Материал: Основы автоматизации проектирования беспроводных систем и сетей связи. Семёнов Р.В

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

нечеткого отношения предпочтения основан на ряде определений.

Определение 1. Нечетким отношением R на множестве А называется нечеткое подмножество декартова произведения

A × A ,

характеризующееся

функцией

принадлежности μR : A ´ A ® [0,1]. . Значение

μR (a,b) этой

функции понимается как степень выполнения отношения

a b .

Определение 2. Нечетким отношением предпочтения на А называется любое заданное на этом множестве рефлексивное нечеткое отношение, функция принадлежности которого вычисляется следующим образом:

μ

R

(a, b) - μ

R

(b, a),

если μ

R

(a, b) ³ μ

R

(b, a)

μR S (a, b) =^

 

 

 

 

 

 

.

0, если

μR (a, b) < μR (b, a).

 

 

 

 

Определение 3. Пусть А –

множество альтернатив и

μR – заданное на

нем нечеткое

отношение

 

предпочтения.

Нечеткое подмножество

 

 

недоминируемых

альтернатив

множества ( A, μR ) описывается функцией принадлежности

 

НД

= 1

- supa,b A R S (b, a) - μR S

(a,b)),a Î A.

 

μR

Определение 4. Четко недоминируемыми называются

альтернативы, для

которых μRНД (a) = 1, а

множество

таких

альтернатив

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AЧНД = {a | a Î A, μR НД (a) = 1}.

 

Определение 5. Носителем нечеткого множества В с

функцией

принадлежности

mB

(a) является множество

{a | a Î A, μB (a) > 0} .

Процедура

решения

задачи

выбора

выполняется в несколько шагов.

 

 

 

1. Строится нечеткое отношение Q1 , которое является

пересечением исходных отношений предпочтения:

 

μQ

(a,b) = min(μR (a,b),...,μR

(a,b)),

 

 

1

 

1

 

m

 

 

и определяется

нечеткое

подмножество

недоминируемых

91

альтернатив в множестве ( A, μQ1 ) :

μQНД (a) =1 - sup(μQ

(b, a) - μQ (a,b)),

1

1

1

 

b A

 

2. Строится нечеткое отношение Q2 :

m

μQ2 (a,b)wj μR j (a,b)

j =1

и определяется нечеткое подмножество недоминируемых альтернатив в множестве ( A, μQ 2 ) :

μQНД (a) =1- sup(μQ

(b, a) - μQ

(a,b)).

2

2

2

b A

 

 

Данная функция упорядочивает альтернативы по степени их недоминируемости. Числа wj в приведенной выше

свертке представляют собой коэффициенты относительной важности рассматриваемых критериев, для которых выполняются следующие условия:

m

wj = 1, wj ³ 0, j = 1, m.

j =1

3. Отыскивается пересечение множеств

μНД и μНД :

Q1 Q2

μНД (a) = min(μQНД (a), μQНД (a)).

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

 

 

 

 

4. Рациональным считается выбор альтернатив из

множества A

НД

= a

'

| a

Î A, μ

НД

(a

) = sup μ

НД

(a) .

 

 

 

'

 

'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a A

 

 

 

Наиболее рациональной альтернативой из множества

AНД является

та,

 

которая

имеет максимальную

степень

недоминируемости.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рассмотрим

 

метод

многокритериального

выбора

альтернатив

 

на

 

основе

 

композиционного

правила

агрегирования описаний альтернатив с информацией о предпочтениях лица, принимающего решение, которые заданы в виде нечетких суждений.

Сущность данного метода заключается в следующем. Пусть U – множество элементов, А – его нечеткое

92

подмножество, степень принадлежности элементов к которому

есть

число

из

единичного

интервала

[0,

1].

Подмножества Aj

являются

значениями

лингвистической

переменной X.

 

 

 

 

 

 

 

 

Допустим, что множество решений характеризуется

набором

критериев

 

x1 , x2 ,..., x p т.е.

лингвистических

переменных, заданных на базовых множествах

u1 , u2 ,..., u p

соответственно.

