Luận văn Thạc sĩ Khoa học máy tính: Các phương pháp giải bài toán lập luận mờ khuyết điều kiện

Đề tài này sẽ nghiên cứu, đề xuất và xây dựng phương pháp lập luận dựa trên mô hình mờ khuyết điều kiện như mô hình mờ. Việc giải bài toán lập luận mờ khuyết điều kiện là là một yêu cầu của thực tế đòi hỏi, việc giải quyết bài toán này sẽ làm đầy đủ thêm tính khả dụng lý thuyết tập mờ, cũng như khẳng định thêm khả năng ứng dụng của lý thuyết tập mờ vào cuộc sống. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Khoa học máy tính: Các phương pháp giải bài toán lập luận mờ khuyết điều kiện ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊNTRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG TRỊNH THỊ LÝCÁC PHƢƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN LẬP LUẬN MỜ KHUYẾT ĐIỀU KIỆN Chuyênngành: Khoahọcmáytính Mãsố: 60 48 01 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ 1 Số hoá bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn TháiNguyên - 2015 LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, cùng với sự phát triển của công nghệ, trào lưu ứng dụng, càiđặt tri thức vào sản phẩm, trong đó có những sản phảm có hàm lượng trí tuệcao trở thành nhu cầu cấp thiết, có thể tạo những hệ thống thông minh nàyđều được thiết kế để có thể đưa ra những quyết định đúng đắn, có thể hành xửnhư con người [2,3,5,6]. Để hướng tới mục đích đó, các nhà khoa học đã cốgắng biểu diễn ngôn ngữ sao cho có thể thao tác tính toán được. Người tiênphong trong lĩnh vực này là Zadeh. Ông đã chỉ ra rằng, lớp các đối tượngtrong thế giới thực thường không có ranh giới rõ ràng, từ đó đưa ra các hàmbiểu diễn cho các khái niệm mơ hồ [1,4]. Các khái niệm mơ hồ, không chính xác được gọi chung là khái niệm mờ.Đó là mô hình toán học đầu tiên cho phép biểu diễn và thao tác tính toán trênngôn ngữ. Trên cơ sở lý thuyết tập mờ, các nhà khoa học đã xây dựng cácphương pháp lập luận mờ để mô hình hóa quá trình lập luận của con người.Các phương pháp lập luận mờ hay còn gọi là lập luận xấp xỉ (apprpximatereasoning method), là cơ sở để xây dựng các hệ thống tự động trong môitrường phức tạp hoặc môi trường thông tin không chắc chắn [1,4]. Trên cơ sở lý thuyết tập mờ từ những năm 70 của thế kỉ trước các phươngpháp lập luận xấp xỉ đã được phát triển mạnh mẽ và tìm được những ứngdụng thực tiễn quan trọng như xây dựng những hệ thống cao cấp phức tạp nhưnhững hệ dự báo, nhận dạng, robos, vệ tinh, du thuyền, máy bay,… đếnnhững đồ dùng hằng ngày như máy giặt, máy điều hoà không khí, máy ảnh tựđộng,… Ở Việt Nam, việc nghiên cứu về lý thuyết logic mờ cũng như ứngdụng phương pháp lập luận mờ đã có lịch sử gần hai thập kỷ và đã thu đượcnhững thành tựu to lớn. Một trong những phương pháp lập luận xấp xỉ được ứng dụng nhiều trongthực tế đó là phương pháp lập luận mờ đa điều kiện [5,7]. Phương pháp này 2 Số hoá bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vnđược phát triển nhằm giải quyết bài toán lập luận mờ đa điều kiện sau: Chotrước mô hình mờ If X1 is A11 and ... and Xn is A1n then Y is B1 If X1 is A21 and ... and Xn is A2n then Y is B2 ................ If X1 is Am1 and ... and Xn is Amn then Y is Bm Trong đó Aij và Bi, i = 1,..,m, j = 1,..,n, là những từ ngôn ngữ mô tả các đạilượng của biến ngôn ngữ Xj và Y. Khi đó ứng với các giá trị (hoặc giá trị mờ, hoặc giá trị thực) của các biếnđầu vào đã cho, hãy tính giá trị đầu ra của biến Y. Ở trong nước và nước ngoài đã có nhiều công trình nghiên cứu phát triểnphương pháp giải bài toán lập luận mờ đa điều kiện dựa trên lý thuyết tập mờ,gọi là các các phương pháp lập luận mờ đa điều kiện [1,4,5,7]. Các phươngpháp này dựa trên ý tưởng sau: Ngữ nghĩa của các giá trị ngôn ngữ của các biến ngôn ngữ trong mô hìnhmờ được biểu thị bằng các tập mờ. Khi đó mỗi mô hình mờ sẽ được môphỏng bằng một quan hệ mờ hai ngôi R. Ứng với vectơ đầu vào A0, giá trị của biến đầu ra được tính theo côngthức B0 = A0*R, trong đó * là một phép tích hợp. Như chúng ta đã biết mô hình mờ là kinh nghiệm của các chuyên giatrong một lĩnh vực nào đó. Tuy nhiên trên thực tế ít khi ta thu thập được cácmô hình mờ với các luật đầy đủ điều kiện như mô hình mờ trên, thông thườngcác mô hình thu thập được thường ở dạng khuyết điều kiện [2,6,7,11]. Ví dụxét bài toán lập luận mờ sau: If X1 is Small then Y is Small If X2 is Large then Y is Large If X1 is Large and X2 is Small then Y is Medium 3 Số hoá bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn If X1 is Small and X2 is Large then Y is Medium So với mô hình mờ đa điều kiện như đã đề cập, trong mô hình này tathấy luật 1 khuyết điều kiện 2 và luật 2 khuyết điều kiện 1, và mô hình mờnày được gọi là mô hình mờ khuyết điều kiện. Tuy nhiên chưa có nghiên cứu sâu nào về phương pháp giải bài toán lậpluận mờ khuyết điều kiện như đề cập. Việc giải bài toán lập luận mờ khuyết điều kiện là là một yêu cầu củathực tế đòi hỏi, việc giải quyết bài toán này sẽ làm đầy đủ thêm tính khả dụnglý thuyết tập mờ, cũng như khẳng định thêm khả năng ứng dụng của lý thuyếttập mờ vào cuộc sống. Đề tài này sẽ nghiên cứu, đề xuất và xây dựng phương pháp lập luận dựatrên mô hình mờ khuyết điều kiện như mô ...