Bài toán sắp xếp mờ dùng trong đánh giá theo hướng tiếp cận đại số gia tửu

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG NGUYỄN THỊ HUỆ BÀI TOÁN SẮP XẾP MỜ DÙNG TRONG ĐÁNH GIÁ THEO HƯỚNG TIẾP CẬN ĐẠI SỐ GIA TỬ LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH Thái Nguyên - 2012 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG NGUYỄN THỊ HUỆ BÀI TOÁN SẮP XẾP MỜ DÙNG TRONG ĐÁNH GIÁ THEO HƯỚNG TIẾP CẬN ĐẠI SỐ GIA TỬ Chuyên ngành: Khoa học máy tính Mã số: 60.48.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS.Trần Thái Sơn Thái Nguyên - 2012 LỜI CAM ĐOAN Tên : Nguyễn Thị Huệ Sinh ngày 12 tháng 12 năm 1983 Học viên cao học lớp: K9B- trường Đại học CNTT&TT Thái Nguyên Xin cam đoan : Đề tài luận văn“Bài toán xếp mờ dùng đánh giá theo hướng tiếp cận đại số gia tử” TS.Trần Thái Sơn hướng dẫn công trình nghiên cứu riêng Tất tài liệu tham khảo có nguồn gốc, xuất xứ rõ ràng Tôi xin cam đoan tất nội dung luận văn nội dung đề cương yêu cầu thầy giáo hướng dẫn Nếu sai xin hoàn toàn chịu trách nhiệm trước Hội đồng khoa học trước pháp luật Thái Nguyên, ngày 15 tháng năm 2012 Người cam đoan Nguyễn Thị Huệ LỜI CẢM ƠN Trong trình làm luận văn vừa qua, giúp đỡ bảo nhiệt tình TS Trần Thái Sơn – Viện Công nghệ thông tin – Viện khoa học Việt Nam, luận văn hoàn thành Mặc dù cố gắng không ngừng với tận tâm thầy hướng dẫn thời gian khả hạn chế nên luận văn khó tránh khỏi thiếu sót Để hoàn thành luận văn này, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS Trần Thái Sơn – Người thầy tận tình giúp đỡ em suốt trình làm luận văn Em xin bày tỏ lòng biết ơn đến ban lãnh đạo thầy giáo, cô giáo Trường Đại học Công Nghệ Thông Tin & Truyền Thông Đại Học Thái Nguyên giúp đỡ, tạo điều kiện tốt cho em học tập thực luận văn Thái Nguyên, ngày 15 tháng năm 2012 Tác giả Nguyễn Thị Huệ MỤC LỤC Trang Mục lục i Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt iii Danh mục hình ảnh………………………………………………………… iv PHẦN MỞ ĐẦU…………………………………………………………….1 CHƯƠNG NHỮNG KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ LÝ THUYẾT TẬP MỜ 1.1 Kiến thức sở tập mờ……………………………………………… 1.2 Lôgic mờ …………………………………………………………………8 1.3 Biến ngôn ngữ………………………………………………………… 13 1.4 Bài toán xếp mờ …………………………………………………….14 1.4.1 Bài toán kết nhập……………………………………………………14 1.4.2 Các phương pháp giải toán xếp mờ…………………………15 1.4.2.1 Phương pháp tính toán ngôn ngữ dựa nguyên lý mở rộng tập mờ …………………………………………………………… 15 1.4.2.2 Phương pháp tính toán ký hiệu ngôn ngữ ……… 16 1.3.2.3 Phương pháp tính toán ngôn ngữ dựa biểu diễn liệu ………………………………………………………………………… 17 1.4.2.4 Phương pháp tính toán ngôn ngữ dựa biểu diễn liệu 18 CHƯƠNG NHỮNG KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ ĐẠI SỐ GIA TỬ 2.1 Đại số gia tử ……………………………………………………………19 2.2 Định nghĩa đại số gia tử ……………………………………………… 21 2.3 Các định lý …………………………………………………………… 23 2.4 Các đại lương đo đại số gia tử …………………………………… 