олонлогт болон түүнийг нөхөж буй аль алинд нь хамаарах тодорхойлолтын домэйны элементүүд байгаа нь тодорхой бөгөөд эдгээр элементүүд нь эдгээр олонлогийн аль нэгэнд бүрэн хамаарахгүй бөгөөд 1-тэй тэнцүү гишүүнчлэлийн зэрэгтэй байна. Өөрөөр хэлбэл, тэдгээр нь сонгодог логикоос сайн мэддэг зөрчилдөөнгүй байх зарчим ба хасагдсан дундын хуулийг бүдэг логикт ашигладаггүй бөгөөд энэ нь үзэл баримтлал ба түүнийг үгүйсгэх хоорондын хил хязгаар тодорхойгүй байгаатай холбоотой юм.

Тодорхой бус олонлогийн онолын үндсэн ойлголтууд

Цагаан будаа. 3.1. Тодорхой бус нэмэх үйлдлийг гүйцэтгэх жишээ

3.2. Уулзвар ба нэгдэл

Заримдаа минимакс гэж нэрлэгддэг бүдэг олонлогуудын огтлолцол ба нэгдлийн үйлдлийг тодорхойлох хамгийн түгээмэл аргуудын нэгийг авч үзье.

X олонлог дээр μ A ба μ B гишүүнчлэлийн функцтэй А ба В бүдэг олонлог байг. Дараа нь эдгээр олонлогуудын A ∩ B огтлолцол ба A В нэгдэл нь гишүүнчлэлийн функцтэй X дээр бүрхэг олонлогууд байна:

Minimax аргыг ашиглан Зураг дээр үзүүлэв. 3.2.

Цагаан будаа. 3.2. Минимакс аргыг ашиглан бүдэг олонлогуудын огтлолцол болон нэгдэх үйлдлийг гүйцэтгэх жишээ

Уулзвар үйлдлийг ихэвчлэн "AND" логик холбогчийг төлөөлөхөд ашигладаг бол нэгдэх үйлдлийг "OR" логик холбогчийг төлөөлөхөд ашигладаг.

Хэрэв бид энгийн, тодорхой олонлогуудыг А ба В операндууд болгон авбал ийм байдлаар тодорхойлсон огтлолцол ба нэгдлийн үйлдлүүд нь сонгодог олонлогийн онолын аналогууд болж буурдаг болохыг харахад хялбар байдаг. Үүнээс гадна эдгээр үйл ажиллагаанд дараах шинж чанарууд хүчинтэй байна.

Тодорхой бус олонлогийн онолын үндсэн ойлголтууд

шилжих чадвар:

A ∩ B= B∩ A, A B= B A;

нэгдэл:

(A∩ B) ∩ C= A∩ (B∩ C) ,

(A B) C= A(B C) ;

хилийн нөхцөл:

A ∩ =,

A = A,

A ∩ X= A,

A X = X;

чадваргүй байдал:

A ∩ A= A A= A;

хуваарилалт:

A ∩ (B C) = (A ∩ B) (A ∩ C),

A (B∩ C) = (A B) ∩ (A C).

Бүдэг огтлолцол ба нэгдлийн үйлдлийг тодорхойлоход авч үзсэн арга нь цорын ганц боломжит арга биш юм. Ихэнхдээ өөр аргыг ашигладаг бөгөөд үүний дагуу:

μ A ∩ B (x )= μ A (x )μ B (x ),x X ,

μ A B (x )= μ A (x )+ μ B (x )− μ A (x )μ B (x ),x X .

Харгалзах илэрхийлэл нь санамсаргүй үйл явдлын огтлолцол ба хослолын магадлалыг тодорхойлох илэрхийллүүдтэй давхцдаг тул энэ аргыг заримдаа магадлал гэж нэрлэдэг. Магадлалын аргыг ашиглан уулзвар ба нэгдлийн үйлдлийг гүйцэтгэх жишээг Зураг дээр үзүүлэв. 3.3.

Цагаан будаа. 3.3. Магадлалын аргыг ашиглан бүдэг олонлогийн огтлолцол, нэгдлийн үйлдлүүдийг гүйцэтгэх жишээ

Магадлалын аргыг ашиглан тодорхойлсон огтлолцол ба нэгдлийн үйлдлүүдийн хувьд шилжих ба нэгдлийн шинж чанарууд, түүнчлэн хилийн нөхцлүүд хүчинтэй хэвээр байна.

Тодорхой бус олонлогийн онолын үндсэн ойлголтууд

ловиа. Идпотенци ба хуваарилалтын шинж чанарууд хангагдаагүй байна.

хүчинтэй боловч тэдгээрийн бага хатуу аналогууд хүчинтэй байна:

A ∩ A A, A A A;

A ∩ (B C) (A ∩ B) (A ∩ C),

A (B∩ C) (A B) ∩ (A C).

Бүдэг огтлолцол ба нэгдлийн үйлдлийг тодорхойлоход нэвтрүүлсэн аргуудыг ашиглахад суурилсан ерөнхий хандлагын онцгой тохиолдол гэж үзэж болно. гурвалжингийн норм ба конорм.

