贴近度中文(1)

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1、一种新的模糊贴近度公理化措施王阿岩，王长忠(渤海大学数理学院 锦州 121000) 摘要：本文重要指出由现行的贴近度公理体系支持的内外积贴近度算法浮现的反常现象，分析浮现反常现象的因素，进而提出两套新的模糊贴近度公理体系：距离贴近度公理和内积贴近度公理。同步验证海明贴近度，欧几里得算法，最大最小算法，算数平均算法，绝对值指数法，绝对值倒数法，绝对值减法，数量积法适合距离贴近度公理；有关系数法，夹角余弦法，适合内积贴近度公理。最后构造了由距离和夹角组合的新的贴近度公式。核心词：贴近度，距离贴近度，内积贴近度。Fuzzy Approach Degree Axiomatization Classif

2、y Ayan Wang,Changzhong Wang(Department of Mathematics and Physics, Bohai University, Jinzhou 121000, China)Abstract: This text main point out that inside and outside accumulate approach degree which has been supported by current approach degree axiom system emerging abnormal phenomenon, and analyze

3、the reason for the abnormal phenomenon. Then we should raise new axiom system to describe the similarity of fuzzy vector from two direction. We also verify that Hamming approach degree,Euclidean algorithm,maximum algorithm,arithmetic average algorithm,absolute value index method,absolute value count

4、ing backward technique,absolute value subtraction and dot product fit Distance approach degree axiom. Correlation coefficient method,Cosine method fit inner product approach degree axiom. Then we structure the approach degree that combined by distance and inclined angle.Key words: Approach degree, D

5、istance approach degree，Inner product approach degree.1.引言 Zadeh于1965年提出的模糊集理论1是一种解决不拟定问题的新型数学工具。其中贴近度理论是模糊数学中的重要理论, 在模糊模式辨认、模糊人工智能等模糊信息解决中有极其广泛的应用。模糊集之间贴近限度的度量在模糊数学及模糊信息解决中具有重要的意义。本文根据文献中模糊集贴近度的诸多定义, 发现已有的有关模糊贴近度的公理体系不能符合贴近度的所有定义，进而从两个方面研究了模糊贴近度的表达形式所具有的规律,提出两套公理体系，即距离贴近度公理和内积贴近度公理，来刻画从不同方向定义的贴近度。新

6、的公理体系的提出极大地丰富了模糊集贴近度理论的内容, 更有力地增进了模糊贴近度在模糊信息解决中的应用。2.内外积法贴近度的不合理性 为了研究以便, 先简介模糊集贴近度的一般常用公理体系4-11如下公理体系：设是论域上的模糊集，若映射 满足如下条件：即对(1) （对称性）(2) (自反性)(3) （单调性）则为上的贴近度，为的贴近度。 这个公理体系是对贴近度提出的几条准则。根据以上准则定义的贴近度有诸多，有海明贴近度，欧几里得贴近度等等，文献11-12做了具体的论述，下面简介一下诸多书上用内外积法定义的贴近度，一方面给出内外积的定义： (1)与的内积， (2)与的外积,可知内积是最小值中的最大值

7、，外积是最大值中的最小值。定义2.1设是论域上的模糊集，则贴近度 这是某些文献上13-14运用内外积法定义的贴近度，针对此定义需验证贴近度公理体系中的三个条件： (1) 显然满足对称性，因此满足公理体系中的第一条 (2) 自反性是不成立的 例如： 由于， 因此因此对于公理体系中的第二条不成立 (3) 严格单调性不成立 对于可知, ， 容易验证 因此得出 因此内积贴近度满足单调性，但不满足严格单调性。 例如：对于模糊集 很明显但是，进而由内外积法定义的贴近度得出这是不符合实际的。 总上所述，运用内外积法定义的贴近度，满足公理体系中的第一条，不满足第二条和第三条。对于贴近度而言，公理体系中的第二条

8、是至关重要的一种准则，两个集合越接近，它们的贴近度越大，最接近的时候（即衡量和时）应有一种固定的值1，这是合理的，而对于定义2.1中的贴近度，虽然保证了对称性，但无法保证集合自身和集合自身这种最接近的状况下贴近度为1，甚至在讨论不同集合自身和自身的贴近度时，不能保证，很容易看出对于第二条是定义自身的问题。定义2.1虽然看似满足第三条单调性，但事实上这是不符合实际的，公理体系中的第三条不仅不能反映出严格单调性,并且对于非严格单调的三个模糊集没有规定其贴近度如何度量，对于第三条不仅仅是定义自身的问题同步也反映出公理体系的局限性。同步我们发现运用内外积法定义的贴近度是以两个模糊向量的两个点来刻画模糊

9、集的相似性的，这样就必须规定两个模糊集具有特殊的性质，观测如下几种图像:111FE000图3图2图1 图1中当两个模糊集相交于一点时，只要交点不变，无论模糊集怎么变化，她们的内积和外积都同样，进而得到的贴近度都同样，这是不合理的。由图2和图3得出在两个单调模糊集的端点不变的状况下，从平行到不平行，我们发现刻画其贴近度时只有两点在起作用，因此只要模糊集的单调性和端点不变，其贴近度就不变，同样这种状况也不合理。通过以上状况分析，只有平行且单调的两个模糊集才干应用内外积法度量其贴近度，这种限制条件过为特殊，因此内外积法定义贴近度是不合理的，我们必须通过多点来刻画模糊集的相似性。此外，我们常用有关系数

10、法和夹角余弦法定义的贴近度也不符合文献4-11定义的贴近度公理体系的第三条，例如，由图4可知在与平行，与不平行且时，得出与夹角为零，因此，矛盾。11 00图5图4 因此，对于贴近度的研究应分状况讨论。3.基于距离的贴近度从文献4中可以总结出，目前贴近度定义可以通过如下两个方面刻画，一种是基于距离的贴近度，一种是基于内积的贴近度，距离贴近度重要是以两个模糊集间的距离来判断其相似性的，一般不考虑它们的夹角，内积贴近度重要是以两个模糊集的夹角来判断其相似性的，一般不考虑两个模糊向量的距离。一般参照文献对于贴近度或相似性均给出了上面的公理体系，显然这种公理体系中的第3条仅仅能刻画用距离定义的贴近度，不

11、能刻画用内积定义的贴近度，同样用内积度量的贴近度也不能用距离度量，如图4我们发现对于模不相等的两个模糊集如果用距离贴近度（如海明贴近度）来刻画其相似性，可得出她们并不相似，如果用基于内积的贴近度（如夹角余弦法）来刻画其相似性，可得出她们很相似。因此用原有的公理体系刻画两种贴近度是不合理的，下面对于不同的距离贴近度和内积贴近度分别给出不同的公理体系，一方面给出基于距离的贴近度的公理体系：设是论域上的模糊集，若映射 满足如下条件：即对(1) (2) （对称性）(3) （自反性）(4) 则为上的贴近度，为的基于距离的贴近度.可见，基于距离贴近度的公理体系中的第4条同样满足原公理体系中的第3条，并同步

12、满足当三个模糊集并不严格平行单调时对贴近度的度量，由于距离贴近度的公理体系中的1,2,3条很容易验证，因此我们重要验证如下贴近度与否满足基于距离贴近度公理体系中的第4条即可。(1) 一方面验证我们最常用的海明贴近度 或 (2) 贴近度 可知(1)与(2)显然满足(3) 最大最小法 证明：令 则 即又由于且因此得证(4)算术平均最小法 证明：同上我们可得出 又由于因此显然成立(5)几何平均最小法 证明措施同上(6) 绝对值指数法 (7) 绝对值倒数法 其中是合适选用的常数使。(8)绝对值减法 其中是合适选用的常数使。(9) 距离法（欧几里得距离）(10)指数相似系数法 以上距离法（欧几里得距离）

13、，绝对值减法，绝对值倒数法，指数相似系数法在条件下均可容易得出，在这里不做具体论述。基于以上的证明我们可以得出海明贴近度，欧几里得算法，最大最小算法，算数平均算法，绝对值指数法，绝对值倒数法，绝对值减法均是基于距离贴近度来刻画两个模糊集与否相似的。同样基于距离的贴近度我们还可以这样定义：设是论域上的模糊集，则贴近度 下面针对此定义，我们来验证公理体系中的三个条件：1 显然满足2 显然满足对称性3 成立4 因此得证应用实例在距离贴近度的公理体系下提出的新的贴近度定义可以解决文献中的多种例题，下面解决一种实际问题。例: 公司的经营管理状况可以由如下指标反映: :生产;:销售; :材料; : 存储;

