本发明涉及一种新的确定隶属函数的方法,属于模糊数学知识领域。
背景技术:
模糊集使元素以一定程度隶属于集合,元素属于集合的程度由“0”与“1”之间的一个数值——隶属度来描述。而把一个元素映射到一个适当地隶属度则由隶属函数来实现。隶属函数可以选择适当形状的曲线,取什么形状则取决于是否让使用者用起来有效、方便和快速,约束条件是隶属函数值域为[0,1]。在模糊评价理论的实际应用与模糊控制器的设计的过程中,可根据对象特点选择不同类型的隶属函数。
本发明旨在针对计算参数隶属度时,隶属函数的选取存在一定主观性的缺点,设计一种新的确定隶属函数的方法——基于参数变化并经过一系列推导而生成隶属函数。通过绘制参数变化散点图并得到回归模型,推导模型函数的逆函数,将逆函数的值域标准化,完善曲线首尾并确定隶属函数。
本发明提供的方法巧妙、更具逻辑性,推导步骤简单,应用方便,更能反映参数的变化特性,避免隶属函数选取存在一定主观性的缺点。
技术实现要素:
本发明旨在针对计算参数隶属度时,隶属函数的选取存在一定主观性的缺点,设计一种新的确定隶属函数的方法——基于参数变化并经过一系列推导而生成隶属函数。通过绘制参数变化散点图并得到回归模型,推导模型函数的逆函数,将逆函数的值域标准化,完善曲线首尾并确定参数的隶属函数。
本专利提供的一种新的确定隶属函数的方法,其特征在于:该方法是基于参数变化并经过一系列推导而生成隶属函数,其操作步骤如下:
s11:确定参数的变化过程;
s12:确定回归模型;
s13:推导逆函数;
s12:值域标准化;
s12:完善首尾。
在上述的操作步骤s11中,所述的参数的变化过程是逐渐变化的过程,在此过程中确定因变量和自变量的值域。
在上述的制造步骤s12中,所述的回归模型是根据变化过程通过算法推导出来。
在上述的制造步骤s13中,所述的逆函数是模型函数的逆函数,也就是将回归模型的因变量变为逆函数的自变量,回归模型的自变量变为逆函数的因变量,值域不变。
在上述的制造步骤s14中,所述的值域标准化是根据参数变化过程已知的参数值域来限定逆函数的值域并将逆函数因变量的值域归一化。
在上述的制造步骤s15中,所述的完善首尾是根据实际变化过程对逆函数的值域进行完善,也是对逆函数曲线的首尾进行完善并得到隶属函数。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的一种新的确定隶属函数的方法的流程图;
图2为参数变化的散点图及其回归曲线;
图3为逆函数曲线图;
图4为新的隶属函数曲线图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种新的确定隶属函数的方法,避免隶属函数的选取存在一定主观性的缺点。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参考图1,图1为本发明所提供的一种新的确定隶属函数的方法的流程图,该方法包括:
s11:确定参数的变化过程;
s12:确定回归模型;
s13:推导逆函数;
s12:值域标准化;
s12:完善首尾。
可见,新的隶属函数是基于参数变化并经过一系列推导而生成的,通过绘制参数变化散点图并得到回归模型,推导模型函数的逆函数,将逆函数的值域标准化,完善曲线(函数)首尾并确定隶属函数。
基于上述方法,结合矿物超细粉碎产品中大于指定粒级颗粒的含量这一参数的变化来具体阐述确定隶属函数的步骤。
如图2所示,绘制超细粉碎过程中产品中大于指定粒级颗粒的含量(以下用y表示)随时间(以下用t表示)变化的散点图,确定参数逐渐变小的过程。
运用levenberg-marquardt算法拟合所有数据点并推导出参数的回归模型:y(t)=84.76exp(-0.64t0.66),式中t∈[0,9],y∈[3.92,84.76]。
如图3所示,推导出参数回归函数模型的逆函数并绘制出函数图像,笛卡尔坐标系中横坐标变为因变量y,竖坐标变为自变量时间t。
如图4所示,使用t(y)已知的最大值做分母,将逆函数的值域标准化,完善曲线(函数)首尾并确定参数y的隶属函数a(y):
以上对本发明所提供的一种新的确定隶属函数的方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。