Хоёр хувьсагчийн T (x,y) функцийг х домэйн дээр (жишээ нь, нэгж квадрат дээр) өгөгдөж, сегментийн утгыг авч, дараах нөхцлүүдийг хангана (х ба y боломжит бүх утгын хувьд) :

1) шилжих чадвар: T(x, y) = T(y, x);

2) нэгэн хэвийн байдал: x1 ≤ x2, y1 ≤ y2 T(x1, y1) ≤ T(x2, y2);

3) нэгдэл: T(T(x, y), z) = T(x, T(y, z));

4) хилийн нөхцөл: T(x, 1) = T(1, x) = x.

Үүний нэгэн адил S (x, y) функцийг сегмент дээрх утгыг авч, дараах нөхцлийг хангасан x ба y-ийн бүх боломжит утгуудыг нэг талбар дээр өгье.

1) шилжих чадвар: S(x, y) = S(y, x);

2) нэгэн хэвийн байдал: x1 ≤ x2, y1 ≤ y2 S(x1, y1) ≤ S(x2, y2);

3) нэгдэл: S(S(x, y), z) = S(x, S(y, z));

4) хилийн нөхцөл: S(x, 0) = S(0, x) = x.

Дараа нь T (x,y) функцийг дуудна гурвалжингийн нормэсвэл

T-норм ба S(x, y) - гурвалжин конорм эсвэл S-норм.

T-норм ба S-нормын жишээ нь:

T M (x ,y ) = min(x ,y );

S M (x ,y ) = max(x ,y );

T P (x,y) =xy;

S P (x,y) = x +y –xy;

T L (x ,y ) = max(x +y –1, 0);

S L (x ,y ) = min(x +y , 1).

T ба S нормыг ашиглан бид тодорхой бус олонлогуудын огтлолцол ба нэгдлийн үйлдлүүдийн дараах ерөнхий тодорхойлолтыг гаргаж болно.

μ A ∩ B (x )= T (μ A (x ),μ B (x )), x X ,

μ A B (x )= S (μ A (x ),μ B (x )),x X .

Энд T нь зарим T-норм, S нь зарим S-норм юм.

Алгебрийн бүтээгдэхүүн АТэгээд Бгэж тэмдэглэсэн ABба дараах байдлаар тодорхойлогддог.

xE  AB ( x) =  A ( x) B ( x).

Алгебрийн нийлбэрЭдгээр багцыг дараах байдлаар тэмдэглэж, тодорхойлно.

xE =  A ( x) +  B ( x) A ( x) B ( x).

Үйлдлүүдийн хувьд (, ) дараах шинж чанарууд хангагдсан байна:

- шилжих чадвар;

- нэгдэл;

A = , A  = A, AE = A, A E = E

- Де Морганы теорем.

биелүүлээгүй:

Чадваргүй байдал;

- хуваарилалт;

мөн түүнчлэн A = , A = E.

Сэтгэгдэл. Тодорхой бус олонлог дээрх үйлдлийн өгөгдсөн шинж чанаруудын нотолгоог бид уншигчдад үлдээж байна.

Жишээлбэл, өмчийг нотолж үзье: . гэж тэмдэглэе  А ( x) дамжуулан а ,  B ( x) дамжуулан б . Дараа нь элемент бүрийн зүүн талд X Бидэнд: 1- ab , баруун талд: (1- а )+(1-б )-(1-а )(1-б ) = 1-а +1-б- 1+а +б-аб = 1-ab . 

Хуваарилалтын шинж чанар нь хамаарахгүй гэдгийг баталцгаая, өөрөөр хэлбэл. A(B C)  (AB) (AC). Зүүн талын хувьд бид: а (б +в-мЭӨ ) = ab +ac-abc ; баруун талд: ab +ac -(ab )(ac ) = ab +ac +а 2 МЭӨ . Энэ нь хуваарилалт үргэлжлэхгүй гэсэн үг юм aa 2 . 

Сэтгэгдэл.(, ,,) үйлдлүүдийг хамтад нь ашиглавал дараах шинж чанарууд хангагдана.

A(BC) = (AB)(A  C);

A (BC) = (AB)(AC);

A (BC) = (A B)(A C);

A (BC)=(A B)(A C).

Тодорхой бус олонлог дээрх үндсэн үйлдлүүдийн тоймыг үргэлжлүүлье.

Алгебрийн бүтээгдэхүүний үйлдэл дээр үндэслэсэн (хамгийн багадаа бүхэл тоонуудын хувьд) энэ үндэслэл нь ойлгомжтой) үйл ажиллагаа тодорхойлогддог экспонентаци бүдэг олонлог А, Хаана - эерэг тоо. Тодорхой бус багц Aгишүүнчлэлийн функцээр тодорхойлогддог  A  =   A (x). Экспонентацийн онцгой тохиолдол нь:

CON(A) = A 2- үйл ажиллагаа төвлөрөл,

DIL(A) = A 0.5- үйл ажиллагаа суналт,

хэл шинжлэлийн тодорхой бус байдалтай ажиллахад ашигладаг.

