MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn để Lý thuyết tập mở và logic mở là cơ sở toán học cho việc nghiên cứu, phát triển các phương pháp lập luận khác nhau, được gọi là phương pháp lập luận xấp xi (approximate reasoning method), 48 mé phing céch thie con người lập luận. Trên thực tế lý thuyết tập mờ và logic mờ là công cụ hữu hiệu giúp chúng ta giải quyết nhiều bài toán có thông tin mờ không diy đủ Mạng ne ron bao gồm các nơ ron được liên kết với nhau bằng các trọng số theo một câu rác xác định. Mạng nơ ron ¢6 thể được huấn luy để thực hiện các nhiệm vụ khác nhau.
Qua trinh buẩn luyện sẽ thit lập bộ trọng số cho các liên kết giữa các nơ ron trong mang Mạng nơ ren nhân tạo được chia ra làm nhiễu loại, trong đồ người ta quan tâm, nhiều đến cấu trúc mạng nơ ron và giải thuật huấn luyện, về cầu trúc có thể chỉa ra các loại mạng như mạng nơ ron một lớp, nhiều lớp, mang nơ ron hồi quy, mạng nơ ron truyén thing, Trong những nim gần đây xu hướng kết hợp mang no ron nhin tgo véi logic tờ đang được quan tâm, với ự kết hợp này người te hỉ vọng kàa thác vã ích hợp được những khả năng tềm tầng của 2 nh vực. HH mờ nơ ron là một sự kết hợp giữa logic mờ và và khả nãng học của mang no ron, Mot trong những sự kết hợp đó mà hệ mờ no ron thich nghỉ (ANFIS - ‘Adaptive neuro fazy inference system). Hé thống này có khả năng tỗi tu hóa hệ Thờ đựa tên các mẫu cósẫn Bài toấn dự báo là một rong những vấn đề được giới chuyên môn quan tim, Vi dự báo thông thường được tiến hình dợa trên các số iu thống kê và kh nghiệm của chuyên gia 2] Chứng ta iết rằng lãnh nghiệm của chuyên gia cổ thể được xác định thông qua các lật mở, đề lên thing kẽ o6 thé duge ding để huẫn luyện mạng no ron Việc kết hợp 2 khả năng nấy sẽ ạo ra một ệ thống có thể dự báo chính xác XVà đó công là Ý do để luận văn chọn đề tất Hệ lai md no ron và ứng dung trong dự báo ©) SOLID CONVERTER PDF> vncrie 2.Đối trợng và phạmví nhiên cáu ~ Các khá iệm cơ bản liên quan đến tập mở, logic mở, hệ mờ - Các khái niệm cơ bản liên quan đến mạng nơ ron. - Nghiên cứu bài toán dự báo một số chỉ ên kinh tế xã hội - Xây dựng hệ mờ - nơ ron rợ dự báo mộtsố chỉ tiêu kinh tế xã hội.
3kHuống nghiên cứu của - Nghiên cứu lý huyếttập mé, logic mo, hi me. - Nghiễn cứu mạng nơ on, hệ mỡ nơ ren - Xây dựng hệ mờnơ ron hỗ trợ dự báo một số chỉtiêu kính tế ã hội. 4, Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu lý huyết kết hợp với cài đặt thực nghiệm. Ý nghĩa khoa học cña để Hệ thống được các kiến thức về tập mổ, logic mở, mạng nơ ron, các nh ‘vung ting dụng, (Cai dt thi nghiém gi quyết bi toan hue td: Nay dug Hé mé- no ron bd trợ dự báo một số chỉ tiêu kinh tế xã hội.
