- •1.3.6. Экстремальные характеристики отношения
- •3.2.3. Связь между исчислением высказываний и алгеброй
- •3.2.4. Основные результаты исследования исчисления
- •Предисловие
- •1.1. Понятие компьютинга и дискретной математики
- •1.2. Теория множеств
- •1.2.1. Основные понятия теории множеств
- •1.2.2. Способы задания множеств
- •1.2.3. Операции над множествами
- •1.2.4. Свойства операций над множествами
- •1.2.5. Аксиоматика теории множеств
- •1.3. Бинарные отношения и их свойства
- •1.3.1. Декартово произведение и бинарное отношение
- •1.3.2. Функции и операции
- •1.3.3. Способы задания бинарных отношений
- •1.3.4. Свойства бинарных отношений
- •1.3.5. Типы бинарных отношений
- •1.3.7. Отношение толерантности
- •1.3.8. Операции над отношениями
- •Контрольные вопросы и задания
- •2.1. Фундаментальные алгебры
- •2.2. Алгебра высказываний
- •2.3. Формализация логических высказываний
- •2.4. Таблицы истинности сложных высказываний
- •2.5. Равносильности алгебры высказываний
- •2.6. Булевы функции
- •2.7. Формы представления логических функций
- •2.7.1. Дизъюнктивные нормальные формы
- •2.7.2. Конъюнктивные нормальные формы
- •2.8.1. Законы алгебры Буля
- •2.8.2. Упрощение логических функций
- •2.8.3. Метод Квайна – МакКласки
- •2.9.1. Теорема о полноте системы булевых функций
- •2.10. Построение логических схем
- •Контрольные вопросы и задания
- •Глава 3. Формальные теории
- •3.1. Основные свойства формальных теорий
- •3.1.1. Выводимость
- •3.1.2. Интерпретация
- •3.1.3. Разрешимость
- •3.1.4. Общезначимость
- •3.1.5. Непротиворечивость
- •3.1.6. Полнота
- •3.1.7. Независимость
- •3.2. Исчисление высказываний
- •3.2.1. Интерпретация
- •3.2.2. Правило подстановки
- •3.2.3. Связь между исчислением высказываний
- •3.2.5. Другие формализации исчисления высказываний
- •3.3. Исчисление предикатов
- •3.3.2. Кванторные операции над предикатами
- •3.3.3. Формальное определение исчисления предикатов
- •Контрольные вопросы и задания
- •4.1. Прямые доказательства
- •4.1.1. Правило подстановки
- •4.1.2. Правило вывода
- •4.1.3. Дедукция
- •4.1.4. Математическая индукция
- •4.2. Косвенные доказательства
- •4.2.1. Доказательство «от противного»
- •4.2.2. Доказательство через контрпример
- •Контрольные вопросы и задания
- •Глава 5. Основы комбинаторики
- •5.1. Правила суммы и произведения
- •5.2. Перестановки
- •5.3. Размещения и сочетания
- •5.4. Разбиения
- •5.5. Формула включений и исключений
- •5.6. Рекуррентные соотношения
- •5.7. Производящие функции
- •5.8. Числа Стирлинга второго и первого рода
- •Контрольные вопросы и задания
- •Глава 6. Основы теории графов
- •6.1. Основные понятия
- •6.1.1. Классификация графов
- •6.1.2. Способы задания графов
- •6.2. Операции над графами
- •6.2.1. Удаление вершин и ребер
- •6.2.2. Дополнение
- •6.2.3. Объединение графов
- •6.2.4. Сложение графов
- •6.2.5. Произведение графов
- •6.3. Связность в графах
- •6.3.1. Компоненты связности
- •6.3.2. Вершинная и реберная связность
- •6.3.3. Сильная связность в графах
- •6.4. Цикломатика графов
- •6.4.1. Ациклические графы
- •6.4.2. Базисные циклы и цикломатическое число
- •6.4.3. Базисные разрезы и ранг
- •6.4.4. Эйлеровы графы
- •6.4.5. Гамильтоновы графы
- •6.5. Диаметр графа
- •6.5.1. Основные определения
- •6.5.2. Алгоритм нахождения диаметра
- •6.5.3. Поиск диаметра при операциях над графами
- •6.6. Устойчивость графов
- •6.6.1. Внутренняя устойчивость
- •6.6.1. Внешняя устойчивость
- •6.7. Хроматика графов
- •6.7.1. Хроматическое число
- •6.7.3. Двудольное представление графов
- •6.7.4. Хроматический класс
- •6.8. Преобразование графов
- •6.8.1. Реберные графы
- •6.8.2. Изоморфизм графов
- •6.8.3. Гомеоморфизм графов
- •6.8.4. Автоморфизм графов
- •6.9. Планарность
- •6.9.1. Основные определения
- •6.9.2. Критерии непланарности
- •6.10. Построение графов
- •6.10.1. Преобразование прилагательных в числительные
- •6.10.3. Оценка количества ребер сверху и снизу
- •Контрольные вопросы и задания
- •7.1. Введение в теорию нечетких моделей
- •7.1.1. Принятие решений в условиях неопределенности
- •7.1.2. Основы нечетких моделей
- •7.2. Нечеткие множества. Базовые определения
