Алгебраические операции над нечеткими множествами.
Алгебраическим произведением нечетких множеств и называется нечеткое множество, функция принадлежности которого определяется следующим образом:
(7.19)
Алгебраической суммойнечетких множеств и называется нечеткое множество, функция принадлежности которого определяется следующим образом:
(7.20)
Для операций выполняются свойства:
1. Коммутативный закон
(7.21)
2. Ассоциативный закон
(7.22)
3. Закон де Моргана
(7.23)
4. Операции с пустым множеством:
, (7.24)
5. Операции с универсумом:
(7.25)
Не выполняются следующие свойства:
1. Дистрибутивный закон
(7.26)
2. Закон идемпотентности
(7.27)
3. Закон исключенного третьего
(7.28)
На основе операции алгебраического произведения определяется операция возведения в степень нечеткого множества , где - положительное число. Нечеткое множество определяется функцией принадлежности:
(7.29)
Частным случаем возведения в степень являются операции концентрирования и растяжения, которые используются при работе с лингвистическими неопределенностями. Наглядное представление этих операций представлено на рис 7.9.
Рис. 7. 9.
Умножением на число , где - положительное число такое, что , называется нечеткое множество с функцией принадлежности:
(7.30)
Пусть даны нечеткие множества универсального множества и неотрицательные числа , сумма которых равна 1. Выпуклой комбинацией нечетких множеств называется нечеткое множество с функцией принадлежности :
(7.31)
Декартовым произведением нечетких множеств , каждое из которых является подмножеством соответствующего универсального множества , называется нечеткое множество, являющееся подмножеством универсального множества , с функцией принадлежности:
(7.32)
Оператор увеличения нечеткости используется для преобразования четких множеств в нечеткие и для увеличения нечеткости нечеткого множества.
Пусть - нечеткое множество, - универсальное множество и для всех определены нечеткие множества . Совокупность всех называется ядром оператора увеличения нечеткости Ф. Результатом действия оператора Ф на нечеткое множество A является нечеткое множество вида:
, (7.33)
где - произведение числа на нечеткое множество.