अस्पष्ट समुच्चय (फजी सेट)

गणित में, अस्पष्ट समुच्चय (उर्फ अनिश्चित समुच्चय) समुच्चय (गणित) होते हैं जिनके तत्व (गणित) में सदस्यता की डिग्री होती है। 1965 में समुच्चय की चिरसम्मत धारणा के विस्तार के रूप में लोत्फी आस्कर ज़ादेह लोत्फी ए. ज़ादेह द्वारा स्वतंत्र रूप से अस्पष्ट समुच्चय पेश किए गए थे। एक ही समय पर, Salii (1965) ने L-रिलेशन, एल-रिलेशन नामक एक अधिक सामान्य प्रकार की संरचना को परिभाषित किया, जिसका अध्ययन उन्होंने एक सार बीजगणितीय संदर्भ में किया है। अस्पष्ट संबंध, जो अब अस्पष्ट गणित में उपयोग किए जाते हैं और भाषाविज्ञान जैसे क्षेत्रों में अनुप्रयोग हैं (डी कॉक,, बोडेनहोफर और & केरे 2000), निर्णय लेना (कुज़्मिन 1982), और क्लस्टर विश्लेषण (बेजड़ेक 1978), L-रिलेशन के विशेष परिस्त्थियाँ हैं जब L इकाई अंतराल [0, 1] है।

चिरसम्मत समुच्चय सिद्धान्त में, एक समुच्चय में तत्वों की सदस्यता का मूल्यांकन बायवैलेंस के सिद्धांत के अनुसार बाइनरी शब्दों में किया जाता है - तत्व या तो समुच्चय से संबंधित है या नहीं है। इसके विपरीत, अस्पष्ट समुच्चय सिद्धांत एक समुच्चय में तत्वों की सदस्यता के क्रमिक मूल्यांकन की अनुमति देता है; यह वास्तविक संख्या इकाई अंतराल [0, 1] में मूल्यवान मेम्बरशिप फंक्शन (गणित) की सहायता से वर्णित है। अस्पष्ट समुच्चय चिरसम्मत समुच्चय का सामान्यीकरण करते हैं, क्योंकि चिरसम्मत समुच्चय के मेम्बरशिप फंक्शन (उर्फ विशेषता फ़ंक्शन) अस्पष्ट समुच्चय के मेम्बरशिप फंक्शन के विशेष परिस्थिति होते हैं, यदि बाद वाला केवल मान 0 या 1 लेता है। अस्पष्ट समुच्चय थ्योरी में, चिरसम्मत बाइवेलेंट समुच्चय को सामान्यतः क्रिस्प समुच्चय कहा जाता है। अस्पष्ट समुच्चय सिद्धांत का उपयोग डोमेन की एक विस्तृत श्रृंखला में किया जा सकता है जिसमें जानकारी अधूरी या गलत है, जैसे जैव सूचना विज्ञान है।

परिभाषा

अस्पष्ट समुच्चय एक जोड़ी है $(U,m)$ जहाँ $U$ एक समुच्चय है (प्रायः नॉन -एम्प्टी समुच्चय और $m\colon U\rightarrow [0,1]$ एक मेम्बरशिप फंक्शन होना आवश्यक है। संदर्भ समुच्चय $U$ (कभी-कभी द्वारा निरूपित किया जाता है $\Omega$ या $X$) यूनिवर्स ऑफ़ डिस्कोर्स कहा जाता है, और प्रत्येक के लिए $x\in U,$ मूल्य $m(x)$ की सदस्यता का ग्रेड कहा जाता है $x$ में $(U,m)$.कार्यक्रम $m=\mu _{A}$ अस्पष्ट समुच्चय का मेम्बरशिप फंक्शन कहा जाता है $A=(U,m)$.

परिमित समुच्चय के लिए $U=\{x_{1},\dots ,x_{n}\},$ अस्पष्ट समुच्चय $(U,m)$ द्वारा प्रायः दर्शाया जाता है $\{m(x_{1})/x_{1},\dots ,m(x_{n})/x_{n}\}.$होने देना $x\in U$. तब $x$ कहा जाता है

• अस्पष्ट समुच्चय में सम्मिलित नहीं है $(U,m)$ अगर $m(x)=0$ (कोई सदस्य नहीं),
• अगर पूरी तरह से सम्मिलित है $m(x)=1$ (पूर्ण सदस्य),
• आंशिक रूप से सम्मिलित अगर $0<m(x)<1$ (अस्पष्ट सदस्य ).

अस्पष्ट समुच्चयों का (क्रिस्प) समुच्चय, यूनिवर्स $U$ के साथ दर्शाया गया है $SF(U)$ (या कभी-कभी बस $F(U)$).

अस्पष्ट समुच्चय से संबंधित क्रिस्प समुच्चय

किसी अस्पष्ट समुच्चय के लिए $A=(U,m)$ और $\alpha \in [0,1]$ निम्नलिखित क्रिस्प समुच्चय परिभाषित हैं:

• $A^{\geq \alpha }=A_{\alpha }=\{x\in U\mid m(x)\geq \alpha \}$ इसका α-कट कहा जाता है (उर्फ α-लेवल समुच्चय)
• $A^{>\alpha }=A'_{\alpha }=\{x\in U\mid m(x)>\alpha \}$ इसका विशिष्ट α-कट कहा जाता है (उर्फ विशिष्ट α-स्तर समुच्चय)
• $S(A)=\operatorname {Supp} (A)=A^{>0}=\{x\in U\mid m(x)>0\}$ उसका सपोर्ट कहा जाता है
• $C(A)=\operatorname {Core} (A)=A^{=1}=\{x\in U\mid m(x)=1\}$ इसका कोर कहा जाता है (या कभी-कभी कर्नेल $\operatorname {Kern} (A)$).

