Mô hình lấy quyết định nhóm trong trường hợp đa tiêu chuẩn mờ phụ thuộc

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THƠNG TIN VÀ TRUYỀN THƠNG VŨ THỊ QUN MƠ HÌNH LẤY QUYẾT ĐỊNH NHÓM TRONG TRƢỜNG HỢP ĐA TIÊU CHUẨN MỜ PHỤ THUỘC LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH Thái Nguyên - 2013 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG VŨ THỊ QUN MƠ HÌNH LẤY QUYẾT ĐỊNH NHĨM TRONG TRƢỜNG HỢP ĐA TIÊU CHUẨN MỜ PHỤ THUỘC Chuyên ngành: Khoa học máy tính Mã số: 60 48 01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS TS Nguyễn Tân Ân Thái Nguyên - 2013 Số hóa trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan kết đạt luận văn sản phẩm cá nhân, không chép lại người khác Trong toàn nội dung luận văn, điều trình bày cá nhân tổng hợp từ nhiều nguồn tài liệu Tất tài liệu tham khảo có xuất xứ rõ ràng trích dẫn hợp pháp Tơi xin chịu trách nhiệm hình thức kỷ luật theo quy định cho lời cam đoan Thái Nguyên, tháng 10 năm 2013 Học viên Vũ Thị Quyên Số hóa trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ ii LỜI CẢM ƠN Trước tiên em xin chân thành cảm ơn thày giáo PGS.TS Nguyễn Tân Ân nhiệt tình, tận tâm hướng dẫn bảo cho em thực luận văn tốt nghiệp Em xin bày tỏ lịng biết ơn tới thầy giáo trường Đại học Công nghệ thông tin Truyền thông - Đại học Thái Nguyên thầy cô giáo Viện Công nghệ thông tin dạy bảo, cung cấp kiến thức quý báu cho em suốt trình học tập nghiên cứu trường Em xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè, người cổ vũ, quan tâm giúp đỡ em suốt thời gian học tập làm luận văn Do thời gian kiến thức có hạn nên luận văn khơng tránh khỏi thiếu sót định Em mong nhận góp ý quý báu thầy cô bạn Xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, tháng 10 năm 2013 Học viên Vũ Thị Quyên Số hóa trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii BẢNG KÍ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT TIẾNG ANH v DANH MỤC HÌNH VẼ vi DANH MỤC BẢNG BIỂU vii PHẦN MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Đối tượng phạm vi nghiên cứu Hướng nghiên cứu đề tài Phương pháp nghiên cứu Ý nghĩa khoa học đề tài Bố cục luận văn PHẦN NỘI DUNG Chƣơng NHỮNG KIẾN THỨC CƠ SỞ 1.1 Tập mờ 1.2 Các phép toán tập mờ 1.3 Số mờ 1.3.1 Các mô tả số mờ dựa tham số 11 1.3.1.1 Số mờ L-R (có số tài liệu ký hiệu [Z- ,Z+]) 11 1.3.1.2 Số mờ tam giác (Triangular fuzzy number-TFNs) 13 1.3.2 Các biểu diễn mở rộng số mờ tam giác 15 1.3.2.1 Số mờ tứ giác 15 1.3.2.2 Biểu diễn mở rộng số mờ tứ giác 16 Số hóa trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ iv 1.3.3 Cách biểu diễm khác số mờ tam giác 17 1.4 Ma trận mờ 18 1.5 Giải mờ 19 1.5.1 Phương pháp cực đại 20 1.5.2 Phương pháp trọng tâm (Center of gravity method –COG) 20 1.5.3 Phương pháp lấy trung bình tâm 21 1.6 Tổng kết chương 22 Chƣơng MƠ HÌNH LẤY QUYẾT ĐỊNH NHÓM TRONG TRƢỜNG HỢP ĐA TIÊU CHUẨN 23 2.1 Mơ hình lấy định nhóm trường hợp đa tiêu chuẩn 23 2.1.1 Bước 1: Tính tốn trọng số mờ hình tam giác từ so sánh đôi mờ ma trận 24 2.1.2 Bước 2: Tính tốn tích hợpcácý kiến mờhình tam giác 27 2.1.3 Bước 3: Sắp thứ tự phương án 27 2.2 Giải mâu thuẫn 28 2.3 Tổng kết chương 32 Chƣơng XÂY DỰNG CHƢƠNG TRÌNH ỨNG DỤNG THỬ NGHIỆM ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG RỪNG NG BÍ, QUẢNG NINH 33 3.1 Vấn đề đánh giá tiềm rừng 33 3.2 Xây dựng chương trình 35 3.3 Kiểm thử chương trình 36 3.4 Kết luận từ việc chạy chương trình 40 3.5 Tổng kết chương 40 KẾT LUẬN 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO 42 Số hóa trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ v BẢNG KÍ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT TIẾNG ANH Từ viết tắt Từ Tiếng Anh Tiếng Việt TFNs Triangular fuzzy number Số mờ tam giác COG Center of gravity method Phương pháp trọng tâm Số hóa trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Các phép toán số học số mờ L-R 11 Bảng 1.2: Các phép toán số học số mờ tam giác 13 Bảng 1.3: So sánh kết phép toán số học hai kiểu số mờ L-R số mờ tam giác số mờ L-R 14 Bảng 1.4: Các phép toán số học số mờ tứ giác 15 Bảng 1.5: Các phép toán số học biểu diễn mở rộng số mờ tứ giác 17 Bảng 2.1: Ma trận so sánh đơi mờ tiêu chí 24 Bảng 2.2: Trọng số tiêu chí 25 Bảng 2.3: Ma trận so sánh đôi mờ nhà thầu theo tiêu chí 26 Bảng 2.4: Ma trận so sánh đôi mờ nhà thầu theo tiêu chí 26 Bảng 2.5: Ma trận so sánh đôi mờ nhà thầu theo tiêu chí 26 Bảng 2.6: Trọng số nhà thầu theo tiêu chí 26 Bảng 3.1: Mức chủ yếu để đưa định so sánh tiêu chí 36 Số hóa trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ vii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình1.1: Đồ thị hàm phụ thuộc tập mờ A Hình 1.2: Tập mờ lồi Hình 1.3: Tập mờ µA phần bù tập mờ Hình 1.4: So sánh hoạt động MIN, min, MAX, max hai tập mờ A, B Hình 1.5: Phép giao hai tập mờ Hình 1.6: Phép hợp phép bù hai tập mờ Hình 1.7: Đồ thị biểu diễn số mờ L-R 11 Hình 1.8: Phép cộng phép trừ 12 Hình 1.9: Phép nhân phép chia 13 Hình 1.10: Đồ thị biểu diễn số mờ tam giác 13 Hình 1.11: Đồ thị biểu diễn số mờ tứ giác 15 Hình 1.12: Đồ thị biểu diễn mở rộng số mờ tứ giác 16 Hình 1.13: Đồ thị biểu diễn số mờ tam giác 18 Hình 1.14: Giải mờ phương pháp cực đại 20 Hình 1.15: Giải mờ theo phương pháp trọng tâm 21 Hình 1.16: Hàm thuộc hợp thành dạng đối xứng 21 Hình 1.17: Giải mờ trung bình tâm 22 Hình 3.1: Giao diện chương trình thử nghiệm 36 Hình 3.2: Kết trọng số tiêu chí 37 Hình 3.3: Kết trọng số khu rừng theo tiêu chí giá trị gỗ 37 Hình 3.4: Kết trọng số khu rừng theo tiêu chí giá trị phịng hộ đầu nguồn 38 Hình 3.5: Kết trọng số khu rừng theo tiêu chí giá trị hấp thu Cacbon 38 Hình 3.6: Kết trọng số khu rừng theo tiêu chí giá trị đa dạng sinh học 39 Hình 3.7: Kết bảng giá trị khu rừng 39 Số hóa trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ viii Số hóa trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 29 (ii)  ( , ) = (iii)  ( , +( = ) ≥ ( , ) tất , M  gọi hàm số tham số M Đặt i, j = 1, 2, …, n ma trận tỉ lệ với số mờ tam giác số dương Véc tơ số mờ tam giác số dương gọi véc tơ trọng số nếu: Cho à = { } – n x n ma trận nghịch đảo với thành tố mờ tam giác (n>2), hỗ trợ nhánh ( )  S = [1/, ], > 1, = , i,j = 1,2, …, n, đặt   hàm tham số M Chỉ số mâu thuẫn à phác họa bước: [10] Bƣớc 1: Giải vấn đề tối ưu hóa đây: ( (7) Dẫn đến Trong đó: , k = 1, 2, …, n , (8) , Bƣớc 2: Đặt số mâu thuẫn In à là: In (Ã) = inf{( Ã, )}; : giải pháp tối ưu (9) Chú ý 1: Trong bước đầu tiên, véc tơ trọng số mờ ma trận tỉ lệ tương ứng gần với ma trận gốc à tính tốn Trong bước thứ 2, số mâu thuẫn định nghĩa khoảng cách nhỏ giải pháp tối ưu cuối bước với ma trận à Nếu à ma trận nghịch đảo số dương rõ ràng, à chắn In (Ã) = Số hóa trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 30 Theo quy trình bước mô tả hạng số mâu thuẫn định nghĩa phụ thuộc vào hàm số tham số   Hơn nữa,  từ bước không cần giống  sử dụng bước Bây rõ quy trình bước đề cập theo việc đặt công thức riêng lẻ hàm số tham số  : )2 (10) (11) Trong  số “bình thường hóa” Chú ý 2: Nếu à rõ ràng (không mờ) nghĩa aijL = aijM = aijU cho tất i, j, Cmin = Cmax = wkL = wkM = wkU cho tất k Kết quả, giải pháp tối ưu vấn đề (7), (8) trọng số giải Hàm tham số (11) bước thứ vừa chọn học thuyết triển vọng (trong ý nghĩa hàm số tham số Chebychev) Bây giới thiệu số mâu thuẫn đặc trưng (9) thích hợp cho việc đo lường (mâu thuẫn) chắn ma trận nghịch đảo với thành tố tam giác mờ Đối với phạm vi đưa S = [1/,], >1, định nghĩa số mâu thuẫn I Nn (Ã) ma trận nghịch đảo n x n à với thành tố tam giác mờ đây: [10] Nn (12) Trong wkL , wkM , wkUđã cho (7) (8), (10) tất k = 1, 2, …, Số hóa trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 31 (13) (14) Chúng ta nói à F-chắc chắn I N n (Ã) = 0, ngược lại, à Fmâu thuẫn Điều trước n “hằng số bình thường hóa” Đặc biệt, Ãlà n x n ma trận nghịch đảo với thành tố mờ tam giác đánh giá từ phạm vi [1/,], theo