- •Оглавление
- •Глава 1. Алгебраические системы 17
- •Глава 2. Элементы комбинаторики 88
- •Глава 3. Основы теории графов 101
- •Глава 4. Основы математической логики 169
- •4.1.1.4. Эквивалентные преобразования формул 179
- •4.1.4. Выполнить подстановку: 247
- •Глава 5. Основы теории алгоритмов 252
- •Глава 6. Конечные автоматы 289
- •Введение
- •Глава 1. Алгебраические системы
- •1.1 Множества
- •1.1.1. Четкие множества
- •1.1.2. Нечеткие множества
- •1.2. Соответствия, отображения и функции
- •1.2.1. Четкие отображения и функции
- •1.2.2. Нечеткие отображения
- •1.3. Отношение
- •1.3.1. Четкие отношения
- •1.3.2. Нечеткое отношение
- •1.4. Элементы общей алгебры
- •1.5. Булева алгебра
- •1.5.1. Булевы операции
- •1.5.2. Законы булевой алгебры
- •1.5.3. Формула булевой функции
- •1.5.4. Описание булевой функции
- •1.5.5. Суперпозиция булевых функций
- •1.5.6. Свойства булевых функций
- •1.5.6.1. Самодвойственные булевы функции
- •1.5.6.2. Монотонные булевы функции
- •1.5.6.3. Линейные булевы функции
- •1.5.6.4. Функции, сохраняющие “0”
- •1.5.6.5. Функции, сохраняющие “1”
- •1.5.6.6. Функционально полные системы
- •1.5.7. Разложение булевых функции
- •1.5.7.1. Днф булевой функции
- •1.5.7.2. Кнф булевой функции
- •Алгоритм преобразования формулы к скнф:
- •1.5.8. Минимизация булевых функций.
- •1.5.8.1.Минимизация днф булевой функции
- •1.5.8.2. Минимизация кнф булевой функции
- •1.6. Алгебра четких множеств
- •1.6.1. Операции над множествами
- •1.6.2. Законы алгебры множеств
- •1.6.3. Эквивалентные преобразования формул
- •1.6.4. Композиция отображений и отношений
- •1.6.5. Поиск неизвестного множества
- •1.7. Алгебра нечетких множеств
- •1.7.1. Операции над нечеткими множествами
- •1.7.2. Композиция нечетких отображений
- •1.7.3. Композиция нечетких отношений
- •1.7.4. Свойства нечетких отношений
- •Вопросы и задачи
- •Глава 2. Элементы комбинаторики
- •2.1. Размещение из n элементов по k
- •2.2. Перестановка элементов
- •2.3 Сочетание из n элементов по k
- •2.4. Разбиение множества
- •2. 5 Правила комбинаторики
- •Вопросы и задачи
- •Глава 3. Основы теории графов
- •3.1. Граф и его характеристики
- •3.2. Описание графа
- •3. 3. Числа графа
- •3.4. Операции над графами
- •3.4.1. Унарные операции
- •3.4.1.1 Поиск дополнительного графа
- •3.4.1.2. Введение и удаление вершин графа
- •3.4.1.3. Стягивание вершин графа
- •3.4.1.4. Введение и удаление ребер графа
- •3.4.1.5. Поиск плотности и неплотности графа
- •3.4.1.6. Поиск числа компонент связности графа
- •3.4.1.7. Поиск устойчивости графа
- •3.4.1.8. Поиск цикломатического числа графа
- •3.4.1.9. Поиск хроматического числа графа
- •3.4.2. Бинарные операции
- •3.4.2.1. Объединение графов
- •3.4.2.2. Пересечение графов
- •3.4.2.3. Композиция графов
- •3.4.2.4. Соединение графов
- •3.4.2.5. Прямое произведение графов
- •3.4.2.6. Изоморфизм графов
- •3.5. Некоторые алгоритмы на графах
- •3.5.1. Построение покрывающего остова
- •3.5.2. Построение остова минимального веса
- •3.5.3. Поиск кратчайших путей в сети.
- •3.5.4. Поиск максимального потока в сети
- •3.5.5. Метод критического пути в управлении
- •3.6. Нечеткие графы
- •Вопросы и задачи
- •Глава 4. Основы математической логики
- •4.1. Логика высказываний
- •4.1.1. Алгебра высказываний
- •4.1.1.1. Логические операции
- •4.1.1.2. Правила записи сложных формул.