ध्यान दें कि कुछ लेखक ''कर्नेल'' को अलग तरीके से समझते हैं; नीचे देखें।

अन्य परिभाषाएं

• अस्पष्ट समुच्चय $A=(U,m)$ एम्प्टी है ($A=\varnothing$) iff (इफ एंड ओनली इफ) $\forall$$x\in U:\mu _{A}(x)=m(x)=0$

• दो अस्पष्ट समुच्चय $A$ और $B$ बराबर हैं ($A=B$) iff $\forall x\in U:\mu _{A}(x)=\mu _{B}(x)$

• अस्पष्ट समुच्चय $A$ एक अस्पष्ट समुच्चय में सम्मिलित है $B$ ($A\subseteq B$) iff $\forall x\in U:\mu _{A}(x)\leq \mu _{B}(x)$

• किसी अस्पष्ट समुच्चय के लिए $A$, कोई तत्व $x\in U$ जो संतुष्ट करता है $\mu _{A}(x)=0.5$ : को क्रॉसओवर पॉइंट कहा जाता है।

• अस्पष्ट समुच्चय दिया $A$, कोई $\alpha \in [0,1]$, जिसके लिए $A^{=\alpha }=\{x\in U\mid \mu _{A}(x)=\alpha \}$ एम्प्टी नहीं है, A का लेवल (स्तर) कहा जाता है।
• A का लेवल समुच्चय सभी स्तरों का समुच्चय है $\alpha \in [0,1]$ अलग-अलग कटौती का प्रतिनिधित्व करना। यह की छवि (गणित) है $\mu _{A}$:

$\Lambda _{A}=\{\alpha \in [0,1]:A^{=\alpha }\neq \varnothing \}=\{\alpha \in [0,1]:{}$|$\exists$$x\in U(\mu _{A}(x)=\alpha )\}=\mu _{A}(U)$

• अस्पष्ट समुच्चय के लिए $A$, इसकी हाइट (ऊंचाई) द्वारा दी गई है

$\operatorname {Hgt} (A)=\sup\{\mu _{A}(x)\mid x\in U\}=\sup(\mu _{A}(U))$

जहाँ $\sup$ इन्फॉमूम/Infimum और supremum/सुप्रीमम को दर्शाता है, जो उपस्थित है क्योंकि $\mu _{A}(U)$ नॉन-एम्प्टी है और ऊपर 1 से घिरा है। यदि U परिमित है, तो हम सर्वोच्चता को अधिकतम से बदल सकते हैं।

• अस्पष्ट समुच्चय $A$ सामान्यीकृत iff कहा जाता है

$\operatorname {Hgt} (A)=1$

परिमित परिस्थिति में, जहां सुप्रीमम अधिकतम है, इसका मतलब है कि अस्पष्ट समुच्चय के कम से कम एक तत्व की पूर्ण सदस्यता है। एक नॉन-एम्प्टी अस्पष्ट समुच्चय $A$ परिणाम के साथ सामान्य किया जा सकता है ${\tilde {A}}$ अस्पष्ट समुच्चय के मेम्बरशिप फंक्शन को उसकी ऊँचाई से विभाजित करके:

$\forall x\in U:\mu _{\tilde {A}}(x)=\mu _{A}(x)/\operatorname {Hgt} (A)$

समानताओं के अलावा यह सामान्य सामान्यीकरण स्थिरांक से भिन्न होता है जिसमें सामान्यीकरण स्थिरांक योग नहीं होता है।

• अस्पष्ट समुच्चय के लिए $A$ वास्तविक संख्या (U⊆ ℝ) की सीमाबद्ध समुच्चय समर्थन के साथ, 'विड्थ/चौड़ाई' के रूप में परिभाषित किया गया है

$\operatorname {Width} (A)=\sup(\operatorname {Supp} (A))-\inf(\operatorname {Supp} (A))$

ऐसी परिस्थिति में जब $\operatorname {Supp} (A)$ एक परिमित समुच्चय है, या अधिक सामान्यतः एक संवृत समुच्चय है, चौड़ाई न्यायसंगत है

$\operatorname {Width} (A)=\max(\operatorname {Supp} (A))-\min(\operatorname {Supp} (A))$

n-आयामी परिस्थिति में (U⊆ ℝⁿ) उपरोक्त को n-आयामी मात्रा द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है $\operatorname {Supp} (A)$.

सामान्य तौर पर, इसे U पर किसी भी माप (गणित) को देखते हुए परिभाषित किया जा सकता है, उदाहरण के लिए एकीकरण (उदाहरण के लिए लेबसग़ई  इंटीग्रेशन) द्वारा $\operatorname {Supp} (A)$.

• एक वास्तविक अस्पष्ट समुच्चय $A$ (U⊆ ℝ) को 'उत्तल' कहा जाता है (अस्पष्ट अर्थ में, एक क्रिस्प उत्तल समुच्चय के साथ भ्रमित नहीं होना), iff

$\forall x,y\in U,\forall \lambda \in [0,1]:\mu _{A}(\lambda {x}+(1-\lambda )y)\geq \min(\mu _{A}(x),\mu _{A}(y))$.

व्यापकता के नुकसान के बिना, हम x ≤ y ले सकते हैं, जो समकक्ष सूत्रीकरण देता है

$\forall z\in [x,y]:\mu _{A}(z)\geq \min(\mu _{A}(x),\mu _{A}(y))$.

