隶属函数Membership Function

模糊推断基础概念

Posted by Joker Hook on May 16, 2022

定义

隶属函数(membership function)也称为归属函数模糊元函数,是表征某一元素是否属于某一集合的模糊概念,与指示函数类似。指示函数定义一个集合中的元素是否属于特定子集合。一元素的指示函数的值可能是0或是1,而一元素的隶属函数会是0到1之间的数值,表示元素属于某模糊集合的真实程度(degree of truth)。

例子

例如质数为一集合,整数3属于质数,其指示函数为1,整数4不属于质数,其指示函数为0。但针对模糊集合,可能不会有如此明确的定义,假设胖子是模糊集合,可能体重80公斤的人其隶属函数为0.9,体重70公斤的人其隶属函数为0.8。

标注

隶属函数数值是在0到1之间,看似类似几率,但两者是不同的概念。

常用模糊隶属度函数

偏小型

\[A(x)=\left\{\begin{array}{cc} 1, & x<a \\ \frac{b-x}{b-a}, & a \leq x \leq b \\ 0, & b<x \end{array}\right.\]

偏大型

\[A(x)=\left\{\begin{array}{cc} 0, & x<a \\ \frac{x-a}{b-a}, & a \leq x \leq b \\ 1, & b<x \end{array}\right.\]

中间型

\[A(x)=\left\{\begin{array}{cc} \frac{x-a}{b-a}, & a \leq x<b \\ 1, & b \leq x<c \\ \frac{d-x}{d-c}, & c \leq x \leq d \\ 0, & x<a \text { or } d<x \end{array}\right.\]

图像依次如下: