隸屬函數(shù) | 柯西告訴你好廷区、很好、非常好等于多少

從一道國賽題說起···

2004年的全國大學(xué)生數(shù)學(xué)數(shù)模D題——公務(wù)員招聘.(附試題鏈接:2004年全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽賽題 - 豆丁網(wǎng)

如下圖丰泊,復(fù)試成績(專家組對應(yīng)聘者特長的等級評分)是以ABCD四個等級給出的.

建模中薯定,將等級量化是至關(guān)重要的一步.那么如何將這四個等級量化呢?這需要用到模糊數(shù)學(xué)中隸屬度方法.

題目數(shù)據(jù)表

求解過程

不妨設(shè)相應(yīng)評語集為{A(很好),B(好),C(一般),D(差)}瞳购,對應(yīng)的數(shù)值為5,4,3,2.根據(jù)實際情況選取如下所示偏大型柯西分布隸屬函數(shù)

 f(x) =? \begin{cases}? ? [1+\alpha (x-\beta )^{-2}]^{-1},? ? ? & 1\leq x\leq 3\tag{1}\\? ? aln x +b,? & 3\leq x\leq 5? \end{cases}

由已知條件有f(5)=1,f(3)=0.8,f(1)=0.01,

于是求得\alpha =1.1086,\beta =0.8942,a=0.3915,b=0.3699,將其帶入(1)式可得隸屬函數(shù).

經(jīng)計算得f(2)=0.5245,f(4)=0.49126.則專家組對應(yīng)應(yīng)聘者各單項指標(biāo)的評價{A(很好),B(好),C(一般),D(差)}的量化值為(1,0.9126,0.8,0.5245).

由此话侄,評價就被量化出來了.值得一提的是,這個結(jié)果具有普適性.


“一切問題歸根結(jié)底都是數(shù)學(xué)問題学赛∧甓眩”——笛卡爾

引入

這里用到的工具是隸屬函數(shù)(membership function),也稱為歸屬函數(shù)或模糊元函數(shù)盏浇,是模糊集合中會用到的函數(shù)变丧,是一般集合中指示函數(shù)的一般化.

一元素的指示函數(shù)的值可能是0或是1.

一元素的隸屬函數(shù)是0到1之間的數(shù)值,表示元素屬于某模糊集合的“真實程度”(degree of truth).

EXX:如果集合S={體重超過120kg}.那么小明123kg绢掰,屬于集合S中痒蓬,其指示函數(shù)為1;小甘體重100kg(在此自欺欺人)滴劲,不屬于集合S中攻晒,其指示函數(shù)為0.但針對模糊集合,可能不會有如此明確的定義.假設(shè)微胖是一個模糊集合班挖,可能體重120kg的人的隸屬函數(shù)值為0.9炎辨,體重100公斤的人其隸屬函數(shù)為0.8.

下面,給出數(shù)學(xué)上隸屬函數(shù)的定義:

DEF:針對集合X聪姿,集合X上的隸屬函數(shù)是將集合X映射到單位實數(shù)區(qū)間[0,1]的函數(shù).

分析

上面求解過程中,用到的是偏大型柯西分布隸屬函數(shù).事實上乙嘀,除了偏大型柯西分布隸屬函數(shù)末购,還有偏小型和中間型.

QAQ:這個和柯西或者柯西分布有什么聯(lián)系?

QAQ:為什么選擇偏大型柯西分布隸屬函數(shù)虎谢?

??
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