14、 : 运送. 因此, 公司状况可以表达为上的 模糊集.既有四种不同类型的公司管理经验，它们分别为：既有公司,其状况为问该公司应采用哪种管理措施？应用海明贴近度可得到 得出符合规定。应用本文提出的新的贴近度可得到 同样可得到符合规定。所得成果和海明公式的成果一致，阐明了文中提到的新公式在一般状况也同样合用.4.基于内积的贴近度下面给出基于内积的贴近度的公理体系：设是论域上的模糊集，若映射 满足如下条件：即对（1） （2） （对称性）（3） （自反性）（4） 则为上的基于内积的贴近度，为的基于内积的贴近度.下面证明基于内积的贴近度（1） 有关系数法 其中 由于对模糊集和分别做和平移不变化夹角，显然

15、满足第四条，因此有关系数法也满足夹角贴近度的公理体系。（2）夹角余弦法 显然成立5.基于内积和距离组合的贴近度以上简介的两套贴近度定义，都各有优缺陷，适于不同的模糊集合，进而本文提出较为普遍的内积和距离组合的贴近度定义。定义5.1 设是论域上的模糊集，则称 (其中)为与有关内积和距离组合的贴近度。 定义5.2 设是论域上的模糊集，则称 为与有关内积和距离组合的贴近度。 当夹角不变时，定义5.2和上面基于距离贴近度公理体系是一致的，由于若得出，满足距离传递性。此外夹角越小越大，从而组合贴近度越大，符合贴近度公理。定义5.1与定义5.2 将距离贴近度和内积贴近度结合起来，合用于不同的模糊集合，克服

16、了此前只能根据具体状况选用合适贴近度公式的缺陷。6.结论本文根据既有的贴近度公理体系的局限性，发现我们在解决实际问题时需要用两套公理体系来度量模糊集间的贴近限度，从距离和内积两个方向出发将既有的贴近度定义分为两类，并验证其合理性，运用此规律推广了一种常用的基于距离的模糊关系贴近度的体现式, 结合距离和相似贴近度提出较为普遍的内积和距离组合的贴近度定义，为模糊关系贴近度理论在模糊信息解决中的广泛应用做出了奉献。7.参照文献1 Z Pawlak. Rough setsJ.International Journal of Information and Computer Sciences,1982,

17、(11):341356. 2 Jennings N R, Faratin P, Lomuscio A R, et al.Automated negotiation :prospects, methods and challenges J.International Journal of Group Decision and Negotiation, , 10( 2): 199- 215.3 Minghua H,Jennincs N R,Ho-Fung L.On agent-mediated electronic commerceJ. IEEE Transactions on Knowledge

18、 and Data Engineering,15( 4):985- 1003.4 曾文艺,李洪兴. 模糊度与贴近度的关系研究J .系统工程理论与实践,1999, (6) :7679.5 陈水利,李敬功,王向公.模糊集理论及其应用. 北京: 科学出版社, .6 黄艳艳，邓辉文，孔攀.一种新的贴近度公式及其应用，西南大学学报(自然科学版)， ,11-01145-05.7 徐宗本,张讲社,郑亚林.计算智能中的仿生学:理论与算法M.北京:科学出版社, .8 周先汉，Fuzzy子集贴近度研究,安徽工学院学报，1991,10(4):125-131.9 吴望名等.应用模糊集措施.北京:北京师范大学出版社.1985.10 赵汝怀，陈小君.模糊子集贴近度的一般定义与模糊度.西安交通大学学报，1981(6). 11 肖位枢. 模糊数学基本及应用. 北京: 航空工业出版社, 1992.12 胡淑礼.模糊数学及其应用M.四川:四川大学出版社,1994.13 谢季坚，刘承平.模糊数学措施及其应用（第2版）.武汉: 华中科技大学出版社, 年5月.14 李鸿吉.模糊数学基本及实用算法.北京: 科学出版社,.