模糊模式识别的方法.ppt

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1、第三章 模糊模式识别,3.1 模糊模式识别的直接方法,3.2 模糊模式识别的间接方法,3.3 隶属函数的建立,模式识别（Pattern Recognition）是一门判断学科，属于计算机应用领域，主要目的是让计算机仿照人的思维方式对客观事物进行识别、判断和分类。,但是，在实际中，由于客观事物本身的模糊性，加上人们对客观事物的反映过程也会产生模糊性，使得经典的识别方法已不能适应客观实际的要求。因此，模式识别与模糊数学关系很紧密。,如：阅读一篇手写文字；医生诊断病人的病情；破案时对指纹图像的鉴别；军事上对舰船目标的识别等等，都可归结为模式识别问题。,3.1 模糊模式识别的直接方法,一、最大隶属原则

2、,例：学生学习成绩鉴定。,分数百分制,规范化优、良、差。,模糊数学解决：,例1 细胞染色体形状的模糊识别,细胞染色体形状的模糊识别就是几何图形的模糊识别,而几何图形常常化为若干个三角图形,故设论域为三角形全体.即X=(A,B,C)|A+B+C=180,ABC 标准模型库=E(正三角形),R(直角三角形),I(等腰三角形),IR(等腰直角三角形),T(任意三角形).,有人在实验中观察到一染色体的几何形状，测得其三个内角分别为94,50,36,即待识别对象为x0=(94,50,36).问x0应隶属于哪一种三角形？,先建立标准模型库中各种三角形的隶属函数.,直角三角形的隶属函数R(A,B,C)应满足

3、下条件：(1)当A=90时,R(A,B,C)=1;(2)当A=180时,R(A,B,C)=0;(3)0R(A,B,C)1.,因此，定义R(A,B,C)=1-|A-90|/90.则R(x0)=0.955.,正三角形的隶属函数E(A,B,C)应满足下条件：,(1)当A=B=C=60时,E(A,B,C)=1;(2)当A=180,B=C=0时,E(A,B,C)=0;(3)0E(A,B,C)1.,因此，定义E(A,B,C)=1(A C)/180.则E(x0)=0.677.,等腰三角形的隶属函数I(A,B,C)应满足下条件：,(1)当A=B 或者 B=C时,I(A,B,C)=1;(2)当A=180,B=6

4、0,C=0时,I(A,B,C)=0;(3)0I(A,B,C)1.,因此，定义I(A,B,C)=1(AB)(B C)/60.则I(x0)=0.766.,等腰直角三角形的隶属函数(IR)(A,B,C)=I(A,B,C)R(A,B,C);,(IR)(x0)=0.7660.955=0.766.,任意三角形的隶属函数 T(A,B,C)=IcRcEc=(IRE)c.,T(x0)=(0.7660.9550.677)c=(0.955)c=0.045.,通过以上计算,R(x0)=0.955最大,所以x0应隶属于直角三角形.,例2 大学生体质水平的模糊识别.,对某大学240名男生的体质水平按中国学生体质健康调查研

5、究手册上的规定,从18项体测指标中选出了反映体质水平的4个主要指标(身高、体重、胸围、肺活量)根据聚类分析法，将240名男生分成5类：,作为论域U(大学生)上的一个标准模型库，然后用最大隶属原则，去识别一个具体学生的体质。5类标准体质的4个主要指标的观测数据如下表所示。,现有一名待识别的大学生x=x1,x2,x3,x4=167.8,55.1,86,4120，他应属于哪种类型？,计算得：,例3 考虑通货膨胀问题。设论域为 R+=x R|x0，它表示价格指数的集合，将通货状态分成 5 个类型（x 表示物价上涨 x%)：,通货稳定,轻度通货膨胀,中度通货膨胀,重度通货膨胀,恶性通货膨胀,当 x0=4

6、0 时，即物价上涨率为40%，我们有：A1(40)0，A2(40)0，A3(40)=0.0003 A4(40)=0.1299，A5(40)=0.6412。此时，通货状态属于恶性通货膨胀。,当 x0=8 时，即物价上涨率为 8%，我们有：A1(8)=0.3679，A2(8)=0.8521，A3(8)=0.0529 A4(8)0，A5(8)0。此时，通货状态属于轻度通货膨胀。,二、阈值原则,2.两个或两个以上的隶属度都比较高或差不多都满足,在实际中会出现以下两种情况：,1.待识别对象对于标准模式的隶属度都不高不能识别,用这一方法对丰镇 1959-1970 年间的 12 年作了预报，除 1965 年以外均报对，历史拟合率达 11/12。,