इस परिभाषा को एक सामान्य टोपोलॉजिकल स्पेस Uके लिए एक तक बढ़ाया जा सकता है: हम अस्पष्ट समुच्चय कहते हैं $A$ उत्तल है जब, U के किसी उपसमुच्चय Z के लिए स्थिति

$\forall z\in Z:\mu _{A}(z)\geq \inf(\mu _{A}(\partial Z))$

रखता है, जहाँ $\partial Z$ Z और की सीमा (टोपोलॉजी) को दर्शाता है $f(X)=\{f(x)\mid x\in X\}$ एक समुच्चय X की छवि (गणित) को दर्शाता है (यहाँ $\partial Z$) एक फलन f के तहत (यहाँ $\mu _{A}$).

अस्पष्ट समुच्चय संचालन

Main article: अस्पष्‍ट समुच्चय संचालन

हालांकि अस्पष्ट समुच्चय के पूरक की एक सबसे सामान्य परिभाषा है, अन्य मुख्य संक्रियाओं, यूनियन और इंटरसेक्शन में कुछ अस्पष्टता होती है।

• दिए गए अस्पष्ट समुच्चय के लिए $A$, इसका कॉम्प्लीमेंट $\neg {A}$ (कभी-कभी के रूप में दर्शाया जाता है $A^{c}$ या $cA$) निम्नलिखित मेम्बरशिप फंक्शन द्वारा परिभाषित किया गया है:

$\forall x\in U:\mu _{\neg {A}}(x)=1-\mu _{A}(x)$.

• मान लीजिए कि t एक t-मानदंड है, और संबंधित एस-मानदंड (उर्फ टी-अनुरूप) है। अस्पष्ट समुच्चय की एक जोड़ी दी $A,B$, उनका इंटरसेक्शन $A\cap {B}$ द्वारा परिभाषित किया गया है:

$\forall x\in U:\mu _{A\cap {B}}(x)=t(\mu _{A}(x),\mu _{B}(x))$,

और उनका यूनियन $A\cup {B}$ द्वारा परिभाषित किया गया है:

$\forall x\in U:\mu _{A\cup {B}}(x)=s(\mu _{A}(x),\mu _{B}(x))$.

t-मानदंड की परिभाषा से, हम देखते हैं कि यूनियन और इंटरसेक्शन क्रमविनिमेय, मोनोटोनिक, साहचर्य हैं, और दोनों में एक अवशोषक तत्व और एक पहचान तत्व है। इंटरसेक्शन के लिए, ये क्रमशः ∅ और U हैं, जबकि यूनियन के लिए, ये उलटे हैं। हालांकि, एक अस्पष्ट समुच्चय और उसके पूरक के मिलन का परिणाम पूर्ण यूनिवर्स U नहीं हो सकता है, और उनका इंटरसेक्शन खाली समुच्चय ∅ नहीं दे सकता है। चूंकि इंटरसेक्शन और यूनियन साहचर्य हैं, इसलिए यह स्वाभाविक है कि इंटरसेक्शन और अस्पष्ट समुच्चयों के परिमित अनुक्रमित समूह के मिलन को पुनरावर्ती रूप से परिभाषित किया जाए।

• यदि मानक ऋणात्मक $n(\alpha )=1-\alpha ,\alpha \in [0,1]$ एक अन्य t-मानक # गैर-मानक ऋणात्मक द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है, अस्पष्ट समुच्चय अंतर को इसके द्वारा सामान्यीकृत किया जा सकता है

$\forall x\in U:\mu _{\neg {A}}(x)=n(\mu _{A}(x)).$

• अस्पष्ट इंटरसेक्शन, यूनियन और पूरक का ट्रिपल डी मॉर्गन ट्रिपलेट बनाता है। यही है, डी. मॉर्गन के नियम इस ट्रिपल तक विस्तारित होते हैं।

मानक ऋणात्मक के साथ अस्पष्ट इंटरसेक्शन/यूनियन जोड़े के उदाहरण t-मानदंडों के बारे में लेख में प्रदान किए गए नमूने से प्राप्त किए जा सकते हैं।

अस्पष्ट इंटरसेक्शन सामान्य रूप से इदम्पोटेंस नहीं है, क्योंकि मानक t-मानदंड मिन (min) ही एकमात्र ऐसा गुण है जिसके पास यह गुण है। वास्तव में, यदि अंकगणित गुणन का उपयोग t-मानदंड के रूप में किया जाता है, तो परिणामी अस्पष्ट इंटरसेक्शन ऑपरेशन निष्क्रिय नहीं है। यही है, एक अस्पष्ट समुच्चय के इंटरसेक्शन को पुनरावृत्त रूप से अपने साथ ले जाना इदम्पोटेंट नहीं है। इसके बजाय यह अस्पष्ट समुच्चय की m-th पावर को परिभाषित करता है, जिसे निम्नलिखित तरीके से गैर-पूर्णांक घातांकों के लिए विहित रूप से सामान्यीकृत किया जा सकता है:

• किसी अस्पष्ट समुच्चय के लिए $A$ और $\nu \in \mathbb {R} ^{+}$ ν-वें की पावर $A$ मेम्बरशिप फंक्शन द्वारा परिभाषित किया गया है:

$\forall x\in U:\mu _{A^{\nu }}(x)=\mu _{A}(x)^{\nu }.$

एक्सपोनेंट (प्रतिपादक) दो का मामला विशेष रूप से एक नाम देने के लिए पर्याप्त है।

• किसी अस्पष्ट समुच्चय के लिए $A$ कंसंट्रेशन (एकाग्रचित्त) होना $CON(A)=A^{2}$ परिभाषित किया गया