©) SOLID CONVERTER PDF> vncrie LOGIC MỜ VÀ MẠNG NƠ RON LL.11 Biến ngôn ngữ ‘et mot bién nhận gid ri trọng một miễn giáịnâo đổ, chẳng hạn "thiệt độ" cổ tễ nhận gi sốà 1C, 2C, .l ác giá mì chữ xác, Khi đó với nột gi cath gn io biến gp ching ta nc di được th chất, guy mô củ biến Ngoài ra chứng ta côn bất được những thông tín khác liên quan đến biến đó Xí dã chứng tạ hiễu là không nên chạm tay trần ào vật có "nhiệt độ” là 80 *C trở lên Nhang trong thực t ủi chủng ta thường nỗi *khêng nên chạm vào vật có nhiệt đồ cao” chứ khi nồi "không nên chạm vào vật cổ nhiệt độ 80 *C tr lên” Thực ổ l lời khuyên đầu ti có í hom bai vỉ nếu nhận đư ge Toi khuyên sau thì ta đỸ bị ngô nhận là có thể chạm ty vào vật có nhiệt độ là 79*C trong khi đỏ vật có nhiệtđộ 30°C tở ln thì không "Những vấn để đặt ra là nếu nghe theo lời khuyên đu tỉ tacó thế sắc định rõ là hiệ độ bằng bao nhiề thì cổ thể chạm tay vio? Cau tr liltu vo ý kiếncũa từng người. Với nhiệt độ là 60*C tỉ có người cho là cao trong khi người khác tỉ Thông Tuy các ý kiến là khác nhau nhưng có một điều chắc chấn là kải gi 9ị của iến nhiệt độ công tăng thì cảng dễ dăng được chấp nhận là "cao". Như vậy nếu xét hầm /,„ nhận biến nhiệt độ và trả về tỷ ÿ kiến đồng ÿlà cao" thì „„„ sẽR "hàm thuộc của tập mờ "nhiệt độ cao” trên vũ trụ "nhiệtđộ" Biển nhiệt độ có thể nhận giá trị “cao” là một giá trị của ngôn ngữ tự nhiên "nên nó được gọi là một biển ngôn ngữ (inguistie variabe). ©) SOLID CONVERTER PDF> vncrie "hệt độ 5 88 18 130 Tình L1.
Hàm thuộc củ tập mờ "nhiệt độ cao” Thái niệm biển ngôn ngữ đã được Zad‹h đưa ra năm 1973 hư sa "Một tiến ngôn ngữ được xác định bởi bộ T, U, M) tong 8ó: x là tên bn, T tập các từl các iá tị ngôn ngỡ tr nhiễn mà x cổ thể nhận, là miễn các gid ng, ứng mỗi trong T Với một tập mời `Vi áp x là “ốc độ”, T ~ (châm, trung bình, nhanh) và các “chim, rang binh”, “hanh” được sác định bởi các tập mở trong hình 1. Từ địh nghĩa tên, chúng ta có ể nỗi ng biến ngôn ngỡ là biến có thé sin gi tr ede ập mở tên một miễn não đồ, Chim Trung bình. Nhanh 3Ð 50 T0 10 Tình L2, Các tập mờ "Chân", “hank, Trung bin” 112 Mệnh để mờ Trong logïc cổ điễn (gi vị từ cấp mộ0, một mệnh đề phân tử ZÓQ là một phát biểu có dạng: x làP. ay ©) SOLID CONVERTER PDF> vncrie ° trong dé x là ký hiệu một đối trợng nằm trong một tập các đối trơng nào đồ (hay nối cách khác, x là một giátỉ trên miễn 7), còn là mộ th chất nào đ của các đội tượng trong miễn 7 Chẳng hạn, cc mệnh đề “ảnlà số nguyên tố", *xà người Ấn đột Treng các mệnh để (.13) cỉalogïe kinh điễn tính chit P cho phép ta xe dah "một tập con rổ 4 của Ủ sao cho x E 4.
ấu và chỉ nếu x thoš mãn tinh chit P. Ching ban, th chất "là số nguyễn tố” xắc đính một tập con rổ của tập tt cả các số nguyên đồ l tập ấtcš các số nguyêntố Nếu chúng ta kí hiệu Trưb(Z0))lã giá tị chân ý của mệnh đề th TrahŒP0)) =2,6) 42) trong đồ, 2,(2) là hàm đặc trưng của tập rỗ 4, tập 4 được xác định bởi một tính chất "Mật mệnh đề mờ phântừ căng cổ dạng trong ty hư (1.13), chỉcó điều ở đây -P không phải là một tíh chất cính ắc, mã là một th chất không rổ rồng, mở, Ching hạn, các mệnh đề “tốc độ là nhanh”, “áp suất là cao” “nhiệt độ là thấp”,.là các mệnh để mờ. Chẳng ta có định nghĩa sau. Một mệnh đề mờ phân tổ cổ dạng :x làt as) Trong đó, x là biến ngônmị cồn ¡là một giátrị ngônnụ Theo đinh nghĩa biến ngôn ngữ, từ vương (L.3) được xác định bởi một tập mờ Atrén vũ trụ U.Do 46, ching ta côn có thể định nghĩa mệnh để mờ phn từ là phát tiếucó đựng :x là, as) Trong đó, x là biển ngôn ngỡ, còn 4 1a mét tp mio trén min ce gi tei vat Welax Chứng ta ký biểu 2g) là mệnh đề mở (13), hoặc (1.