25 2.5 Một số tính chất quan hệ thứ tự đại số gia tử ……………… 27 CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN SẮP XẾP MỜ THEO CÁCH TIẾP CẬN CỦA ĐẠI SỐ GIA TỬ 3.1 Thuật toán giải toán xếp mờ dùng đánh giá theo hướng tiếp cận đại số gia tử………………………………………………………….33 3.1.1.Bài toán…………………………………………………………… 33 3.1.2 Xác định toán… ……………………………………………… 34 3.1.3 Thuật giải……………… ………………………………………….37 3.2 Thuật toán xếp mờ sử dụng quan hệ thứ tự phần tử đại số gia tử ……………………………………………………………………… 37 3.3 Chương trình thử nghiệm ……………………………………………….38 3.3.1 Cài đặt chương trình ……………………………………………… 38 3.3.2 Giao diện chương trình…………………………………………… 39 KẾT LUẬN………………………………………………………………….40 TÀI LIỆU THAM KHẢO …………………………………………………41 PHẦN PHỤ LỤC ………………………………………………………… 43 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Các kí hiệu, Ý nghĩa chữ viết tắt ĐSGT Đại số gia tử α Tổng độ đo tính mờ gia tử âm β Tổng độ tính mờ gia tử dương AX, AT Đại số gia tử AX Đại số gia tử tuyến tính đầy đủ W Phần tử trung hòa đại số gia tử DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình Hình Hình Mô tả Đồ thị biểu diễn hàm thuộc tập mờ già (old) Biểu diễn Hình Độ đo tính mờ biến TRUTH Hình Giao diện chương trình Hình Kết thực chương trình thử nghiệm PHẦN MỞ ĐẦU Trong đời sống hàng ngày hay công việc giảng dạy, thường xuyên gặp phải yêu cầu phải lựa chọn, đánh giá Chẳng hạn, đánh giá học sinh trường học hay lựa chọn phương án tối ưu phương án đưa Nếu việc lựa chọn dựa đánh giá điểm số thông thường người ta lấy trung bình (có thể có trọng số) đánh giá dựa kết tổng hợp mà xếp đối tượng sở đưa định ta có đánh giá từ ngữ ngôn ngữ tự nhiên (như “giỏi”, “rất khá” ) việc tìm kết tổng hợp cho đánh giá khó khăn nhiều nhiều không hiểu, (“khá” +”giỏi”)/2 Nội dung toán xếp phần tổng hợp ý kiến đánh giá (bằng số từ ngữ) thành đánh giá kết thông thường gọi toán kết nhập Đã có nhiều nghiên cứu tiến hành để giải toán xếp, phân làm hướng chính: hướng nghiên cứu dựa vào lý thuyết tập mờ hướng nghiên cứu dựa số thứ tự từ đánh giá quan hệ thứ tự tự nhiên Hướng nghiên cứu dựa lý thuyết tập mờ chủ yếu tập trung vào việc chuyển từ đánh giá vào trường số thực, sở tiến hành phép kết nhập số thực Hướng nghiên cứu dựa số thứ tự từ đánh giá dựa quan sát từ dùng đánh giá thông thường xếp theo thứ tự (thí dụ “giỏi” > “tương đối giỏi”>”khá”> “trung bình”> “kém” ) tập thứ tự đó, từ ứng với số Các phép kết nhập cần thiết tiến hành tập số thay tập từ đánh giá Mỗi hướng nghiên cứu nêu có ưu khuyết điểm riêng liên quan đến sai số gặp phải, đến độ phức tạp tính toán Trong luận văn này, theo hướng nghiên cứu sau, tức dựa số thứ tự từ đánh giá để thực hiên phép kết nhập, nhiên luận văn sử dụng cách tiếp cận Đại số gia tử (ĐSGT) để giải toán xếp Các kết nghiên cứu cho thấy cách tiếp cận ĐSGT cho đánh giá phù hợp sở thuật toán đơn giản mặt thực thi Nên định lựa chọn đề tài luận văn “Bài toán xếp mờ dùng