$\forall x\in U:\mu _{CON(A)}(x)=\mu _{A^{2}}(x)=\mu _{A}(x)^{2}.$

अगर लिया जाये $0^{0}=1$, अपने पास $A^{0}=U$ और $A^{1}=A.$

• अस्पष्ट समुच्चय दिए गए $A,B$, अस्पष्ट समुच्चय अंतर $A\setminus B$, भी निरूपित $A-B$, सीधे मेम्बरशिप फंक्शन के माध्यम से परिभाषित किया जा सकता है:

$\forall x\in U:\mu _{A\setminus {B}}(x)=t(\mu _{A}(x),n(\mu _{B}(x))),$

मतलब $A\setminus B=A\cap \neg {B}$, उदाहरण:

$\forall x\in U:\mu _{A\setminus {B}}(x)=\min(\mu _{A}(x),1-\mu _{B}(x)).$

एक समुच्चय अंतर के लिए एक और प्रस्ताव हो सकता है:

$\forall x\in U:\mu _{A-{B}}(x)=\mu _{A}(x)-t(\mu _{A}(x),\mu _{B}(x)).$

• डुबोइस और प्रेड (1980) द्वारा सममित अस्पष्ट समुच्चय अंतर के लिए प्रस्ताव किए गए हैं, या तो पूर्ण मूल्य लेकर, दे रहे हैं

$\forall x\in U:\mu _{A\triangle B}(x)=|\mu _{A}(x)-\mu _{B}(x)|,$

या Just max, min, और मानक निषेध, देना

$\forall x\in U:\mu _{A\triangle B}(x)=\max(\min(\mu _{A}(x),1-\mu _{B}(x)),\min(\mu _{B}(x),1-\mu _{A}(x))).$

वेमूर एट अल द्वारा t-मानदंडों, टी-कॉनोर्म्स और ऋणात्मकताओं के अनुरूप सामान्यीकृत सममित अंतरों की परिभाषा के लिए अभिगृहीत प्रस्तावित किए गए हैं। (2014) अलसीना एट अल द्वारा पूर्ववर्तियों के साथ। (2005) और बेडरेगल एट अल। (2009)।

• क्रिस्प समुच्चय के विपरीत, औसत संचालन को अस्पष्ट समुच्चय के लिए भी परिभाषित किया जा सकता है।

अस्पष्ट समुच्चयों को अलग करना

इंटरसेक्शन और यूनियन संचालन की सामान्य अस्पष्टता के विपरीत, अस्पष्ट अस्पष्ट समुच्चयों के लिए स्पष्टता है: दो अस्पष्ट समुच्चय $A,B$ असंयुक्त iff हैं

$\forall x\in U:\mu _{A}(x)=0\lor \mu _{B}(x)=0$

जो बराबर है

अस्तित्वगत परिमाणीकरण निषेध|$\nexists$ $x\in U:\mu _{A}(x)>0\land \mu _{B}(x)>0$

और इसके समकक्ष भी

$\forall x\in U:\min(\mu _{A}(x),\mu _{B}(x))=0$

हम इसे ध्यान में रखते हैं min/max एक t/s-नॉर्म जोड़ी है, और कोई अन्य यहां भी काम करेगा।

अस्पष्ट समुच्चय असंयुक्त हैं यदि और केवल यदि उनके समर्थन क्रिस्प समुच्चय के लिए मानक परिभाषा के अनुसार असंयुक्त समुच्चय हैं।

असम्बद्ध अस्पष्ट समुच्चय के लिए $A,B$ कोई भी इंटरसेक्शन ∅ देगा, और कोई भी यूनियन वही परिणाम देगा, जिसे निरूपित किया जाता है

$A\,{\dot {\cup }}\,B=A\cup B$ द्वारा दिए गए इसके मेम्बरशिप फंक्शन के साथ

$\forall x\in U:\mu _{A{\dot {\cup }}B}(x)=\mu _{A}(x)+\mu _{B}(x)$

ध्यान दें कि दोनों योगों में से केवल एक ही शून्य से बड़ा है।

असम्बद्ध अस्पष्ट समुच्चय के लिए $A,B$ निम्नलिखित सत्य है:

$\operatorname {Supp} (A\,{\dot {\cup }}\,B)=\operatorname {Supp} (A)\cup \operatorname {Supp} (B)$

इसे अस्पष्ट समुच्चय के परिमित परिवारों के लिए निम्नानुसार सामान्यीकृत किया जा सकता है: एक परिवार दिया $A=(A_{i})_{i\in I}$ इंडेक्स समुच्चय I के साथ अस्पष्ट समुच्चयों की संख्या (उदाहरण I = {1,2,3,...,n})। यह परिवार '(जोड़ीवार) असंयुक्त' है, यदि

${\text{for all }}x\in U{\text{ there exists at most one }}i\in I{\text{ such that }}\mu _{A_{i}}(x)>0.$

अस्पष्ट समुच्चय का परिवार $A=(A_{i})_{i\in I}$ असंयुक्त है, अगर अंतर्निहित समर्थन का परिवार $\operatorname {Supp} \circ A=(\operatorname {Supp} (A_{i}))_{i\in I}$ क्रिस्प समुच्चय के परिवारों के लिए मानक अर्थों में अलग है।

टी/एस-मानदंड जोड़ी से स्वतंत्र, अस्पष्ट समुच्चय के एक अलग परिवार का इंटरसेक्शन ∅ फिर से देगा, जबकि यूनियन में कोई अस्पष्टता नहीं है:

${\dot {\bigcup \limits _{i\in I}}}\,A_{i}=\bigcup _{i\in I}A_{i}$ द्वारा दिए गए इसके मेम्बरशिप फंक्शन के साथ