Тоогоор үржүүлэх.Хэрэв - ийм эерэг тоо   А ( x) 1, дараа нь бүдэг олонлог Агишүүнчлэлийн функцтэй:

A( x) = A( x).

Тодорхой бус олонлогуудын гүдгэр хослол.Болъё А 1 , А 2 ,.., А n - бүх нийтийн олонлогийн тодорхой бус олонлогууд Э, А  1 ,  2 , ...,  n- нийлбэр нь 1-тэй тэнцүү сөрөг бус тоонууд.

Гүдгэр хослол А 1 , А 2 ,.., А n-ийг тодорхой бус олонлог гэж нэрлэдэг Агишүүнчлэлийн функцтэй:

xE А ( x 1 , x 1 ,..., x n) =  1  A1 ( x) +  2  A2 ( x) + ... +  n  Ai ( x).



Тодорхой бус олонлогийн декартын үржвэр.Болъё А 1 , А 2 , ..., А n - бүх нийтийн олонлогийн тодорхой бус дэд олонлогууд Э 1 , Э 2 , ..., Э n тус тус. Декарт бүтээгдэхүүн A = A 1 А 2  ... А n нь олонлогийн тодорхой бус дэд олонлог юм E = E 1 Э 2 ... Эгишүүнчлэлийн функцтэй n:

 А ( x 1 ,x 1 , ...,x n) = мин(  A1 ( x 1),  A2 ( x 2) , ... ,  Ai ( x n) ).

Fuzzy Augmentation Operatorтод олонлогийг бүдэг олонлог болгон хувиргах, бүдэг олонлогийн бүдэг бадаг байдлыг нэмэгдүүлэхэд ашигладаг.

Болъё А- бүдэг багц, Э- хүн бүрт зориулсан бүх нийтийн багц xE тодорхой бус олонлогууд тодорхойлогддог К( X) . Бүх зүйлийн нийлбэр К( X) бүдэг бадаг нэмэгдүүлэх операторын цөм гэж нэрлэдэг Ф. Операторын үйл ажиллагааны үр дүн Фтодорхой бус олонлогт А нь дараах хэлбэрийн бүдэг олонлог юм.

Ф(A, K) =  A ( x)К( X),

Хаана  А ( x)К( X) - тоо ба бүдэг олонлогийн үржвэр.

Жишээ:

Э = {1,2,3,4};

А = 0,8/1+0,6/2+0/3+0/4;

К(1) = 1/1+0,4/2;

К(2) = 1/2+0,4/1+0,4/3;

К(3) = 1/3+0,5/4;

К(4) = 1/4.

Ф(A,K) = А(1) К(1)  А(2)К(2)  А(3)К(3) А(4)К(4) =

0,8(1/1+0,4/2)  0,6(1/2+0,4/1+0,4/3) =

0,8/1+0,6/2+0,24/3.

 түвшний (эсвэл  түвшний) тод багц . Тодорхой бус олонлогийн  түвшний олонлог Абүх нийтийн багц Эдуудсан тодорхойдэд олонлог А бүх нийтийн багц Э, гэж тодорхойлсон:

A ={x / А(x )), энд 1.

Жишээ: А= 0.2/x 1 + 0/x 2 + 0.5/x 3 + 1/x 4,

Дараа нь A 0.3 = {x 3 ,x 4 },

A 0.7 = {x 4 }.

Нэлээд тодорхой шинж чанар: хэрэв  1  2 бол А 1  А 2 .

Задаргааны теорем.Аливаа бүдэг олонлог Адараах хэлбэрээр өөрийн түвшний багц болгон задалж болно:

А = А , Хаана А - тооны бүтээгдэхүүн олон хүний ​​хувьд А, Мөн утгын мужийг "давчдаг" Мтодорхой бус олонлогийн гишүүнчлэлийн функцууд А.

Жишээ:А = 0,1/x 1 + 0/x 2 + 0,7/x 3 + 1/x 4-ийг дараах байдлаар илэрхийлж болно.

А = 0,1(1,0,1,1)  0,7(0,0,1,1,)  1(0,0,0,1)=

= (0.1/x 1 + 0/x 2 + 0.1/x 3 + 0.1/x 4) (0/x 1 + 0/x 2 + 0.7/x 3 + 0.7 /x 4)

(0/x 1 + 0/x 2 + 0/x 3 + 1/x 4) = 0.1/x 1 +0/x 2 +0.7/x 3 +1/x 4.

Хэрэв гишүүнчлэлийн функцийн домэйн нь бүрдэнэ n зэрэглэл  1   2   3  ...  n , дараа нь А(загваруудын тогтмол утгатай) дараах байдлаар илэрхийлж болно.

А = би А би,

тэдгээр. энгийн багцуудын цуглуулгаар тодорхойлогддог ( А 1 , А 2 , ..., Аi ), хаана А1  А2  , ...,  Аi.