đánh giá theo hướng tiếp cận đại số gia tử” Luận văn có bố cục sau: Chương 1: Những kiến thức lý thuyết tập mờ 10 Trong chương trình bày kiến thức lý thuyết tập mờ, toán xếp mờ số phương pháp giải toán xếp mờ Chương 2: Những kiến thức đại số gia tử Trong chương trình bày khái niệm đại số gia tử, định lý, đại lương đo đại số gia tử, số tính chất quan hệ thứ tự đại số gia tử Chương : Phương pháp giải toán xếp mờ theo cách tiếp cận đại số gia tử Trong chương trình bày toán, thuật toán cách giải toán xếp mờ theo hướng tiếp cận đại số gia tử cách sử dụng quan hệ thứ tự từ đại số gia tử 48 [10] Van Hung Le, Cat Ho Nguyen, Fei Liu, Semantics and Aggregation of Linguistic Information Based on Hedge Algebras, The Third International Conference on Knowledge, Information and Creativity Support Systems, KICSS 2008, Hanoi, Vietnam, Dec 22-23, 2008, 128-135 [11] Van Nam Huynh, Cat Ho Nguyen, Yoshiteru Nakamori, MEDM in General Multigranular Hierarchical Linguistic Contexts Based on The 2-Tuples Linguistic Model, In Proc of IEEE Int Conf on Granular Computing, pages 482–487, 2005 [12] F Herrera and L Martinez, A Model Based on Linguistic 2-Tuples for Dealing with Multigranular Hierachical Linguistic Contexts in Multi-Expert Decision-Making, IEEE TRANSACTIONS ON SYSTEMS, MAN, AND CYBERNETICS, Vol.31, No.2 (2001), 227-234 [13] M Delgado, F Herrera, E Herrera-Viedma, L Martinez (1998), “Combining numerical and linguistic information in group decision making Journal of Information Sciences 107”, tr 177-194 [14] Didier Dubois, Henri Prade (2000), Fuzzy Sets and Fuzzy Information-Granulation Theory: Key selected papers by Lotfi A Zadeh: Da Ruan and Chongfu Huang (Eds.), Beijing Normal University Press, Beijing, 2000, 360pp., ISBN 7-303-053261 PHẦN PHỤ LỤC Đoạn chương trình thực nhập, tạo xếp phần tử đại số gia tử theo thứ tự ngữ nghĩa public Sapxep_based_Sign() { initComponents(); jlistTerms.setModel(jlmListTerms); jlistOrderedTerms.setModel(jlmOrderedTerms); jlistExperts.setModel(jlmExperts); } /** * This method is called from within the constructor to initialize the form 49 * WARNING: Do NOT modify this code The content of this method is always * regenerated by the Form Editor */ @SuppressWarnings("unchecked") // //GEN- 50 jbtSummary = new javax.swing.JButton(); jtfSummary = new javax.swing.JTextField(); jLabel6 = new javax.swing.JLabel(); setDefaultCloseOperation(javax.swing.WindowConstants.EXIT_ON_CLOSE); setTitle("sắp xếp phần tử đại số gia tử - Và kết nhập mờ"); setResizable(false); jLabel1.setFont(new java.awt.Font("Tahoma", 0, 13)); // NOI18N jLabel1.setText("Nhập phần tử (theo thứ tự ± -q< >"); jbtAddAll.addActionListener(new java.awt.event.ActionListener() { public void actionPerformed(java.awt.event.ActionEvent evt) { jbtAddAllActionPerformed(evt); } }); jbtRemoveAll.setFont(new java.awt.Font("Tahoma", 0, 13)); // NOI18N 52 jbtRemoveAll.setText("