- •7.2.1. Базовые и нечеткие значения переменных
- •7.2.2. Основные определения
- •7.2.3. Типовые функции принадлежности
- •7.3. Операции над нечеткими множествами
- •7.3.1. Операция «дополнение»
- •7.3.2. Операция «пересечение»
- •7.3.3. Операция «объединение»
- •7.3.4. Операция «включение»
- •7.3.5. Операции «равенство» и «разность»
- •7.3.6. Операция «дизъюнктивная сумма»
- •7.3.7. Операции «концентрирование» и «растяжение»
- •7.3.8. Операция «отрицание»
- •7.3.9. Операция «контрастная интенсивность»
- •7.3.10. Операция «увеличение нечеткости»
- •7.4. Обобщенные нечеткие операторы
- •7.4.1. Треугольные нормы
- •7.4.2. Треугольные конормы
- •7.4.3. Декомпозиция нечетких множеств
- •7.5. Индекс нечеткости
- •7.5.1. Оценка нечеткости через энтропию
- •7.5.2. Метрический подход к оценке нечеткости
- •7.5.3. Аксиоматический подход
- •7.6. Нечеткие бинарные отношения
- •7.6.1. Нечеткие бинарные отношения
- •7.6.2. Свойства нечетких бинарных отношений
- •7.6.3. Операции над нечеткими отношениями
- •7.7. Нечеткие числа
- •7.8. Приближенные рассуждения
- •7.8.1. Нечеткая лингвистическая логика
- •7.8.2. Композиционное правило вывода
- •7.8.3. Правило modus ponens
- •Контрольные вопросы и задания
- •Список литературы
Графики функций принадлежности термов «холодно», «не очень холодно» и т.п. к лингвистической переменной «температура
вкомнате» приведены на рис. 7.8.
Врассмотренном примере терм-множество состояло лишь из небольшого числа термов, так что целесообразно было просто перечислить элементы терм-множества Т(x) и установить прямое соответствие между каждым элементом и его смыслом. В более общем случае, число элементов в Т(x) может быть бесконечным, и тогда как для порождения элементов множества Т(x), так и для вычисления их смысла необходимо применять алгоритм, а не просто процедуру перечисления
Лингвистическая переменная Х структурирована, если ее терммножество Т(Х) и функцию М, которая ставит в соответствие каждому элементу терм-множества его смысл, можно задать алгоритмически.
7.8.2. Композиционное правило вывода
Пусть U и V – два универсальных множества с базовыми переменными u и v, соответственно. Пусть A и F – нечеткие подмноже-
ства множеств U и U ×V . Тогда композиционное правило вывода
утверждает, что из нечетких множеств A и F следует нечеткое множество B = A F . Согласно определению максиминной композиции нечетких множеств, получим
μB (v) = (μA (u) μF (u, v)) .
u U
Задача 7.10. Пусть U=V={1,2,3,4}, множество А=«малый»= ={<1/1>,<2/0,6>,<3/0,2>,<4/0>} и отношение F=«примерно равны» задано матрицей:
|
1 |
2 |
3 |
4 |
1 |
1 |
0,5 |
0 |
0 |
2 |
0,5 |
1 |
0,5 |
0 |
3 |
0 |
0,5 |
1 |
0,5 |
4 |
0 |
0 |
0,5 |
1 |
Определить нечеткое множество В, применяя композиционное правило вывода.
272
Решение.
|
1 |
0,5 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В =[1 0,6 0,2 0] |
0,5 |
1 |
0,5 |
0 |
=[1 0,6 0,5 0,2]. |
|
|
|
0 |
0,5 |
1 |
|
|
|
|
0,5 |
||||
|
|
0 |
0 |
0,5 |
1 |
|
Словами этот приближенный вывод можно записать в виде |
||||||
и – «малый» |
|
|
|
|
предпосылка |
|
u,v – «примерно равны» |
|
|
предпосылка |
|||
v – «более или менее малый» |
|
приближенный вывод |
7.8.3. Правило modus ponens
Основным правилом вывода в традиционной логике является правило modus ponens, согласно которому мы судим об истинности высказывания В по истинности высказываний А и А→В. Например, если А – высказывание «у Саши насморк», В – высказывание «Саша больна», то если истинны высказывания «у Саши насморк» и «Если у Саши насморк, то она больна», то истинно и высказывание «Саша больна».
Во многих привычных рассуждениях, однако, правило modus ponens используется не в точной, а в приближенной форме. Так, обычно мы знаем, что А→В истинно, и имеет место событие А*, где А* есть, в некотором смысле, приближение А. Тогда на основе этих фактов мы можем сделать вывод о том, что В приближенно истинно. В приведенном примере это означает, что А* , допустим, имеет смысл «у Саши небольшой насморк». Тогда если истинно утверждение А* и А→В, то степень истинности высказывания В рассчитывается согласно обобщенному правилу modus ponens
(generalized modus ponens).
Предпосылка |
А→В |
Событие |
А* |
Вывод |
А* (А→ В) |
273