(Luận văn) phương pháp trích rút các luật mờ phân lớp dựa trên đại số gia tử và ứng dụng

1 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG VŨ ĐỨC HẢI lu an n va p ie gh tn to PHƯƠNG PHÁP TRÍCH RÚT CÁC LUẬT MỜ PHÂN LỚP DỰA TRÊN ĐẠI SỐ GIA TỬ d oa nl w VÀ ỨNG DỤNG u nf va an lu ll LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH oi m z at nh z m co l gm @ Thái Nguyên – 2015 an Lu n va Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn ac th si ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG VŨ ĐỨC HẢI lu an n va PHƯƠNG PHÁP TRÍCH RÚT CÁC LUẬT MỜ to gh tn PHÂN LỚP DỰA TRÊN ĐẠI SỐ GIA TỬ p ie VÀ ỨNG DỤNG d oa nl w Chuyên ngành: Khoa học máy tính ll u nf va an lu Mã số: 60 48 0101 oi m LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH z at nh z NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC gm @ TS Dương Thăng Long m co l an Lu Thái Nguyên – 2015 n va Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn ac th si LỜI NÓI ĐẦU Trong sống lồi người, ngơn ngữ hình thành cách tự nhiên để giải nhu cầu trao đổi thông tin với Hơn thế, cơng cụ để người mô tả vật, tượng giới thực dựa để tư duy, lập luận đưa nhận định, phán nhằm phục vụ cho sống xã hội Ngày khoa học cơng nghệ có phát triển vượt bậc, nhiều lu máy móc thiết bị tạo góp phần giải phóng sức lao động an n va người Trong lĩnh vực cơng nghệ thơng tin có đóng góp vơ to to lớn cho phát triển kinh tế - xã hội nói chung giúp giải phóng sức lao động gh tn không lao động chân tay mà cịn lao động trí óc người nói p ie riêng Cơng nghệ thơng tin góp phần đưa khả tư duy, lập luận w sáng tạo kiểu não người vào máy móc thiết bị để “thơng minh hơn” Để oa nl thực điều này, nhiều nhà khoa học nghiên cứu lý d thuyết lẫn ứng dụng, đưa phương pháp, quy trình nhằm kế thừa, mô lu an khả người vào thiết bị máy móc Trước hết, nhà u nf va khoa học phải hình thức hóa tốn học vấn đề ngơn ngữ xử lý ngôn ngữ ll mà người làm Người tiên phong lĩnh vực Lotfi A m oi Zadeh, ông đề xuất khái niệm mờ từ khái niệm mơ hồ, không rõ ràng z at nh Cho đến nay, hệ mờ phân lớp dạng luật (FRBCS) mơ hình nhiều z tác giả quan tâm nghiên cứu sử dụng khai phá liệu, tìm kiếm tri thức @ gm từ liệu cho toán phân lớp Thế mạnh mơ hình cung cấp l cho người dùng cuối tri thức dạng luật dễ hiểu , dễ sử dụng m co người tri thức họ Với viê ̣c sử du ̣ng tâ ̣p mờ và lơgic mờ , an Lu nghiên cứu tìm kiếm phương pháp xây dựng hệ mờ phân lớp dạng luật n va Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn ac th si nhằm đa ̣t hai mu ̣c tiêu chính : thứ nhấ t , hiê ̣u quả phân lớp của ̣ cao tốt; thứ hai, tính phức tạp hệ đồng thời nhỏ tốt Mơ hình xây dựng hệ luật mờ phân lớp dựa đại số gia tử đề xuất với mục tiêu xây dựng hệ luật mờ để ứng dụng phân lớp cho mẫu liệu cho hệ luật phải có hiệu phân lớp cao, đơn giản, dễ hiểu tường minh người dùng tốt Tên đề tài lựa chọn “Phương pháp trích rút luật mờ phân lớp dựa đại số gia tử ứng dụng” Nội dung luận văn bố cục lu an thành phần sau: n va Chương Kiến thức hệ mờ lập luận xấp xỉ gh tn to Chương Phương pháp trích rút luật mờ phân lớp dựa đại số gia tử p ie Chương Cài đặt thử nghiệm đánh giá d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn ac th si CHƢƠNG 1: KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ HỆ MỜ VÀ LẬP LUẬN XẤP XỈ 1.1 Khái quát lập luận xấp xỉ (lập luận mờ) Từ năm 1965 Zadeh đưa lý thuyết tập mờ, logic mờ phải đến thập niên cuối kỷ XX lý thuyết tập mờ, logic mờ đặc biệt quan tâm nghiên cứu ứng dụng vào lý thuyết điều khiển, hệ thống lu trí tuệ nhân tạo Tập mờ logic mờ dựa suy luận người an n va thông tin không đầy đủ để hiểu biết điều khiển hệ thống Điều khiển mờ to mơ cách xử lý thông tin điều khiển người gh tn đối tượng, điều khiển mờ giải thành công nhiều vấn đề điều p ie khiển phức tạp trước chưa giải nl w 1.1.1 Định nghĩa tập mờ oa Định nghĩa 1.1: [4] Cho tập vũ trụ U với phần tử ký hiệu x, d U={x} Một tập mờ A U tập đặc trưng bở hàm an lu (x) mà liên va kết phần tử x U với số thực đoạn [0,1] Giá trị hàm (x) ánh xạ từU vào [0,1] gọi oi m hàm thuộc tập mờ A[1] ll u nf diễn mức độ thuộc x A (x) biểu [0,1]} (1) (x) gọi hàm thuộc tập mờ A l gm (x) gần tới mức độ thuộc x A cao m co Giá trị hàm (x): U @ Trong (x) x U, z A = {(x, z at nh Hay A gọi tập mờ khi: điển A biểu diễn sau an Lu Tập mờ mở rộng khái niệm tập hợp kinh điển Khi A tập hợp kinh n va Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn ac th si A = {(x, (x) x Khi hàm thuộc U, (x): U {0,1}} (2) (x) nhận hai giá trị 1.1.2 Số mờ Định nghĩa 1.2: [4] Tập mờ A đường thẳng số thực R số mờ, nếu: 1.A chuẩn hóa, tức có điểm x’ cho lu Ứng với R, tập mức {x: (x’) = } đoạn đóng R (x) an (x) hàm liên tục n va tn to Một số dạng số mờ thường sử dụng số mờ dạng tam giác, hình ie gh thang dạng hàm Gauss p a Số mờ dạng tam giác xác định tham số Khi hàm thuộc d oa nl w sô mờ tam giác A(a, b, c) cho bởi: ll u nf va an lu oi m z at nh z  z b c m co a l gm @ z an Lu n va Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn ac th si b.Số mờ hình thang A(a, b, c, d) sác định tham số hàm thuộc cho bởi: lu an n va tn to b z d c p ie gh a w d oa nl c.Số mờ dạng hàm Gauss có hàm thuộc cho bởi: u nf va an lu số dương chọn thích hợp ll Trong oi m z at nh  z z m co l gm @ an Lu n va Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn ac th si Khái niệm phân hoạch mờ (fuzzy partition) khái niệm quan trọng việc tiếp cận giải toán phân lớp 1.1.3 Định nghĩa phân hoạch mờ Theo [4] Cho p điểm cố định m1