主要内容

在命令行构建模糊系统

您可以在MATLAB®命令行上构建一个模糊推理系统(FIS)。这种方法是交互式设计您的FIS使用的一种替代方法模糊逻辑设计

本例向您展示了如何创建Mamdani模糊推理系统。创建Mamdani FIS时,所使用的方法也适用于创建Sugeno系统。

命令行提示问题

为了演示用于创建和查看模糊推理系统的命令行功能,本示例使用了提示器FIS。

fis = readfis (“tipper.fis”);

该命令返回曼菲斯对象,该对象包含模糊系统的属性。对于Sugeno系统,此命令返回asugfis对象。

您可以使用点表示法访问FIS属性。例如,查看模糊系统的输入。

金融中间人。输入
详细信息:Name Range MembershipFunctions ________________ ___________________ 1 "service" 0 10 {1x3 fismf} 2 "food" 0 10 {1x2 fismf}

要设置模糊系统的属性,请使用点符号。例如,设置FIS的名称。

金融中间人。Name =“小费”

FIS对象

你用模糊推理系统来表示曼菲斯sugfis对象。这些对象包含所有模糊推理系统信息,包括变量名、隶属函数定义和模糊推理方法。每个FIS本身就是对象的层次结构。以下对象在模糊系统中使用:

  • fisvar对象同时表示输入和输出变量。

  • fismf对象表示每个输入和输出变量中的成员函数。

  • fisrule对象表示将输入映射到输出的模糊规则。

通过直接列出FIS的属性来查看它的所有信息。

金融中间人
fis = mamfis with properties: Name: " gratity " AndMethod: "min" OrMethod: "max" implationmethod: "min" AggregationMethod: "max" DefuzzificationMethod: "centroid" Inputs: [1x2 fisvar] Outputs: [1x1 fisvar] Rules: [1x3 fisrule] DisableStructuralChecks: 0参数优化见gettunlessettings方法。

可以使用点表示法查看FIS对象中的对象属性。例如,查看fisvar对象的第一个输入变量。

fis.Inputs (1)
ans = fisvar with properties: Name: "service" Range: [0 10] MembershipFunctions: [1x3 fismf]

另外,查看此变量的成员关系函数。

fis.Inputs (1) .MembershipFunctions
ans = 1x3具有属性的fismf数组:类型参数名称详细信息:名称类型参数___________ _________ __________ 1 "poor" "gaussmf" 1.5 0 2 "good" "gaussmf" 1.5 5 3 "excellent" "gaussmf" 1.5 10

系统显示功能

要从命令行获得模糊系统的高级视图,请使用plotfisplotmfgensurf功能。plotfis将整个系统显示为方框图,如中所示模糊逻辑设计

绘图仪(fis)

图中包含4个轴对象。坐标轴对象1包含3个类型为line的对象。axis对象2包含2个类型为line的对象。坐标轴对象3包含3个类型为line的对象。axis对象4包含3个类型为text的对象。

plotmf函数绘制与给定变量关联的所有成员函数。例如,查看第一个输入变量的成员函数。

plotmf (fis,“输入”, 1)

图中包含一个轴对象。axis对象包含6个类型为line, text的对象。

类似地,要查看第一个输出的成员函数,输入:

plotmf (fis,“输出”, 1)

图中包含一个轴对象。axis对象包含6个类型为line, text的对象。

plotmf不支持查看Suge金宝appno系统的输出成员函数。

要查看模糊系统的规则,请键入:

金融中间人。规则
ans = 1 x3 fisrule数组属性:前期顺向体重连接细节描述:描述  __________________________________________________________ 1”服务= =差= = |食品酸败= >提示=廉价(1)”2 "服务==好=>小费=平均(1)"“服务==出色的|食物==美味的>小费=慷慨的(1)”

gensurf函数为任意一个或两个输入变量绘制FIS的输出。

gensurf (fis)

图中包含一个轴对象。axis对象包含一个类型为surface的对象。

建立模糊推理系统

作为使用模糊逻辑设计应用程序,你可以完全从命令行构建FIS。

首先,创建一个Mamdani FIS,指定其名称。

fis=mamfis(“名字”“蒂珀”);

为使用的服务质量添加第一个输入变量addInput

fis = addInput(fis,[0 10],“名字”“服务”);

使用为每个服务质量级别添加成员资格函数addMF.在这种情况下,使用高斯隶属函数。有关高斯隶属度函数属性的更多信息,请参见高斯型

fis = addMF (fis,“服务”“gaussmf”1.5 [0],“名字”“穷”);fis = addMF (fis,“服务”“gaussmf”(1.5 - 5),“名字”“好”);fis = addMF (fis,“服务”“gaussmf”1.5 [10],“名字”“优秀”);

为食品质量添加第二个输入变量,并添加两个梯形成员函数。有关梯形隶属函数的信息,请参见特拉普夫

fis = addInput(fis,[0 10],“名字”“食物”);fis = addMF (fis,“食物”“trapmf”,[-2 0 1 3],“名字”“讨厌的”);fis = addMF (fis,“食物”“trapmf”,[7 9 10 12],“名字”“美味”);