7. Хэл шинжлэлийн хувьсагч. Хэл шинжлэлийн хувьсагчийн жишээ. Термагийн тухай ойлголт. Нэр томъёоны тоог тодорхойлох

Хэл шинжлэлийн хувьсагч- тодорхой бус олонлогийн онолд байгалийн болон зохиомол хэлнээс үг хэллэгийн утгыг авч чаддаг хувьсагч. Жишээлбэл, "хурд" хэл шинжлэлийн хувьсагч нь "өндөр", "дунд", "маш бага" гэх мэт утгатай байж болно. Хувьсагчийн утгыг авдаг хэллэгүүд нь эргээд тодорхой бус хувьсагчийн нэр бөгөөд дараах байдлаар тодорхойлогддог. бүдэг олонлог.

Жишээ нь: бүдэг бадаг нас

Хүний насыг тодорхойлсон хэл шинжлэлийн хувьсагчийг авч үзье, тэгвэл:

x: "нас";

X: интервалаас бүхэл тоонуудын багц;

T(x): "залуу", "боловсорч гүйцсэн", "хөгшин" гэсэн утгатай. олонлог T(x) - "залуу", "боловсорч гүйцсэн", "хөгшин" гэсэн утга тус бүрийн хувьд бүрхэг хувьсагчийн багц, энэ нь гишүүнчлэлийн функцийг тохируулах шаардлагатай бөгөөд энэ нь хэдэн насны хүмүүсийг залуу, төлөвшсөн гэж үзэх тухай мэдээллийг зааж өгөх ёстой. , хуучин;

G: "маш", "маш их биш". Ийм нэмэлтүүд нь "маш залуу", "маш хөгшин биш" гэх мэт шинэ утгыг бий болгох боломжийг олгодог.

М: G дүрмийг ашиглан үүсгэсэн утга бүрийн гишүүнчлэлийн функцийн төрлийг тодорхойлдог математик дүрэм.

Хугацаа- албан ёсны хэл (систем) -ийн илэрхийлэл нь объектын албан ёсны нэр эсвэл хэлбэрийн нэр юм. Үзэл баримтлал термаиндуктив байдлаар тодорхойлно. Нэр томьёо нь бэлгэдлийн илэрхийлэл юм: t(X1, X2, …, Xn), энд t нь нэр томъёоны нэр, функциональ үсэг, X1, X2, …, Xn нь бүтэцтэй эсвэл энгийн нэр томъёо юм. .

8. Тодорхой бус харилцаа, тэдгээрийн шинж чанарууд

Бүдэг олонлогын онолын үндсэн ойлголтуудын нэг нь тодорхой бус харилцааны тухай ойлголт юм. Эдгээр харилцаа нь "бараг тэнцүү" эсвэл "илүү их" гэх мэт тодорхой бус мэдэгдлийг албан ёсны болгох боломжийг бидэнд олгодог. Тодорхой бус хамаарал ба бүдэг бус харилцааны хослолын тодорхойлолтыг өгье.

Хоосон бус хоёр олонлогийн хоорондох бүдэг бадаг хамаарлыг бид декартын үржвэрт тодорхойлсон бүдэг олонлог гэж нэрлэнэ.

Тодорхой бус дүгнэлт гэдэг нь тодорхой бус нөхцөл эсвэл байр сууринд үндэслэн тодорхой бус дүгнэлт гаргах үйл явц юм.

Тодорхой бус объектын хяналтын системтэй холбоотойгоор тодорхой бус логик дүгнэлт гэдэг нь тодорхой бус нөхцөл буюу байран дээр үндэслэн тухайн объектын шаардлагатай удирдлагын талаар тодорхой бус дүгнэлт гаргах үйл явц бөгөөд тухайн объектын одоогийн төлөв байдлын талаарх мэдээллийг илэрхийлдэг.

Логик дүгнэлтийг үе шаттайгаар явуулдаг.

Бүдгэрэлт (бүдэгдлийг нэвтрүүлэх) гэдэг нь тодорхой бус дүгнэлтийн системийн оролтын хувьсагчийн тоон утга ба хэл шинжлэлийн хувьсагчийн харгалзах гишүүнчлэлийн функцийн утгын хоорондын уялдаа холбоог тогтоох явдал юм. Тодорхой бус байдлын үе шатанд тодорхой бус дүгнэлтийн системийн бүх оролтын хувьсагчийн утгыг, жишээлбэл, статистикийн өгөгдлийг ашиглан олж авсан тодорхой бус дүгнэлтийн системийн гишүүнчлэлийн функцүүдийн тодорхой утгуудад оноодог. тодорхойгүй дүгнэлтийн системийн бүдэг бадаг үйлдвэрлэлийн дүрмийн үндэс болох тодорхой бус үйлдвэрлэлийн дүрмийн цөмийн нөхцөлд (өмнөх үе) ашигладаг холбогдох хэл шинжлэлийн нэр томъёо. Тодорхой бус үйлдвэрлэлийн дүрмийн урьдал зүйлд багтсан "IS" хэлбэрийн бүх энгийн логик мэдэгдлийн үнэний зэрэг (a) олдвол бүдгэрүүлэх ажлыг дууссан гэж үзнэ, үүнд μ(x) гишүүнчлэлийн функц бүхий тодорхой нэр томъёо орно. хэл шинжлэлийн хувьсагчийн орчлонд хамаарах тодорхой тоон утга юм.

Бүдэг алгоритмын тухай ойлголтыг анх Л.А. Задех бол нарийн төвөгтэй систем, шийдвэр гаргах үйл явцын ойролцоо дүн шинжилгээ хийх чухал хэрэгсэл юм. Бүдэг алгоритм нь тодорхой бус заавар (дүрэм) агуулсан эмх цэгцтэй тодорхой бус заавар (дүрэм) гэж ойлгогддог.

Үүссэн тодорхой бус олонлогоос нэг тодорхой утга ()o) руу шилжих шилжилтийг дараа нь асуудлын шийдэл гэж хүлээн зөвшөөрдөг.

11. Мамданийн алгоритм нь анхны бүдэг автомат удирдлагын системд хэрэглэгдэхүүнээ олсон. 1975 онд Английн математикч Э.Мамдани уурын хөдөлгүүрийг удирдахыг санал болгосон.

Тодорхой бус дүгнэлтийн системийн дүрмийн баазыг бүрдүүлэх нь тодорхой бус үйлдвэрлэлийн дүрмийн цөмүүдийн өмнөх үеийг "Хэрэв A THEN B" хэлбэрийн дараалсан тохиролцсон жагсаалт хэлбэрээр гүйцэтгэдэг. логик холболтууд "AND" ба тодорхой бус үйлдвэрлэлийн дүрмийн цөмийн үр дагавар нь энгийн байдаг.

Оролтын хувьсагчдыг бүдгэрүүлэх нь тодорхой бус дүгнэлтийн системийг бий болгох ерөнхий тохиолдлын нэгэн адил дээр дурдсан аргаар явагдана.

Тодорхой бус үйлдвэрлэлийн дүрмийн дэд нөхцлүүдийг нэгтгэхийг A, B хоёр энгийн хэллэгийн “AND” сонгодог бүдэг логик үйлдлийг ашиглан гүйцэтгэнэ: T(A ∩ B) = min( T(A);T(B) ) .

Тодорхой бус үйлдвэрлэлийн дүрмийн дэд дүгнэлтийг идэвхжүүлэх нь мин-идэвхжүүлэх аргаар явагддаг μ (y) = min(c; μ (x) ) , энд μ (x) ба c нь хэл шинжлэлийн хувьсагчийн нэр томъёоны гишүүнчлэлийн функцууд юм. ба тодорхой бус үйлдвэрлэлийн дүрмийн харгалзах үр дагавар (үр дагавар) цөмийг бүрдүүлдэг тодорхой бус мэдэгдлийн үнэний зэрэг.

Тодорхой бус үйлдвэрлэлийн дүрмийн дэд дүгнэлтүүдийн хуримтлалыг ∀ x ∈ X μ A B x = max( μ A x ; μ B x ) гишүүнчлэлийн функцүүдийн сонгодог бүдэг логик max-нэгдэл ашиглан гүйцэтгэнэ.

Нойтонжилтыг хүндийн төв эсвэл талбайн төвийн аргыг ашиглан хийдэг.

12 Тодорхой бус дүрмүүд дээр суурилсан системийг хэрэгжүүлэхийн тулд олон тооны тодорхой бус дүгнэлтийн алгоритмуудыг боловсруулсан. Тодорхой бус дүгнэлтийн алгоритмууд нь үндсэндээ ашигласан дүрмийн төрөл, логик үйлдлүүд болон тодорхойгүйжүүлэх аргын төрлөөр ялгаатай байдаг. Мамадани, Сужено, Ларсен, Цукамото нарын бүдэг бадаг дүгнэлтийн загваруудыг боловсруулсан.

Жишээлбэл, тодорхойгүй дүгнэлтийн дүрмийг дараах байдлаар өгсөн болно.

P1: хэрэв x нь A бол w нь D, P2: хэрэв y бол B бол w нь Е, P3: хэрэв z нь C бол w нь F,

Энд x, y, z – оролтын хувьсагчдын нэр (тодорхой формат);

w – гаралтын хувьсагчийн нэр;

A, B, C, D, E, F – өгөгдсөн гишүүнчлэлийн функцууд.

FAT теорем Б.Коско: Ямар ч сонгодог математикийг бүдэг бадаг математикийн аргаар ойртуулж болно. Тэдгээр. Тодорхой мөнгөн тэмдэгтийн ханшийн хэлбэлзлийн функцийг аль болох ойртуулах тодорхой бус системийг байгуулах боломжтой.

ES дахь тайлбарын системийн гол давуу талууд.

1) Тайлбар нь хэрэглэгчдэд асуудлыг шийдвэрлэхийн тулд системийг ашиглахад тусалдаг.

2) ES-ийг тодорхой алгоритмгүй, муу албан ёсны газар ашигладаг тул тайлбар нь хэрэглэгчийг олж авсан үр дүнгийн үнэн зөв гэдэгт итгүүлэх, ES-д итгэх итгэлийг нэмэгдүүлэх боломжийг олгодог.

