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

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THƠNG TIN VÀ TRUYỀN THƠNG NGUYỄN THỊ HUỆ BÀI TỐN SẮP XẾP MỜ DÙNG TRONG ĐÁNH GIÁ THEO HƢỚNG TIẾP CẬN ĐẠI SỐ GIA TỬ LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH Thái Ngun - 2012 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THƠNG NGUYỄN THỊ HUỆ BÀI TỐN SẮP XẾP MỜ DÙNG TRONG ĐÁNH GIÁ THEO HƢỚNG 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 NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC TS.Trần Thái Sơn Thái Nguyên - 2012 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 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 cơng trình nghiên cứu riêng Tất tài liệu tham khảo có nguồn gốc, xuất xứ rõ ràng Tơi xin cam đoan tất nội dung luận văn nội dung đề cương yêu cầu thầy giáo hướng dẫn Nếu sai tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm trước Hội đồng khoa học trước pháp luật Thái Nguyên, ngày 15 tháng năm 2012 Ngƣời cam đoan Nguyễn Thị Huệ Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 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 hồn thành Mặc dù cố gắng khơng 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 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn i MỤC LỤC Trang Mục lục i Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt iii Danh mục hình ảnh………………………………………………………… iv PHẦN MỞ ĐẦU…………………………………………………………….1 CHƢƠNG 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 tốn ngơn ngữ dựa nguyên lý mở rộng tập mờ …………………………………………………………… 15 1.4.2.2 Phương pháp tính tốn ký hiệu ngơn ngữ ……… 16 1.3.2.3 Phương pháp tính tốn ngơn ngữ dựa biểu diễn liệu ………………………………………………………………………… 17 1.4.2.4 Phương pháp tính tốn ngơn ngữ dựa biểu diễn liệu 18 CHƢƠNG NHỮNG KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ ĐẠI SỐ GIA TỬ 2.1 Đại số gia tử ……………………………………………………………19 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ii 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 CHƢƠNG PHƢƠNG 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 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iii 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 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iv DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình Mơ tả Hình Hình 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 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 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 thơng thường người ta lấy trung bình (có thể có trọng số) đánh giá dựa kết tổng hợp mà xếp đối tượng sở đưa định cịn ta có đánh giá từ ngữ ngơn ngữ tự nhiên (như “giỏi”, “rất khá” ) việc tìm kết tổng hợp cho đánh giá khó khăn nhiều nhiều khơng 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 tốn 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 thơng 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 tốn Trong luận văn này, theo hướng nghiên cứu sau, tức dựa số thứ tự từ đánh giá để thực hiên Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 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 hƣớng tiếp cận đại số gia tử” Luận văn có bố cục sau: Chƣơng 1: Những kiến thức lý thuyết tập mờ Trong chương trình bày kiến thức lý thuyết tập mờ, toán xếp mờ số phương pháp giải toán xếp mờ Chƣơng 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 Chƣơng : Phƣơng pháp giải toán xếp mờ theo cách tiếp cận đại số gia tử Trong chương trình bày tốn, 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 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 45 jLabel3.setFont(new java.awt.Font("Tahoma", 0, 13)); // NOI18N jLabel3.setText("Nhập tham số mờ gia tử (Tổng phải 1):"); jLabel4.setFont(new java.awt.Font("Tahoma", 0, 13)); // NOI18N jLabel4.setText("Nhập tham số mờ phần tử sinh âm(C-):"); jLabel5.setFont(new java.awt.Font("Tahoma", 0, 13)); // NOI18N jLabel5.setText("Nhập mức giới hận độ dài từ (kj):"); jtfHedges.setFont(new java.awt.Font("Tahoma", 0, 13)); // NOI18N jtfSignH2H.setFont(new java.awt.Font("Tahoma", 0, 13)); // NOI18N jtfMuyHedges.setFont(new java.awt.Font("Tahoma", 0, 13)); // NOI18N jtfMuyNEG.setFont(new java.awt.Font("Tahoma", 0, 13)); // NOI18N jtfKj.setFont(new java.awt.Font("Tahoma", 0, 13)); // NOI18N jbtDefault.setFont(new java.awt.Font("Tahoma", 0, 13)); // NOI18N jbtDefault.setText("Lấy tham số mặc định"); jbtDefault.addActionListener(new java.awt.event.ActionListener() { public void actionPerformed(java.awt.event.ActionEvent evt) { jbtDefaultActionPerformed(evt); } }); jbtCreate.setFont(new java.awt.Font("Tahoma", 0, 13)); // NOI18N jbtCreate.setText("Tạo phần tử đại số gia tử?"); jbtCreate.addActionListener(new java.awt.event.ActionListener() { public void actionPerformed(java.awt.event.ActionEvent evt) { jbtCreateActionPerformed(evt); } }); jbtSort.setFont(new java.awt.Font("Tahoma", 0, 13)); // NOI18N Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 46 jbtSort.setText("Sắp xếp theo thứ tự ngữ nghĩa"); jbtSort.addActionListener(new java.awt.event.ActionListener() { public void actionPerformed(java.awt.event.ActionEvent evt) { jbtSortActionPerformed(evt); } }); jScrollPane1.setViewportView(jlistTerms); jScrollPane2.setViewportView(jlistOrderedTerms); jbtAddOne.setFont(new java.awt.Font("Tahoma", 0, 13)); // NOI18N jbtAddOne.setText(">"); jbtAddOne.addActionListener(new java.awt.event.ActionListener() { public void actionPerformed(java.awt.event.ActionEvent evt) { jbtAddOneActionPerformed(evt); } }); jScrollPane3.setViewportView(jlistExperts); jbtAddAll.setFont(new java.awt.Font("Tahoma", 0, 13)); // NOI18N jbtAddAll.setText(">>"); 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 jbtRemoveAll.setText("