为提示添加输出变量,并添加三个三角成员关系函数。有关三角隶属函数的更多信息,请参见trimf

fis = addOutput(fis,[0 30],“名字”“小费”);fis = addMF (fis,“小费”“trimf”, [0 5 10],“名字”“便宜”);fis = addMF (fis,“小费”“trimf”,[10 15 20],“名字”“平均”);fis = addMF (fis,“小费”“trimf”(20 25 30),“名字”“慷慨”);

为FIS指定以下三个规则作为数字数组:

  1. 如果(服务差)或(食物腐臭),那么(小费便宜)。

  2. 如果(服务好),那么(小费是一般的)。

  3. 如果(服务很好)或(食物很美味),那么(小费就很多了)。

数组的每一行都包含如下格式的一条规则。

  • 第1列-第一个输入的成员函数的索引

  • 第2列-第二次输入的隶属函数索引

  • 第3列-输出成员函数的索引

  • 第4列-规则权重(从01

  • 第5列-模糊算子(1对于和,2用于或)

对于成员函数索引,使用负值指示NOT条件。有关模糊规则规范的更多信息,请参见addRule

规则列表= [1 1 1 1 2;2 0 2 1 1;3 2 3 1 2];

在FIS中添加规则。

fis=添加规则(fis,规则列表);

或者,您可以使用点符号和的组合创建模糊推理系统fisvarfismffisrule对象。对于大多数应用程序来说,这种方法不是一个好的实践。但是,当应用程序在构造和修改FIS时需要更大的灵活性时,可以使用这种方法。

创建模糊推理系统。

fis=mamfis(“名字”“蒂珀”);

添加并配置第一个输入变量。在本例中,创建一个默认值fisvar对象,并使用点表示法指定其属性。

fis.Inputs (1) = fisvar;fis.Inputs(1)。Name =“服务”;fis.Inputs(1)。范围= [0 10];

为第一个输入变量定义成员函数。对于每个MF,创建一个fismf对象,并使用点表示法设置属性。

fis.Inputs (1) .MembershipFunctions (1) = fismf;fis.Inputs (1) .MembershipFunctions(1)。Name =“穷”;fis.Inputs (1) .MembershipFunctions(1)。类型=“gaussmf”;fis.Inputs (1) .MembershipFunctions(1)。参数= [1.5 0];fis.Inputs (1) .MembershipFunctions (2) = fismf;.MembershipFunctions fis.Inputs(1)(2)。Name =“好”;fis.输入(1).成员资格函数(2).类型=“gaussmf”;.MembershipFunctions fis.Inputs(1)(2)。参数= [1.5 5];fis.Inputs (1) .MembershipFunctions (3) = fismf;fis.Inputs (1) .MembershipFunctions(3)。Name =“优秀”;fis.Inputs (1) .MembershipFunctions(3)。类型=“gaussmf”;fis.Inputs (1) .MembershipFunctions(3)。参数= [1.5 10];

添加并配置第二个输入变量。对于此变量,在创建时指定名称和范围fisvar对象。

fis.输入(2)=fisvar([0 10],“名字”“食物”);

指定第二个输入的成员函数。对于每个MF,在创建时指定名称、类型和参数fismf对象。

fis.Inputs (2) .MembershipFunctions (1) = fismf (“trapmf”,[-2 0 1 3],...“名字”“讨厌的”);fis.Inputs (2) .MembershipFunctions (2) = fismf (“trapmf”,[7 9 10 12],...“名字”“美味”);

类似地,添加并配置输出变量及其成员函数。

if (1) = [0 30],“名字”“小费”);

在这种情况下,使用向量指定输出成员函数fismf对象。

mf1 = fismf (“trimf”, [0 5 10],“名字”“便宜”);mf2 = fismf (“trimf”,[10 15 20],“名字”“平均”); mf3=fismf(“trimf”(20 25 30),“名字”“慷慨”);fis.Outputs(1)。MembershipFunctions = [mf1 mf2 mf3];

为模糊系统创建规则。为每个规则创建fisrule对象。然后,使用这些对象的向量指定规则。当创建一个fisrule对象时,必须指定输入变量的数量。

rule([1 1 1 1 2],2);Rule2 = ([2 0 2 1 1],2);Rule3 = fisrule([3 2 3 1 2],2);= [rule1 rule2 rule3];

在将规则添加到模糊系统之前,必须使用FIS对象中的数据更新规则。属性更新规则更新函数,并将其添加到模糊系统中。

=更新规则(规则、fis);金融中间人。=规则;

在构造模糊系统时,还可以指定自定义成员函数和推理函数。有关更多信息,请参见使用自定义函数构建模糊系统

评价模糊推理系统

要评估给定输入组合的模糊系统输出,请使用evalfis命令。例如,评估金融中间人使用的输入变量值12

[1 - 2] evalfis (fis)
ans = 5.5586

还可以使用数组计算多个输入组合,其中每一行表示一个输入组合。

输入= [3 5;2 7;3 1];输入evalfis (fis)
ans =3×112.2184 7.7885 8.9547

另请参阅

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