3) Хэрэглэгчийн сургалтанд хамрагдах,

4) ES мэдлэгийн санг дибаг хийх

ES дахь тайлбарын системийн гол сул талууд.

1) Тайлбарлах хүсэлтийг зөвхөн нэг явцуу утгаар тайлбарладаг (ЯАГААД, ХЭРХЭН асуултуудыг зөвхөн зорилго, дүрмийн үүднээс тайлбарладаг),

2) Системийн бүх үйлдлийг тайлбарлах боломжгүй (жишээлбэл, яагаад эхлээд нэг таамаглал, дараа нь өөр нэг таамаглал шалгагдсан)

3) Тайлбарууд нь үнэндээ програмын гүйцэтгэлийн зам дээр суурилдаг тул орчуулагчийг солихдоо тайлбарын системийг өөрчлөх шаардлагатай болдог.

Эрсдэлийг нухацтай авч үзэх, тооцох нь компани бүрийн амжилтын салшгүй хэсэг, чухал бүрэлдэхүүн хэсэг болсон. Гэсэн хэдий ч компаниуд тодорхой бус нөхцөлд шийдвэр гаргах нь улам бүр нэмэгдэж байгаа бөгөөд энэ нь урьдчилан таамаглаагүй үр дагавар, улмаар хүсээгүй үр дагавар, алдагдалд хүргэж болзошгүй юм. Ялангуяа ноцтой үр дагавар нь урт хугацааны хөрөнгө оруулалтын талаархи буруу шийдвэрээс үүдэлтэй байж болох бөгөөд энэ нь ихэвчлэн хөрөнгө оруулалтын төслийн үнэлгээнд тусгагдсан байдаг. Тиймээс эрсдэлийг цаг тухайд нь тодорхойлох, түүнчлэн зохих, үнэн зөв үнэлгээ хийх нь орчин үеийн хөрөнгө оруулалтын шинжилгээний тулгамдсан асуудлын нэг юм.

Харамсалтай нь нягтлан бодох бүртгэл, эрсдэлийн үнэлгээний өнөөгийн аргууд нь субъектив шинж чанартай, чухал урьдчилсан нөхцөлгүй бөгөөд төслийн эрсдэлийг буруу үнэлэхэд хүргэдэг. Бүрхэг логик онол нь эрсдэлийн үнэлгээний шинэ, динамик хөгжиж буй хандлага юм. Сүүлийн үед бүдэг бадаг загварчлал нь удирдлага, шийдвэр гаргах чиглэлээр хэрэглэгдэх судалгааны хамгийн идэвхтэй, ирээдүйтэй чиглэлүүдийн нэг болоод байна.

Энэхүү бүтээл нь:

Эрсдэл ба тодорхойгүй байдлын тодорхойлолт,

эрсдэлд дүн шинжилгээ хийх шинэ хандлагыг ашиглах хэрэгцээг зөвтгөх,

бүдэг логик аргын товч тайлбар,

тодорхой бус логик хэрэглээний жишээ

Мэдрэлийн сүлжээгээр шийддэг асуудлууд нь маш олон янз байдаг. Энэ арга нь анагаах ухаан, санхүүгийн менежмент, улс төрийн шинжлэх ухаан зэрэг салбарт хэрэглэгдэх болсон нь гайхах зүйл биш юм. Ерөнхийдөө бид ANN ашиглан шийдсэн асуудлын ихэнхийг хэд хэдэн ангиллын асуудал болгон бууруулж чадна.

Ангилал. Мэдрэлийн сүлжээний үүрэг бол объектуудыг хэд хэдэн урьдчилан тогтоосон давхцалгүй ангиудад хуваарилах явдал юм.

Улс төрийн шинжлэх ухаанд мэдрэлийн сүлжээний аргыг ангиллын асуудлыг шийдвэрлэхэд, ялангуяа үйл явдлын шинжилгээнд ашигладаг. Энхийн замаар шийдвэрлэхэд хүргэдэг мөргөлдөөний үйл явдлын дарааллын ангилал, цэргийн сөргөлдөөнд хүргэдэг мөргөлдөөний үйл явдлын дарааллын ангиллыг урьдчилан тодорхойлсон.

Хиймэл нейрон (McCulloch-Pitts математикийн нейрон, албан ёсны нейрон) нь байгалийн нейроны хялбаршуулсан загвар болох хиймэл мэдрэлийн сүлжээний зангилаа юм. Математикийн хувьд хиймэл нейрон нь ихэвчлэн нэг аргументийн шугаман бус функцээр илэрхийлэгддэг - бүх оролтын дохионы шугаман хослол. Энэ функцийг идэвхжүүлэх функц эсвэл гох функц, дамжуулах функц гэж нэрлэдэг. Үр дүнг нэг гаралт руу илгээдэг. Ийм хиймэл мэдрэлийн эсүүд нь сүлжээнд нэгтгэгддэг - тэдгээр нь зарим мэдрэлийн эсийн гаралтыг бусдын оролттой холбодог. Хиймэл мэдрэлийн эсүүд болон сүлжээнүүд нь хамгийн тохиромжтой нейрокомпьютерийн гол элементүүд юм

18. Идэвхжүүлэх функц (идэвхжүүлэх функц, өдөөх функц) – хиймэл нейроны гаралтын дохиог тооцоолох функц. Аргумент болгон Sigma оролтын нэмэгчийн гаралт дээр хүлээн авсан Y дохиог авдаг. Хамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг идэвхжүүлэх функцууд нь:

1. Ганц үсрэлт эсвэл хатуу босго функц

Энгийн хэсэгчилсэн шугаман функц. Хэрэв оролтын утга нь босго хэмжээнээс бага бол идэвхжүүлэх функцийн утга нь зөвшөөрөгдөх хамгийн бага хэмжээтэй тэнцүү байна.

