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[模糊数学
数学建模培训 ——模糊数学专题
数学与物理学院 刘智慧
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内容简介
模糊数学简介
模糊集与模糊隶属度
模糊识别
模糊综合评判
模糊聚类分析
优秀论文
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模糊数学简介
在我们的日常生活中有许多的事物,或多或少都具有模糊性和混淆不清的特点。“模模糊糊”的概念,是最微妙且难以捉摸,但却又是常见最重要的,但在近代数学中却有了很清晰的定义。
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什么是模糊概念?
人类在认识过程中,把感觉到的事物的共同特点抽象出来加以概括,这就形成了概念。比如从白雪、白马、白纸等事物中抽象出“白”的概念。一个概念有它的内涵和外延,内涵是指该概念所反映的事物本质属性的总和,也就是概念的内容。符合概念的那些对象的全体叫做这个概念的外延,外延实际上就是集合。
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所谓模糊概念是指这个概念的外延具有不确定性,或者说它的外延是不清晰的,是模糊的。例如“青年”这个概念,它的内涵我们是清楚的,但是它的外延,即什么样的年龄阶段内的人是青年,恐怕就很难说情楚,因为在“年轻”和“不年轻”之间没有一个确定的边界,这就是一个模糊概念。
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需要注意的几点:首先,人们在认识模糊性时,是允许有主观性的,也就是说每个人对模糊事物的界限不完全一样,承认一定的主观性是认识模糊性的一个特点。例如,我们让100个人说出“年轻人”的年龄范围,那么我们将得到100个不同的答案。尽管如此,当我们用模糊统计的方法进行分析时,年轻人的年龄界限分布又具有一定的规律性;
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其次,模糊性是精确性的对立面,但不能消极地理解模糊性代表的是落后的生产力,恰恰相反,我们在处理客观事物时,经常借助于模糊性。例如,在一个有许多人的房间里,找一位“年老的高个子男人”,这是不难办到的。这里所说的“年老”、“高个子”都是模糊概念,然而我们只要将这些模糊概念经过头脑的分析判断,很快就可以在人群中找到此人。如果我们要求用计算机查询,那么就要把所有人的年龄,身高的具体数据输入计算机,然后我们才可以从人群中找这样的人。
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最后,人们对模糊性的认识往往同随机性混淆起来,其实它们之间有着根本的区别。随机性是其本身具有明确的含义,只是由于发生的条件不充分,而使得在条件与事件之间不能出现确定的因果关系,从而事件的出现与否表现出一种不确定性。而事物的模糊性是指我们要处理的事物的概念本身就是模糊的,即一个对象是否符合这个概念难以确定,也就是由于概念外延模糊而带来的不确定性。
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数学思想方法的几次重大转折:
常量数学 → 变量数学
(一定数量) (数量变化)
必然数学 → 概率数学
(确定性) (不确定性)
明晰数学 → 模糊数学
(确定性) (不确定性)
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