Например, переменная

х1

«качество

управления» может иметь значение НИЗКОЕ, а переменная x2

«стоимость» – значение ХОРОШЕЕ и т. д. Набор из нескольких критериев с соответствующими значениями характеризует представления лица, принимающего решение, об удовлетворительности альтернативы. Переменная S «удовлетворительность» также является лингвистической. Ниже приведен пример высказывания:

d1 : «Если x1 =НИЗКОЕ и x2 =ХОРОШЕЕ, то S =ВЫСОКАЯ».

 

В общем случае высказывание d1 имеет вид:

 

 

di

: «Если x1 = A1i и x2 = A2i

и …

xp

= Api , то S = Bi

(2.5)

 

Обозначим пересечение

(x1 = A1i Ç x2 = A2i Ç...xp = Api )

через

x = Ai .

Операции

пересечения

нечетких

множеств

соответствует

нахождение

минимума

их

функций

принадлежности:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

μA (v) = min(μA (u1 ), μA

(u2 ),..., μA

p )).

 

 

 

i

v V

i1

i 2

 

ip

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Здесь

V =U1 ×U 2 ×...U p ;

v = (u1

, u2 ,..., u p ) ;

μA

(u j ) –

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ij

 

значение принадлежности элемента u j

нечеткому множеству

Aij .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тогда высказывание (2.5) можно записать в виде:

 

di : «Если x = Ai , то S = Bi ».

 

 

 

 

 

 

 

Для придания общности суждениям обозначим базовые

множества U и V через W. Тогда Ai

– нечеткое подмножество

93

W, в то время как Bi – нечеткое подмножество единичного

интервала I.

Для представления правил используется операция импликации, для которой предложены различные способы нечеткой реализации. Нечеткая импликация Лукасевича имеет вид:

μH (w,i) = min(1,(1 − μA (w) + μB (i))),

w W

где Н – нечеткое подмножество на W × I , w W , i I. Аналогичным образом высказывания d1 , d 2 ,..., d q ,

преобразуются в множества H1 , H 2 ,..., H q . Их пересечением является множество D:

D = H1 Ç H2 Ç...Ç Hq

и для каждого (w, i) W × I ,

μD (w, i) = min(μH (w, i)), j = 1, q .

w W

Удовлетворительность альтернативы, которая описывается нечетким подмножеством А из W, определяется на основе композиционного правила вывода:

G = A O D,

где G – нечеткое подмножество интервала I. Тогда

μG (i) = max(min μ A (w)μD (w,i)).

w W

Сопоставление альтернатив происходит на основе точечных оценок. Для нечеткого множества C I определяем α -уровневое множество (α [0,1]) :

Cα = {i | μc (i) ³ α ,i Î I}.

Для каждого Cα можно вычислить среднее число

элементов – M( Ca) :

для множества из п элементов

n

M (Cα ) = i j / n; i j ÎCα ;

j =1

94

для Ca

={a i b}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M (C ) =

a + b

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

α

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

для Сa

= Un {a j

i bj }

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j =1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

a

j

b

j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(bj a j )

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

M (C ) =

j =1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

α

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(bj

a j )

 

 

 

 

 

 

 

j=1

 

 

 

 

при 0 ≤ a1

b1 a2

b2 ≤ ... ≤ an

bn

≤1.

 

 

 

Тогда точечное значение для множества С можно

записать в виде:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

αmax

 

 

 

 

 

 

F (C) =

 

 

 

 

M (Ca )dx ,

 

 

α

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

max

 

 

0

 

 

 

 

 

где αmax – максимальное значение во множестве С.

При выборе альтернатив для каждой из них находится удовлетворительность и вычисляется соответствующая точечная оценка. Лучшей считается альтернатива с наибольшим ее значением.

Рассмотрим многокритериальный выбор альтернатив на основе метода аддитивной свертки. В рассматриваемом методе экспертные предпочтения представлены с помощью нечетких чисел, имеющих функции принадлежности треугольного вида (рис. 2.10).

95

Источник: https://studfile.net/preview/16568791/