Идэвхжүүлэх функц. Хатуу босго функц

2. Шугаман босго буюу гистерезис

Энгийн хэсэгчилсэн шугаман функц. Энэ нь хоёр шугаман хэсэгтэй бөгөөд идэвхжүүлэх функц нь зөвшөөрөгдөх хамгийн бага ба хамгийн их зөвшөөрөгдөх утгатай тэнцүү бөгөөд функц нь монотоноор нэмэгддэг хэсэг байдаг.

Идэвхжүүлэх функц. Шугаман босго

3. Сигмоид функц эсвэл сигмоид

Хаа сайгүй монотон нэмэгдэж, ханасан ялгарах S хэлбэрийн шугаман бус функц. Sigmoid нь сул дохиог өсгөх боломжийг олгодог бөгөөд хүчтэй дохиогоор ханадаггүй. Гроссберг (1973) ийм шугаман бус идэвхжүүлэлтийн функц нь түүний дуу чимээний ханалтын дилеммийг шийдсэн болохыг олж мэдсэн.

Хиймэл мэдрэлийн сүлжээ (ANN) нь амьд организмын мэдрэлийн эсийн сүлжээ болох биологийн мэдрэлийн сүлжээг зохион байгуулах, ажиллуулах зарчим дээр суурилсан математик загвар, түүнчлэн түүний програм хангамж эсвэл техник хангамжийн хэрэгжилт юм. Энэхүү ойлголт нь тархинд тохиолддог үйл явцыг судалж, эдгээр үйл явцыг загварчлахыг оролдох явцад үүссэн. Эхний ийм оролдлого нь В.Маккаллох, В.Питтс нарын мэдрэлийн сүлжээ юм. Сурах алгоритмыг боловсруулсны дараа үүссэн загваруудыг практик зорилгоор ашиглаж эхэлсэн: асуудлыг урьдчилан таамаглах, хэв маягийг таних, хяналтын асуудал гэх мэт.

ANN (Хиймэл мэдрэлийн сүлжээ) нь хиймэл мэдрэлийн эсүүд нь зангилаа байдаг жигнэсэн холболттой чиглэсэн график гэж үзэж болно. Холболтын архитектур дээр үндэслэн ANN-ийг хоёр ангилалд хувааж болно: график нь гогцоогүй дамжуулагч сүлжээ, давтагдах сүлжээ, эсвэл эргэх холбоо бүхий сүлжээ. Олон давхаргат перцептрон гэж нэрлэгддэг нэгдүгээр зэрэглэлийн сүлжээнүүдийн хамгийн түгээмэл гэр бүлд нейронууд давхаргад байрладаг бөгөөд давхаргын хооронд нэг чиглэлтэй холболттой байдаг. Зураг нь анги бүрийн ердийн сүлжээг харуулж байна. Дамжуулах сүлжээнүүд нь тухайн оролтын хувьд сүлжээний өмнөх төлөвөөс хамааралгүй нэг багц гаралтын утгыг үүсгэдэг гэсэн утгаараа статик юм. Давтагдах сүлжээнүүд нь динамик байдаг, учир нь санал хүсэлтийн улмаас мэдрэлийн эсийн оролтууд өөрчлөгддөг бөгөөд энэ нь сүлжээний төлөв байдлыг өөрчлөхөд хүргэдэг. 22

23. перцептрон - ойлголтын үйл явцын математик загвар (Ойлголтыг үзнэ үү). Шинэ үзэгдэл, объектуудтай тулгарах үед хүн тэдгээрийг таних, өөрөөр хэлбэл тэдгээрийг нэг буюу өөр ойлголттой (анги) холбодог. Тиймээс бид танилуудаа амархан таньдаг, үс засалт, хувцасаа өөрчилсөн байсан ч гар бичмэлийг уншиж чаддаг, гар бичмэл бүр өөрийн гэсэн шинж чанартай байдаг, бид өөр зохион байгуулалттай аялгууг таньдаг гэх мэт. Хүний энэ чадварыг мэдрэхүйн үзэгдэл гэж нэрлэдэг. Хүн туршлага дээрээ үндэслэн шинэ үзэл баримтлалыг боловсруулж, шинэ ангиллын системийг сурч чадна. Жишээлбэл, гараар бичсэн тэмдгүүдийг ялгаж сурахдаа сурагчдад гараар бичсэн тэмдгүүдийг үзүүлж, тэдгээр нь ямар үсэгтэй тохирч байгааг, өөрөөр хэлбэл эдгээр тэмдгүүд нь аль ангилалд хамаарахыг хэлдэг; Үүний үр дүнд тэрээр шинж тэмдгийг зөв ангилах чадварыг хөгжүүлдэг.

