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模糊邏輯及快思邏輯是沒有分別的。
一、模糊邏輯簡介
快思邏輯,正式學名為模糊邏輯(Fuzzy logic*),是由美國自動控制論教授沙達洛菲(L.A. Zadeh)於1965年創立的。它的產生不僅打破了傳統邏輯的規限,而且更為電腦模仿人類思考的研究方面,帶來重大的突破。
在傳統的邏輯運算上,我們對每一個概念都要作出清晰而又準確的表達。例如,我們可以說:「他身高1.84米」,而不能說:「他的身裁高大」。可是,在日益複雜的現代社會裡,要對每一件事物進行精確的描述,根本就辦不到,又或者沒有這個必要,因此,模糊邏輯就應運而生。
模糊邏輯並不需要對每一件事情進行精密的描述,我們祇要對一些句子提出一個「可靠性」的百分比就足夠。例如:「『他身裁高大』的可靠性是60%」,表示以他的身高,有百分之六十的人認為他是「高大的」,這裡並不需要深究他到底高多少米。
這方法雖然降低了對事物描寫的精確度,但卻為一些複雜的訊息,提供了一個簡明又可行的描述方法。難怪模糊邏輯一經提出後的三十年間,就廣受歐、美、甚至中國的數學家所重視,並對它進行多方面的研究,並在自動控制、系統分析、知識描述、語言加工、圖像識別、訊息複製、醫學診斷、經濟管理等研究上,有明顯和實際的成果,亦為電腦科學的發展,提供了強而有力的工具。最近,更有生產商將模糊邏輯的應用技術引入家庭電器之中,相信這會對我們日後的生活質素,帶來進一步的提高。
*註:“Fuzzy” 一字解釋為「模糊的」、「形狀不清楚的」。
二、習作:模糊集合及其運算
設X為傳統集合。
定義 映射A : X [0 , 1] 稱為在X上的模糊集合。用F(X) 表示在X上模糊集合的全體,即F(X) = {A : A : X [0 , 1] }。
例如:X 為 {華仔,富城,朝陽,木村} 等人所組成的集合,並且有一個映射A 使得A(華仔) = 0.6,A(富城) = 0.35,A(朝陽) = 0.8,A(木村) = 0.5。則A 就可以理解為一個在X上建立表示「身裁高大」的模糊集合。
設A , B F(X)。若對任何 x X有A(x) B(x),則記A B。
若 x X有A(x) B(x),則記A = B。
若A F(X),並且對任何x X,A(x) = 0,則將A記為 ,並稱它為空集。
若A F(X),並且對任何x X,A(x) = 1,則將A記為 X,並稱它為全集。
不難證明模糊集合有以下的性質:
對任何A , B F(X),
1. A X
2.A A
3.若A B , B A,則A = B
4.若A B , B C,則A C
定義 設A , B F(X)。定義模糊集合運算如下:
A , B 的并集 A B 定義為對任何x X,(A B)(x) = max{A(x) , B(x)} 的映射。
A , B 的交集 A B 定義為對任何x X,(A B)(x) = min{A(x) , B(x)} 的映射。
A 的補集Ac 定義為對任何x X,Ac(x) = 1 A(x) 的映射。
易證模糊集合運算有以下性質:
1.(A B)=(B A) ;(A B)=(B A),
2.(A B) C=A (B C) ;(A B) C=A (B C) ,
3.A (B C)=(A B) (A C) ;A (B C)=(A B) (A C) ,
4.A (A B)=A ;A (A B)=A ,
5.A A=A ;A A=A ,
6.(Ac)c= A ,
7.X A=X ;X A=A ,
8. A=A ; A= ,
9.(A B)c=Ac Bc ;(A B)c=Ac Bc .
留意以上的運算性質,和傳統集合的運算沒有大分別,但在模糊集合運算中,一般都不會滿足互補律。即
A Ac = X 和A Ac =
一般都不成立。
例如:考慮X = [0 , 1] 並且對任何x X,設A(x) = x。
則Ac(x) = 1 x而 (A Ac)(½) = (A Ac)(½) = ½,由此得
A Ac X 和A Ac 。
從以上習作可見,模糊集合運算與傳統集合運算的最大分別,就是模集合運算並不滿足互補律。事實上,在許多實際問題中,大量存在著模稜兩可的情形,並非好像傳統集合運算的互補律般,有「非黑即白」的現象。因此,模糊集合運算就更能反映事物的客觀狀態。