$\forall x\in U:\mu _{{\dot {\bigcup \limits _{i\in I}}}A_{i}}(x)=\sum _{i\in I}\mu _{A_{i}}(x)$

फिर से केवल एक योग शून्य से अधिक है।

अस्पष्ट समुच्चय के असंबद्ध परिवारों के लिए $A=(A_{i})_{i\in I}$ निम्नलिखित सत्य है:

$\operatorname {Supp} \left({\dot {\bigcup \limits _{i\in I}}}\,A_{i}\right)=\bigcup \limits _{i\in I}\operatorname {Supp} (A_{i})$

स्केलर कार्डिनैलिटी

अस्पष्ट समुच्चय के लिए $A$ परिमित समर्थन के साथ $\operatorname {Supp} (A)$ (यानी एक परिमित अस्पष्ट समुच्चय), इसकी कार्डिनैलिटी (उर्फ स्केलर कार्डिनैलिटी या सिग्मा-काउंट) द्वारा दी गई है

$\operatorname {Card} (A)=\operatorname {sc} (A)=|A|=\sum _{x\in U}\mu _{A}(x)$.

इस परिस्थिति में कि Uस्वयं एक सीमित समुच्चय है, 'रिलेटिव कार्डिनैलिटी' द्वारा दिया जाता है

$\operatorname {RelCard} (A)=\|A\|=\operatorname {sc} (A)/|U|=|A|/|U|$.

यह विभाजक के लिए नॉन-एम्प्टी अस्पष्ट समुच्चय होने के लिए सामान्यीकृत किया जा सकता है: अस्पष्ट समुच्चय के लिए $A,G$ G ≠ ∅ के साथ, हम 'रिलेटिव कार्डिनैलिटी' को इसके द्वारा परिभाषित कर सकते हैं:

$\operatorname {RelCard} (A,G)=\operatorname {sc} (A|G)=\operatorname {sc} (A\cap {G})/\operatorname {sc} (G)$,

जो सशर्त संभाव्यता के लिए अभिव्यक्ति के समान दिखता हैl टिप्पणी:

• $\operatorname {sc} (G)>0$ यहाँ।
• परिणाम चुने गए विशिष्ट इंटरसेक्शन (t-मानदंड) पर निर्भर हो सकता है।
• के लिए $G=U$ परिणाम स्पष्ट है और पूर्व परिभाषा जैसा दिखता है।

दूरी और समानता

किसी अस्पष्ट समुच्चय के लिए $A$ मेम्बरशिप फंक्शन $\mu _{A}:U\to [0,1]$ एक समूह के रूप में माना जा सकता है $\mu _{A}=(\mu _{A}(x))_{x\in U}\in [0,1]^{U}$. उत्तरार्द्ध एक मीट्रिक स्थान है जिसमें कई मीट्रिक हैं $d$ ज्ञात। एक मानदंड (गणित) (वेक्टर मानदंड) से एक मीट्रिक प्राप्त किया जा सकता है $\|\,\|$ के जरिए

$d(\alpha ,\beta )=\|\alpha -\beta \|$.

उदाहरण के लिए, अगर $U$ परिमित है, अर्थात् $U=\{x_{1},x_{2},...x_{n}\}$, ऐसे मीट्रिक को इसके द्वारा परिभाषित किया जा सकता है:

$d(\alpha ,\beta ):=\max\{|\alpha (x_{i})-\beta (x_{i})|:i=1,...,n\}$ जहाँ $\alpha$ और $\beta$ 0 और 1 के बीच वास्तविक संख्याओं के अनुक्रम हैं।

अनंत के लिए $U$, अधिकतम को सर्वोच्च द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है। क्योंकि अस्पष्ट समुच्चय उनके मेम्बरशिप फंक्शन द्वारा स्पष्ट रूप से परिभाषित होते हैं, इस मीट्रिक का उपयोग उसी यूनिवर्स पर अस्पष्ट समुच्चय के बीच की दूरी को मापने के लिए किया जा सकता है:

$d(A,B):=d(\mu _{A},\mu _{B})$,

जो उपरोक्त नमूने में बन जाता है:

$d(A,B)=\max\{|\mu _{A}(x_{i})-\mu _{B}(x_{i})|:i=1,...,n\}$.

फिर से अनंत के लिए $U$ अधिकतम को सर्वोच्च द्वारा प्रतिस्थापित किया जाना चाहिए। अन्य दूरियां (जैसे विहित 2-मानदंड) अलग हो सकती हैं, यदि अनंत अस्पष्ट समुच्चय बहुत अलग हैं, उदाहरण के लिए, $\varnothing$ और $U$.

समानता उपायों (यहाँ द्वारा निरूपित $S$) तब दूरी से प्राप्त किया जा सकता है, उदा. कोज़ी के एक प्रस्ताव के बाद:

$S=1/(1+d(A,B))$ अगर $d(A,B)$ परिमित है, $0$ अन्य,

या विलियम्स और स्टील के बाद:

$S=\exp(-\alpha {d(A,B)})$ अगर $d(A,B)$ परिमित है, $0$ अन्य

जहाँ $\alpha >0$ एक स्टीपनेस पैरामीटर है और $\exp(x)=e^{x}$. अंतराल मूल्यवान (बल्कि 'अस्पष्ट') समानता उपायों के लिए एक और परिभाषा $\zeta$ बेग और अशरफ द्वारा भी प्रदान किया जाता है।