- •4.1.1.3. Законы алгебры высказываний
- •4.1.1.4. Эквивалентные преобразования формул
- •4.1.1.5. Нормальные формы формул
- •4.1.2. Исчисление высказываний
- •4.1.2.1. Интерпретация формул
- •4.1.2.2. Аксиомы и правила введения и удаления логических связок
- •4.1.2.3. Метод дедуктивного вывода
- •4.1.2.4. Принцип резолюции
- •4. 2. Логика предикатов
- •4.2.1. Алгебра предикатов
- •4.2.1.1. Законы алгебры предикатов
- •4.2.1.2. Предваренная нормальная форма формулы
- •4.2.1.3 Сколемовская стандартная форма формулы
- •4. 2. 2. Исчисление предикатов
- •4.2.2.1. Правила подстановки
- •4.2.2.2. Правила введения и удаления кванторов
- •4.2.2.3. Правила заключения
- •4.2.2.4. Метод дедуктивного вывода
- •4.2.2.5. Принцип резолюции
- •4.2.2.6. Логическое программирование
- •4.3. Логика реляционная
- •4.3.1 Реляционная алгебра
- •4.3.1.1. Унарные операции
- •4.3.1.2. Бинарные операции
- •4.3.1.3. Правила реляционной алгебры
- •4.3.2. Реляционное исчисление
- •4.3.3. Языки реляционной логики
- •4.4. Нечеткая логика
- •4.4.1. Нечеткое исчисление
- •4.4.2. Экспертные системы
- •Вопросы и задачи
- •Глава 5. Основы теории алгоритмов
- •5.1. Рекурсивные функции
- •5.1.1. Базовые функции
- •5.1.2. Элементарные операции
- •5.2. Машина Тьюринга
- •5.2.1. Описание машины Тьюринга
- •5.2.2. Примеры машин Тьюринга
- •5.2.3. Композиция машин Тьюринга
- •5.3. Нормальные алгоритмы Маркова
- •5.4 Сложность вычислений
- •Вопросы и задачи
- •Глава 6. Конечные автоматы
- •6.1. Абстрактный автомат
- •6.1.1. Типы конечных автоматов
- •6.1.2. Описание автоматов
- •6.1.3. Автоматное моделирование алгоритмов
- •6.1.3.1. Автомат Мили - модель управляющего автомата
- •6.1.3.2. Автомат Мура - модель управляющего автомата
- •6.1.3.3. Микропрограммный автомат
- •6.1.4. Эквивалентность автоматов
- •6.1.5. Эквивалентность внутренних состояний автомата
- •6.1.5.1. Детерминированный автомат
- •6.1.5.2. Недетерминированный автомат
- •6.2. Структурный автомат
- •6.2.1. Произведение автоматов
- •6.2.1.1. Последовательное соединение автоматов
- •6.2.1.2. Параллельное соединение автоматов
- •Обратная связь автоматов
- •6.2.3. Сумма автоматов
- •6.2.4. Структурный автомат и кодирование
- •6.3. Логическое проектирование автоматов
- •6.3.1. Кодирование алфавитов автомата
- •6.3.2. Автоматы без “памяти”.
- •6.3.2.1. Формирование оператора
- •6.3.2.2. Формирование системы операторов
- •Логическая схема комбинационного автомата
- •6.3.3. Автоматы с “памятью”
- •6.3.3.1. Формирование оператора
- •6.3.3.2. Формирование оператора
- •.3.3.3. Логическая схема автомата с “памятью”
- •Вопросы и задачи
- •Литература
- •Предметный указатель
1.7.2. Композиция нечетких отображений
Если даны два нечетких отображения h’1={h’(xi, yj)/(xi, yj)} и h’2={h’(yj, zk)/(yj, zk)}, то их композиция есть нечеткое отображение h’=(h’1h’2)={h’(xi, zj)/(xi, zj)}. Степень принадлежности элементов h’1 и h’2 нечеткому отображению h’ существует тогда и только тогда, когда есть хотя бы один элемент yj, принадлежащий h’1 и h’2, т. е.
h’(xi, zk)=jm(h’1(xi, yj)h’2(yj, zk))=max{min(h’1(xi, yj),h’2(yj, zk)}.
Пример: дано нечеткое отображение h’: A’B’ и нечеткое множество A’={0,6/x1, 0,9/x4, 0,1/x5}. Найти нечеткое множество B’ - образ нечеткого множества A' по нечеткому отображению h’.
B’(y1)=max{min{0,6; 0}, min{0,9; 0}, min{0,1; 0}}=0, B’(y2)=max{min{0,6; 0,2}, min{0,9; 0,3), min{0,1; 0,7}=0,3, B’(y3)=max{min{0,6; 0}, min{0,9; 0}, min{0,1; 0,8}}=0,1, B’(y4)=max{min{0,6; 0}, min{0,9; 0}, min{0,1; 0}}=0.
|
|
|
|
|
|
|
h’ |
y1 |
y2 |
y3 |
y4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
x1 |
0 |
0,2 |
0 |
0 |
|
A’ |
x1 |
x2 |
x3 |
x4 |
x5 |
|
x2 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
0,6 |
0 |
0 |
0,9 |
0,1 |
|
x3 |
1,0 |
0 |
0,4 |
0 |
= |
|
|
|
|
|
|
|
x4 |
0 |
0,3 |
0 |
0 |
|
Ответ: B’={0,3/y2, 0,1/y3} |
|
x5 |
0 |
0,7 |
0,8 |
0 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
= |
B’ |
y1 |
y2 |
y3 |
y4 |
|
||||||
|
|
0 |
0,3 |
0,1 |
0 |
|
Пример: даны два нечетких отображения:
h’1={0,3/(x1, y1), 1,0/(x1, y3), 0,7/(x2, y1), 0,9/(x2, y2), 0,4/(x2, y3)} и
h’2={ 0,2/(y1, z1), 0,8/(y1, z3), 1,0/(y1, z4), 0,3/(y2, z1), 0,4/(y2, z4)}.
Найти h’=(h’1h’2).
Ответ: h’={0,2/(x1, z1), 0,3/(x1, z3), 0,3/(x1, z4), 0,3/(x2, z1), 0,7/(x2, z3), 0,7/(x2, z4)}.
Пример: продолжая пример по выбору местоположения магазинов (см. таблицы 1.6 и 1.7 на с.18), найти композицию двух отображений h’=(h’1h’2). Композиция позволит описать нечеткое согласование мнений по заданным показателям руководителей магазинов и фирм.
таблица 1.18. |
|
|
таблица 1.19. |
||||||||
h’ |
z1 |
z2 |
z3 |
z4 |
|
|
h’ |
z1 |
z2 |
z3 |
z4 |
x1 |
0,9 |
0,1 |
0,5 |
0,7 |
|
|
x1 |
0,9 |
- |
- |
0,7 |
x2 |
0,5 |
0,9 |
0,6 |
0,6 |
|
|
x2 |
- |
0,9 |
0,6 |
0,6 |
x3 |
0,4 |
0,9 |
0,5 |
0,4 |
|
|
x3 |
- |
0,9 |
- |
- |
x4 |
0,8 |
0,1 |
0,5 |
0,6 |
|
|
x4 |
0,8 |
- |
- |
0,6 |
x5 |
0,9 |
0,9 |
0,6 |
0,7 |
|
|
x5 |
0,9 |
0,9 |
0,6 |
0,7 |
x6 |
0,8 |
0,5 |
0,5 |
0,7 |
|
|
x6 |
0,8 |
- |
- |
0,7 |
x7 |
0,8 |
0,4 |
0,5 |
0,7 |
|
|
x7 |
0,8 |
- |
- |
0,7 |
x8 |
0,5 |
0,8 |
0,6 |
0,6 |
|
|
x8 |
- |
0,8 |
0,6 |
0,6 |
x9 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
|
|
x9 |
- |
- |
- |
- |
x10 |
0,6 |
0,8 |
0,6 |
0,6 |
|
|
x10 |
0,6 |
0,8 |
0,6 |
0,6 |
x11 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
|
|
x11 |
- |
- |
- |
- |
x12 |
0,8 |
0,9 |
0,5 |
0,6 |
|
|
x12 |
0,8 |
0,9 |
- |
0,6 |
Например, h’(x10, z2)=max{min{(h’1(x10, y1), h’2(y1, z2)}, min{h’1(x10, y2), h’2(y2, z2)}, min{h’1(x10, y3), h’2(y3, z2)}, min{h’1(x10, y4), h’2(y4, z2)}} = max{min{0,6, 0,1}, min{0,7, 0,9}, min{0,8, 0,9}, min{0,5, 0,1} = max{0,1; 0,7; 0,8; 0,1}= 0,8 (см. таблицу 1.18).
Композиция h’={h’(xi, zj)/ (xi, zj)} представлена в таблице.1.18. Анализ таблицы показывает, что мнение x5 и x10 согласовано со всем zi, так как степень принадлежности (x5, zi) и (x10, zi) не ниже 0,6, а мнение x11 не согласовано ни с одним zi, так как (x11, zi)=0,1.
Если установить значимость согласия мнений руководителей магазинов и фирм не ниже, например, 0,5, то можно выделить зоны предпочтительного взаимодействия фирм и магазинов. Для этого в таблице 1.19 удалены позиции с уровнем согласия мнений руководителей магазинов и фирм 0,5.