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Diferença entre conjunto difuso e conjunto nítido

Conjunto difuso e conjunto nítido são parte das teorias de conjuntos distintos, onde o conjunto difuso implementa a lógica de valor infinito, enquanto o conjunto nítido emprega a lógica de dois valores. Anteriormente, os princípios do sistema especialista foram formulados baseados na lógica booleana, em que são usados ​​conjuntos nítidos. Mas então os cientistas argumentaram que o pensamento humano nem sempre segue a lógica "sim" / "não", e pode ser vago, qualitativo, incerto, impreciso ou impreciso por natureza. Isso deu início ao desenvolvimento da teoria dos conjuntos difusos para imitar o pensamento humano.

Para um elemento em um universo, que compreende conjuntos difusos pode ter uma transição progressiva entre vários graus de associação. Enquanto em conjuntos nítidos a transição para um elemento no universo entre filiação e não filiação em um determinado conjunto é súbita e bem definida.

Gráfico de comparação

Base para comparaçãoConjunto DifusoConjunto Crisp
Basic
Prescrito por propriedades vagas ou ambíguas.Definido por características precisas e certas.
Propriedade
Os elementos podem ser parcialmente incluídos no conjunto.Elemento é o membro de um conjunto ou não.
AplicaçõesUsado em controladores fuzzyDesign digital
LógicaValor infinitobi-valorizado

Definição de Conjunto Difuso

Um conjunto difuso é uma combinação dos elementos com um grau variável de associação no conjunto. Aqui, “impreciso” significa imprecisão, em outras palavras, a transição entre os vários graus dos membros obedece que os limites dos conjuntos difusos são vagos e ambíguos. Portanto, a participação dos elementos do universo no conjunto é medida em função de uma função para identificar a incerteza e a ambigüidade.

Um conjunto difuso é denotado por um texto tendo til sob greve. Agora, um conjunto fuzzy X conteria todo o resultado possível do intervalo 0 a 1. Suponha que a é um elemento no universo é um membro do conjunto fuzzy X, a função dá o mapeamento por X (a) = [0, 1] . A convenção de noção usada para conjuntos difusos quando o universo do discurso U (conjunto de valores de entrada para o conjunto difuso X) é discreto e finito, pois o conjunto difuso X é dado por:

A teoria dos conjuntos difusos foi proposta inicialmente por um cientista da computação Lotfi A. Zadeh no ano de 1965. Depois disso, muito desenvolvimento teórico foi feito em um campo similar. Anteriormente, a teoria de conjuntos nítidos baseada em lógica dual é usada na computação e no raciocínio formal, que envolve as soluções de duas formas, como “sim ou não” e “verdadeiro ou falso”.

Lógica difusa

Ao contrário da lógica nítida, na lógica difusa, recursos aproximados de raciocínio humano são adicionados para aplicá-lo aos sistemas baseados em conhecimento. Mas qual foi a necessidade de desenvolver tal teoria? A teoria da lógica difusa fornece um método matemático para apreender as incertezas relacionadas ao processo cognitivo humano, por exemplo, raciocínio e raciocínio e também pode lidar com a questão da incerteza e da imprecisão lexical.

Exemplo

Vamos dar um exemplo para entender a lógica fuzzy. Suponha que precisamos descobrir se a cor do objeto é azul ou não. Mas o objeto pode ter qualquer tom de azul dependendo da intensidade da cor primária. Assim, a resposta variaria de acordo com isso, como azul royal, azul marinho, azul celeste, azul turquesa, azul celeste e assim por diante. Estamos atribuindo o tom mais escuro de azul um valor 1 e 0 à cor branca na extremidade mais baixa do espectro de valores. Então os outros tons vão de 0 a 1, de acordo com as intensidades. Portanto, esse tipo de situação em que qualquer um dos valores pode ser aceito em um intervalo de 0 a 1 é denominado impreciso.

Definição de Crisp Set

O conjunto nítido é uma coleção de objetos (digamos U) com propriedades idênticas, como contagem e finitude. Um conjunto nítido 'B' pode ser definido como um grupo de elementos sobre o conjunto universal U, onde um elemento aleatório pode ser uma parte de B ou não. O que significa que existem apenas duas maneiras possíveis, primeiro é que o elemento pode pertencer ao conjunto B ou não pertence ao conjunto B. A notação para definir o conjunto nítido B contendo um grupo de alguns elementos em U tendo a mesma propriedade P, é dado abaixo.

Pode realizar operações como união, intersecção, elogio e diferença. As propriedades exibidas no conjunto incluem a comutatividade, a distributividade, a idempotência, a associatividade, a identidade, a transitividade e a involução. Embora, conjuntos difusos também tenham as mesmas propriedades dadas acima.

Lógica Crisp

A abordagem tradicional (lógica nítida) da representação do conhecimento não fornece uma maneira apropriada de interpretar os dados imprecisos e não categóricos. Como suas funções são baseadas na lógica de primeira ordem e teoria de probabilidade clássica. De outro modo, não pode lidar com a representação da inteligência humana.

Exemplo

Agora, vamos entender a lógica nítida por um exemplo. Devemos encontrar a resposta para a pergunta: ela tem uma caneta? A resposta da pergunta acima é definida como Sim ou Não, dependendo da situação. Se sim é atribuído um valor 1 e não é atribuído um 0, o resultado da declaração poderia ter um 0 ou 1. Assim, uma lógica que exige um tipo de manipulação binária (0/1) é conhecida como lógica Crisp no campo da teoria dos conjuntos fuzzy.

Principais diferenças entre conjunto difuso e conjunto nítido

  1. Um conjunto difuso é determinado por seus limites indeterminados, existe uma incerteza sobre os limites definidos. Por outro lado, um conjunto nítido é definido por limites nítidos e contém a localização precisa dos limites definidos.
  2. Os elementos de conjuntos difusos podem ser parcialmente acomodados pelo conjunto (exibindo graus de afiliação gradual). Por outro lado, os elementos nítidos do conjunto podem ter uma adesão total ou não.
  3. Existem várias aplicações da teoria dos conjuntos nítidos e difusos, mas ambas são direcionadas para o desenvolvimento de sistemas especialistas eficientes.
  4. O conjunto fuzzy segue a lógica de valor infinito, enquanto um conjunto nítido é baseado em lógica bi-valorada.

Conclusão

A teoria dos conjuntos difusos pretende introduzir a imprecisão e imprecisão para tentar modelar o cérebro humano na inteligência artificial e o significado de tal teoria está aumentando dia a dia no campo dos sistemas especialistas. No entanto, a teoria dos conjuntos nítidos foi muito eficaz como o conceito inicial para modelar os sistemas digital e especialista que trabalham na lógica binária.

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