L-अस्पष्ट समुच्चय

कभी-कभी, अस्पष्ट समुच्चय की धारणा के अधिक सामान्य रूपों का उपयोग किया जाता है, सदस्यता कार्यों के साथ (निश्चित या चर) बीजगणितीय संरचना या संरचना (गणितीय तर्क) में मान लेते हैं। $L$ किसी दिए गए प्रकार का; सामान्यतः इसकी आवश्यकता होती है $L$ कम से कम एक पोस्ट poset (आंशिकतः क्रमित समुच्चय) या लैटिस हो। इन्हें सामान्यतः L-अस्पष्ट समुच्चय कहा जाता है, ताकि उन्हें यूनिट अंतराल पर मूल्यवान से अलग किया जा सके। [0, 1] में मान वाले सामान्य मेम्बरशिप फंक्शन को [0, 1]-मूल्यवान मेम्बरशिप फंक्शन कहा जाता है। इस प्रकार के सामान्यीकरणों पर सबसे पहले 1967 में जोसेफ गोगुएन ने विचार किया था, जो कि ज़ादेह के छात्र थे। चिरसम्मत परिणाम' {0,-1} के बजाय {f, t} द्वारा सत्य और सदस्यता मूल्यों का संकेत दे सकता है।

कसीमिर अटानासोव द्वारा अस्पष्ट समुच्चय का विस्तार प्रदान किया गया है। एक इंटुइशनिस्टिक अस्पष्ट समुच्चय (आईएफएस) $A$ दो कार्यों की विशेषता है:

1. $\mu _{A}(x)$ - x की सदस्यता की डिग्री

2. $\nu _{A}(x)$ - x की गैर-सदस्यता की डिग्री

फलन के साथ $\mu _{A},\nu _{A}:U\to [0,1]$ साथ $\forall x\in U:\mu _{A}(x)+\nu _{A}(x)\leq 1$.

यह किसी व्यक्ति द्वारा निरूपित जैसी स्थिति जैसा दिखता है $x$ मतदान

• प्रस्ताव के लिए $A$: ($\mu _{A}(x)=1,\nu _{A}(x)=0$),
• उसके खिलाफ: ($\mu _{A}(x)=0,\nu _{A}(x)=1$),
• या मतदान से दूर रहें: ($\mu _{A}(x)=\nu _{A}(x)=0$).

आखिरकार, हमारे पास स्वीकृतियों का प्रतिशत, इनकारों का प्रतिशत और परिहार का प्रतिशत है।

इस स्थिति के लिए, विशेष सहज ज्ञान युक्त अस्पष्ट ऋणात्मक, t- और s-मानदंड परिभाषित किए जा सकते हैं। साथ $D^{*}=\{(\alpha ,\beta )\in [0,1]^{2}:\alpha +\beta =1\}$ और दोनों कार्यों को मिलाकर $(\mu _{A},\nu _{A}):U\to D^{*}$ यह स्थिति एक विशेष प्रकार के L-अस्पष्ट समुच्चय के समान होती है।

एक बार फिर, इसे 'पिक्चर अस्पष्ट समुच्चय' (पीएफएस) को निम्नानुसार परिभाषित करके विस्तारित किया गया है: पीएफएस A को U से [0, 1] मैप करने वाले तीन फ़ंक्शन द्वारा चित्रित किया गया है: $\mu _{A},\eta _{A},\nu _{A}$, धनात्मक सदस्यता की डिग्री, तटस्थ सदस्यता की डिग्री और ऋणात्मक सदस्यता की डिग्री क्रमशः और अतिरिक्त शर्त $\forall x\in U:\mu _{A}(x)+\eta _{A}(x)+\nu _{A}(x)\leq 1$

यह वोट देने से इनकार करने की एक अतिरिक्त संभावना से उपरोक्त वोटिंग नमूने का विस्तार करता है।

साथ $D^{*}=\{(\alpha ,\beta ,\gamma )\in [0,1]^{3}:\alpha +\beta +\gamma =1\}$ और विशेष चित्र अस्पष्ट नेगेटर्स, t- और s-मानदंड यह एक अन्य प्रकार के एल-अस्पष्ट समुच्चय जैसा दिखता है।

न्यूट्रोसोफिक अस्पष्ट समुच्चय

अस्पष्ट समुच्चय अवधारणाओं के परिचय में कुछ प्रमुख विकास।

आईएफएस की अवधारणा को दो प्रमुख मॉडलों में विस्तारित किया गया है। आईएफएस के दो विस्तार न्यूट्रोसोफिक अस्पष्ट समुच्चय और पायथागॉरियन अस्पष्ट समुच्चय हैं।

1998 में स्मारंदचे द्वारा न्यूट्रोसोफिक अस्पष्ट समुच्चय पेश किए गए थे। आईएफएस की तरह, न्यूट्रोसोफिक अस्पष्ट समुच्चय के पिछले दो कार्य हैं: एक सदस्यता के लिए $\mu _{A}(x)$ और दूसरा गैर-सदस्यता के लिए $\nu _{A}(x)$. प्रमुख अंतर यह है कि न्यूट्रोसोफिक अस्पष्ट समुच्चय का एक और कार्य है: अनिश्चित के लिए $i_{A}(x)$. यह मान इंगित करता है कि इकाई x समुच्चय से संबंधित अनिश्चितता की डिग्री है। अनिश्चित होने की यह अवधारणा $i_{A}(x)$ मूल्य विशेष रूप से तब उपयोगी हो सकता है जब कोई आइटम x के लिए सदस्यता या गैर-सदस्यता मूल्यों पर बहुत आश्वस्त नहीं हो सकता है। संक्षेप में, न्यूट्रोसोफिक अस्पष्ट समुच्चय निम्नलिखित कार्यों से जुड़े हैं:

1. $\mu _{A}(x)$-x की सदस्यता की डिग्री

2. $\nu _{A}(x)$-x की गैर-सदस्यता की डिग्री

3. $i_{A}(x)$- x के अनिश्चित मान की डिग्री

पायथागॉरियन अस्पष्ट समुच्चय

आईएफएस का दूसरा विस्तार पायथागॉरियन अस्पष्ट समुच्चय के रूप में जाना जाता है। पायथागॉरियन अस्पष्ट समुच्चय आईएफएस की तुलना में अधिक लचीले होते हैं। आईएफएस बाधा पर आधारित हैं $\mu _{A}(x)+\nu _{A}(x)\leq 1$, जिसे कुछ अवसरों पर बहुत अधिक प्रतिबंधात्मक माना जा सकता है। यही कारण है कि यागर ने पाइथोगोरियन अस्पष्ट समुच्चय की अवधारणा का प्रस्ताव रखा। इस तरह के समुच्चय बाधा को संतुष्ट करते हैं $\mu _{A}(x)^{2}+\nu _{A}(x)^{2}\leq 1$, जो पाइथागोरस प्रमेय की याद दिलाता है। पायथागॉरियन अस्पष्ट समुच्चय वास्तविक जीवन अनुप्रयोगों पर लागू हो सकते हैं जिनमें पिछली स्थिति $\mu _{A}(x)+\nu _{A}(x)\leq 1$ मान्य नहीं है। हालांकि, की कम प्रतिबंधात्मक स्थिति $\mu _{A}(x)^{2}+\nu _{A}(x)^{2}\leq 1$ अधिक डोमेन में उपयुक्त हो सकता है।

अस्पष्ट लॉजिक

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बहु-मूल्यवान तर्क के परिस्थिति के विस्तार के रूप में, मूल्यांकन ($\mu :{\mathit {V}}_{o}\to {\mathit {W}}$) प्रस्तावपरक चर के (${\mathit {V}}_{o}$) सदस्यता डिग्री के एक समुच्चय में (${\mathit {W}}$) को सदस्यता फलन (गणित) मैपिंग प्रेडिकेट (गणितीय तर्क) के रूप में अस्पष्ट समुच्चय में (या अधिक औपचारिक रूप से, अस्पष्ट जोड़े के एक ऑर्डर किए गए समुच्चय में, अस्पष्ट संबंध कहा जाता है) के रूप में सोचा जा सकता है। इन मूल्यांकनों के साथ, अस्पष्ट परिसरों की अनुमति देने के लिए कई-मूल्यवान तर्कों को बढ़ाया जा सकता है जिससे श्रेणीबद्ध निष्कर्ष निकाले जा सकते हैं। इस विस्तार को कभी-कभी व्यापक अर्थों में अस्पष्ट लॉजिक के विपरीत संकीर्ण अर्थ में अस्पष्ट लॉजिक कहा जाता है, जो स्वचालन नियंत्रण और ज्ञान अभियांत्रिकी ज्ञान इंजीनियरिंग क्षेत्रों में उत्पन्न हुआ था, और जिसमें अस्पष्ट समुच्चय और अनुमानित तर्क सम्मिलित कई विषय सम्मिलित हैं।अस्पष्ट लॉजिक के संदर्भ में अस्पष्ट लॉजिक के व्यापक अर्थों में अस्पष्ट लॉजिक के औद्योगिक अनुप्रयोगों को अस्पष्ट लॉजिक में पाया जा सकता है।

अस्पष्ट संख्या और केवल संख्या

Main article: अस्पष्ट संख्या

अस्पष्ट संख्या एक अस्पष्ट समुच्चय है जो निम्नलिखित सभी शर्तों को पूरा करता है:

• A सामान्यीकृत है;
• A एक उत्तल समुच्चय है;
• $\exists !x^{*}\in A,\mu _{A}(x^{*})=1$;
• मेम्बरशिप फंक्शन $\mu _{A}(x)$ कम से कम खंड रूप से निरंतर है।

यदि ये शर्तें पूरी नहीं होती हैं, तो A एक अस्पष्ट संख्या नहीं है। इस अस्पष्ट संख्या का मूल एक सिंगलटन (गणित) है; इसका स्थान है:

$\,C(A)=x^{*}:\mu _{A}(x^{*})=1$

जब की विशिष्टता के बारे में स्थिति ${x^{*}}$ पूरा नहीं होता है, तो अस्पष्ट समुच्चय को अस्पष्ट इंटरवल के रूप में चित्रित किया जाता है।इस अस्पष्ट इंटरवल का मूल एक क्रिस्प इंटरवल है:

$\,C(A)=\left[\min\{x\in \mathbb {R} \mid \mu _{A}(x)=1\};\max\{x\in \mathbb {R} \mid \mu _{A}(x)=1\}\right]$.

अस्पष्ट नंबरों की तुलना फनफेयर गेम से की जा सकती है, अपने वजन का अनुमान लगाएं, जहां कोई प्रतियोगी के वजन का अनुमान लगाता है, करीब अनुमान अधिक सही होने के साथ, और जहां अनुमान लगाने वाला जीतता है यदि वह प्रतियोगी के वजन के करीब अनुमान लगाता है, वास्तविक वजन पूरी तरह से होने के साथ सही (मेम्बरशिप फंक्शन द्वारा 1 पर मैपिंग)।

$K(A)=\operatorname {Kern} (A)$ एक अस्पष्ट अंतराल का $A$ 'आउटबाउंड' भागों के बिना 'आंतरिक' भाग के रूप में परिभाषित किया गया है, जहां सदस्यता मूल्य निरंतर विज्ञापन अनंत है। दूसरे शब्दों में, का सबसे छोटा उपसमुच्चय $\mathbb {R}$ जहाँ $\mu _{A}(x)$ इसके बाहर स्थिर है, इसे कर्नेल के रूप में परिभाषित किया गया है।