Giá tí chân lý Truth(P@)) cia nó được xác định như sau: Truth(P(x)) = (x) (5) Điều đó có nghĩalà giá tị chân lý của mệnh đề mở P0) “x là 4” là mứcđộ thuộc của x vào tập mờ 4 ©) SOLID CONVERTER PDF> vncrie 10 `Ví dụ: Giả sử PQ) là mệnh đề mở “tii là bể”. Giá sẽ tập mỡ À = “tabi ta” được cho trong hình 2. Khi đó mệnh đề mỡ “tuỗi 45 là tr có giá tí chânlý là073 4 tre Trung niện Gia 30 45 10 Hình L3. Tập mo “tai tre” 1.
Các mệnh đề hợp thành Cũng như trong logic kinh đến, từ các mệnh đề mở phân tử, bằng cách sử dụng các kết nỗi logic: A (and), V (er), Ì (not) chúng ta sẽ tạo ra các mệnh đề mờ hợp thành, Giả sử mệnh 48 16 P(x) được mình hoạ như tập con rõ A trong vũ trụ L7 (cần lưu ý rằng,điều đó có ngi ala Truth(P(a)) = 1 x € 4), và mệnh đề rõ Ø(0) được ‘minh hoe như tập con 1õ Z trong Ï' Từ bảng chân lý của các phép toán A (an4), V (ox), | (aot) trong logic cổ điễn chúng ta suy ra: -> Mệnh đề ÌP&) được mình hoạ như tập rõ 21 + Mệnh để Ƒ0)A10) đuợc mình hoạ như quan bệ rổ 4. Ztuên ~> Mệnh để Pá)vØ0) được mình hoa như quan bệ rổ (4 - 7U(U 8). Chuyển sang logic mờ, giá sử rằng ZG) là mệnh đề mờ được mình hoạ nh tập mờ4 trên Ù và Ø0) là mệnh đề được mình ho như tập mờ Z trên V. Tổng chất hoá từ các mệnhđề rổ, chúng ta xắ đnh như sam' -+ Mạnh đề mờ ÌP(x) được mình hoạ như phủ định mờ Z của tập mờ 4: 2sG=€06)) a6 Trong đó, là hàm phần bà.
Khi là hàm phi bi chai t 05 ©) SOLID CONVERTER PDF> vncrie " G0 =1~,G) an + Mệnh đề PQ) A OG) doe mình hoạ như quan hệ mổ 4 A 5, trong đó 4 A Z được xác định là tích để các mờ của 4 và 8. Từ định nghĩa tích đề các mb, tac: “,2(Œ3)=70,69/0)) as Trong đó, T là một T — nerm nào đồ. Với Tã phếplấy min, ta có /uaz(,3) = min(/⁄,(3)./6;(3)) ay Mệnh đề FC)VỢQ) được mình hoạ như quan hé me 4 v B, trong a6 4 vB được xác định là tích đề các mờ của4 va Z. Từ định nghĩa tích đẻ các mờ, ta có: HausI) = Stee.) (19) “Trong đó, S là một S — norm nao 46.
Với S là phép lầy max, ta có: aa(. Kéo theo mở (Luật if- then ma) Troớc hết, chứngta xế phép kéo theo trong logic o điển. Giá sử Zạ) và đồ) là các mệnh đề được mình hoạ nhr các tập rổ 4 và Z trên L/và Ï"trơng ứng Tử bảng chân lý của phép kéo theo trong logic cỗ điền, chứ tạ sy ràng suệnh đề Pa) = Ø0) được mình hoạ như quan bệ rổ trên 7.13) Treng logic mở, một bé theo mờ có dạng “Mệnh đề mờ> = <Mệnh đề mờc.