Тусдаа эс бүрийг зангилаа буюу перцептрон гэж нэрлэдэг.

Оролт ба гаралтын хоорондох зангилааны давхаргаас бүрдэх мэдрэлийн сүлжээ нь нэг давхаргат перцептрон, хэд хэдэн давхаргаас бүрдсэн сүлжээ нь олон давхаргат перцептрон юм.

Олон давхаргат перцептрон нь нэг давхаргаас илүү үр дүнтэй байдаг нь үнэн

Сургалт гэдэг нь сүлжээг суулгасан орчныг дуурайлган мэдрэлийн сүлжээний чөлөөт параметрүүдийг тохируулах үйл явц юм. Сургалтын төрлийг эдгээр параметрүүдийг тохируулах замаар тодорхойлно.

Мэдрэлийн сүлжээний сургалтын үйл явцын энэхүү тодорхойлолт нь дараах үйл явдлуудын дарааллыг агуулна.

Мэдрэлийн сүлжээ нь гадаад орчны өдөөлтийг хүлээн авдаг.

Эхний цэгийн үр дүнд мэдрэлийн сүлжээний чөлөөт параметрүүд өөрчлөгддөг.

Дотоод бүтцийг өөрчилсний дараа мэдрэлийн сүлжээ нь өдөөлтөд өөр байдлаар хариу үйлдэл үзүүлдэг.

Мэдрэлийн сүлжээг сургах асуудлыг шийдвэрлэх тодорхой дүрмийн дээрх жагсаалтыг сургалтын алгоритм гэж нэрлэдэг. Бүх мэдрэлийн сүлжээний архитектурт тохирсон бүх нийтийн сургалтын алгоритм байдаггүй гэдгийг таахад хялбар байдаг. Зөвхөн олон төрлийн сургалтын алгоритмаар илэрхийлэгдсэн багц хэрэгслүүд байдаг бөгөөд тус бүр нь өөрийн гэсэн давуу талтай байдаг. Сургалтын алгоритмууд нь мэдрэлийн эсийн синаптик жинг тохируулах арга замаар бие биенээсээ ялгаатай байдаг. Өөр нэг онцлог шинж чанар бол бэлтгэгдсэн мэдрэлийн сүлжээ нь гадаад ертөнцтэй харилцах арга юм. Энэ хүрээнд бид өгөгдсөн мэдрэлийн сүлжээ ажиллаж буй орчны загвартай холбоотой сургалтын парадигмын тухай ярьж байна.

Мэдрэлийн сүлжээний хяналттай сургалт нь сургалтын багцын оролтын вектор тус бүрд зорилтот гэж нэрлэгддэг гаралтын векторын шаардлагатай утга байна гэж үздэг. Эдгээр векторууд нь сургалтын хос үүсгэдэг. Сүлжээний жинг оролтын вектор бүрийн хувьд зорилтот хэмжээнээс гаралтын векторын хазайлтын зөвшөөрөгдөх түвшинг олж авах хүртэл өөрчлөнө.

Мэдрэлийн сүлжээний хяналтгүй суралцах нь хиймэл мэдрэлийн сүлжээний биологийн үндэсийн хувьд илүү үнэмшилтэй сургалтын загвар юм. Сургалтын багц нь зөвхөн оролтын векторуудаас бүрдэнэ. Мэдрэлийн сүлжээний сургалтын алгоритм нь сүлжээний жинг тохируулдаг бөгөөд ингэснээр тууштай гаралтын векторуудыг олж авдаг, i.e. Ингэснээр хангалттай ойрхон оролтын векторуудын танилцуулга нь ижил үр дүнг өгдөг.

X оролтын онцлогийн орон зайгаас X векторуудыг Y гаралтын зайны Y векторуудад F:X®Y хувиргах мэдрэлийн сүлжээ байг. Сүлжээ нь W төлөвийн зайнаас W төлөвт байна. Дараа нь байг. сургалтын дээж (Ха,Я), a = 1 ..p. W төлөвт байгаа сүлжээнээс гаргасан нийт E алдааг авч үзье.

Бүрэн алдааны хоёр шинж чанарыг тэмдэглэе. Нэгдүгээрт, E=E(W) алдаа нь төлөвийн орон зайд тодорхойлогдсон W төлөвийн функц юм. Тодорхойлолтоор энэ нь сөрөг бус утгыг авдаг. Хоёрдугаарт, сургалтын багц дээр сүлжээ нь алдаа гаргадаггүй W*-д сургагдсан зарим төлөвт энэ функц тэг утгыг авдаг. Тиймээс бэлтгэгдсэн мужууд нь нэвтрүүлсэн E(W) функцийн хамгийн бага цэгүүд юм.



Танд нийтлэл таалагдсан уу? Найзуудтайгаа хуваалцаарай!