हालांकि, अस्पष्ट संख्या और अंतराल की अन्य अवधारणाएं हैं क्योंकि कुछ लेखक उत्तलता पर जोर नहीं देते हैं।

अस्पष्ट श्रेणियां

श्रेणी सिद्धांत के एक प्रमुख घटक के रूप में समुच्चय मेम्बरशिप का उपयोग अस्पष्ट समुच्चय के लिए सामान्यीकृत किया जा सकता है। यह दृष्टिकोण, जो 1968 में अस्पष्ट समुच्चय सिद्धांत की प्रांरम्भ के तुरंत बाद प्रांरम्भ हुआ, गोगुएन श्रेणियों के विकास के लिए नेतृत्व किया 21 वीं सदी में। इन श्रेणियों में, दो मूल्यवान समुच्चय सदस्यता का उपयोग करने के बजाय, अधिक सामान्य अंतराल का उपयोग किया जाता है, और L-अस्पष्ट समुच्चय के रूप में जाली हो सकती है।

अस्पष्ट रिलेशन समीकरण

अस्पष्ट संबंध समीकरण रूप का एक समीकरण है A · R = B, जहां A और B अस्पष्ट समुच्चय हैं, R एक अस्पष्ट संबंध है, और A · R, R के साथ A के कम्पोजीशन फंक्शन के लिए है .

एंट्रॉपी

यूनिवर्स के अस्पष्ट समुच्चय के लिए अस्पष्टनेस का माप d $U$ सभी के लिए निम्नलिखित शर्तों को पूरा करना चाहिए $x\in U$:

1. $d(A)=0$ अगर $A$ क्रिस्प समुच्चय है: $\mu _{A}(x)\in \{0,\,1\}$
2. $d(A)$ अद्वितीय अधिकतम आईएफ़ है $\forall x\in U:\mu _{A}(x)=0.5$
3. $\mu _{A}\leq \mu _{B}\iff$

$\mu _{A}\leq \mu _{B}\leq 0.5$

$\mu _{A}\geq \mu _{B}\geq 0.5$

जिसका मतलब है कि B, A की तुलना में क्रिस्प है।

1. $d(\neg {A})=d(A)$ इस परिस्थिति में $d(A)$ अस्पष्ट समुच्चय 'A' की एंट्रॉपी कहलाती है।

परिमित के लिए $U=\{x_{1},x_{2},...x_{n}\}$ एक अस्पष्ट समुच्चय की एन्ट्रापी $A$ द्वारा दिया गया है

$d(A)=H(A)+H(\neg {A})$,

$H(A)=-k\sum _{i=1}^{n}\mu _{A}(x_{i})\ln \mu _{A}(x_{i})$

या केवल

$d(A)=-k\sum _{i=1}^{n}S(\mu _{A}(x_{i}))$

जहाँ $S(x)=H_{e}(x)$ बाइनरी एंट्रॉपी फ़ंक्शन है| शैनन का फ़ंक्शन (प्राकृतिक एन्ट्रॉपी फ़ंक्शन)

$S(\alpha )=-\alpha \ln \alpha -(1-\alpha )\ln(1-\alpha ),\ \alpha \in [0,1]$

और $k$ माप इकाई और प्रयुक्त लघुगणक आधार के आधार पर एक स्थिरांक है (यहाँ हमने प्राकृतिक आधार e (गणितीय स्थिरांक) का उपयोग किया है)। k^B की भौतिक व्याख्या बोल्ट्ज़मैन स्थिरांक k है l^.

मान लेते है $A$ निरंतर मेम्बरशिप फंक्शन (अस्पष्ट वैरिएबल) के साथ अस्पष्ट समुच्चय बनें। तब

$H(A)=-k\int _{-\infty }^{\infty }\operatorname {Cr} \lbrace A\geq t\rbrace \ln \operatorname {Cr} \lbrace A\geq t\rbrace \,dt$

और इसकी एन्ट्रापी है

$d(A)=-k\int _{-\infty }^{\infty }S(\operatorname {Cr} \lbrace A\geq t\rbrace )\,dt.$

एक्सटेंशन

अस्पष्ट समुच्चय के समान या उससे अधिक सामान्य कई गणितीय निर्माण हैं। चूंकि 1965 में अस्पष्ट समुच्चय पेश किए गए थे, कई नए गणितीय निर्माण और अशुद्धता, अशुद्धता, अस्पष्टता और अनिश्चितता का इलाज करने वाले सिद्धांत विकसित किए गए हैं। इन निर्माणों और सिद्धांतों में से कुछ अस्पष्ट समुच्चय सिद्धांत के विस्तार हैं, जबकि अन्य गणितीय रूप से अशुद्धता और अनिश्चितता को एक अलग तरीके से मॉडल करने का प्रयास करते हैं।

यह भी देखें

• वैकल्पिक समुच्चय सिद्धांत
• अस्पष्टीकरण
• अस्पष्ट अवधारणा
• अस्पष्ट गणित
• अस्पष्ट समुच्चय ऑपरेशन
• अस्पष्ट सबलजेब्रा
• अंतराल परिमित तत्व
• रैखिक आंशिक जानकारी
• बहु समुच्चय
• न्यूरो अस्पष्ट
• किसी न किसी अस्पष्ट संकरण
• मोटा समुच्चय
• सोरेनसेन समानता सूचकांक
• टाइप -2 फ़ज़ी सेट और सिस्टम
• अनिश्चितता

संदर्भ

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