Đang tải... (xem toàn văn)
Lập luận mờ sử dụng đại số gia tử theo tiếp cận hiệu chỉnh định lượng ngữ nghĩa của các giá trị ngôn ngữ và ứng dụng (Luận văn thạc sĩ)Lập luận mờ sử dụng đại số gia tử theo tiếp cận hiệu chỉnh định lượng ngữ nghĩa của các giá trị ngôn ngữ và ứng dụng (Luận văn thạc sĩ)Lập luận mờ sử dụng đại số gia tử theo tiếp cận hiệu chỉnh định lượng ngữ nghĩa của các giá trị ngôn ngữ và ứng dụng (Luận văn thạc sĩ)Lập luận mờ sử dụng đại số gia tử theo tiếp cận hiệu chỉnh định lượng ngữ nghĩa của các giá trị ngôn ngữ và ứng dụng (Luận văn thạc sĩ)Lập luận mờ sử dụng đại số gia tử theo tiếp cận hiệu chỉnh định lượng ngữ nghĩa của các giá trị ngôn ngữ và ứng dụng (Luận văn thạc sĩ)Lập luận mờ sử dụng đại số gia tử theo tiếp cận hiệu chỉnh định lượng ngữ nghĩa của các giá trị ngôn ngữ và ứng dụng (Luận văn thạc sĩ)Lập luận mờ sử dụng đại số gia tử theo tiếp cận hiệu chỉnh định lượng ngữ nghĩa của các giá trị ngôn ngữ và ứng dụng (Luận văn thạc sĩ)
1 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG PHẠM ĐỨC CƢỜNG LẬP LUẬN MỜ SỬ DỤNG ĐẠI SỐ GIA TỬ THEO TIẾP CẬN HIỆU CHỈNH ĐỊNH LƢỢNG NGỮ NGHĨA CỦA CÁC GIÁ TRỊ NGÔN NGỮ VÀ ỨNG DỤNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH THÁI NGUN - 2016 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.ltc.tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG PHẠM ĐỨC CƢỜNG LẬP LUẬN MỜ SỬ DỤNG ĐẠI SỐ GIA TỬ THEO TIẾP CẬN HIỆU CHỈNH ĐỊNH LƢỢNG NGỮ NGHĨA CỦA CÁC GIÁ TRỊ NGÔN NGỮ VÀ ỨNG DỤNG Chuyên ngành: Khoa học máy tính Mã số: 60.48.01.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS Nguyễn Duy Minh THÁI NGUYÊN - 2016 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.ltc.tnu.edu.vn i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn tơi thực hiện, dƣới hƣớng dẫn khoa học TS Nguyễn Duy Minh, số liệu kết nghiên cứu luận văn hoàn toàn trung thực chƣa sử dụng để bảo vệ cơng trình khoa học nào, thơng tin, tài liệu trích dẫn luận văn đƣợc rõ nguồn gốc Mọi giúp đỡ cho việc hoàn thành luận văn đƣợc cảm ơn Nếu sai tơi hồn tồn chịu trách nhiệm Thái Ngun, tháng 04 năm 2016 Học viên Phạm Đức Cƣờng Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.ltc.tnu.edu.vn ii LỜI CẢM ƠN Trƣớc hết em xin trân trọng cảm ơn thầy giáo, cô giáo trƣờng đại học công nghệ thông tin giảng dạy em trình học tập chƣơng trình sau đại học Dù rằng, trình học tập có nhiều khó khăn việc tiếp thu kiến thức nhƣ sƣu tầm tài liệu học tập, nhƣng với nhiệt tình tâm huyết thầy cô cộng với nỗ lực thân giúp em vƣợt qua đƣợc trở ngại Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo TS.Nguyễn Duy Minh ngƣời hƣớng dẫn khoa học, tận tình hƣớng dẫn em suốt trình làm luận văn Xin chân thành cảm ơn bạn bè, đồng nghiệp, bạn học viên lớp cao học CK13B, ngƣời thân gia đình động viên, chia sẻ, tạo điều kiện giúp đỡ suốt trình học tập làm luận văn Một lần em xin chân thành cảm ơn Thái Nguyên, tháng 04 năm 2016 Học viên Phạm Đức Cƣờng Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.ltc.tnu.edu.vn iii MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục bảng v Danh mục hình vi LỜI MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1:TỔNG QUAN VỀ LÝ THUYẾT 1.1 Biến ngôn ngữ .3 1.1.1 Khái niệm hàm thuộc .3 1.1.2 Định nghĩa biến ngôn ngữ 1.2 Đại số gia tử 1.2.1 Đại số gia tử biến ngôn ngữ 1.2.2 Độ đo tính mờ ánh xạ định lượng ngữ nghĩa 1.3 Mơ hình mờ 15 1.4 Bài toán tối ƣu giải thuật di truyền 16 1.4.1 Bài toán tối ưu 16 1.4.2 Giải thuật di truyền 17 1.4.2.1 Giới thiệu chung 17 1.4.2.2 Giải thuật di truyền đơn giản 19 1.4.2.3 Cơ chế thực giải thuật di truyền 22 1.5 Kết luận chƣơng 25 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.ltc.tnu.edu.vn iv CHƢƠNG 2:PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH GIÁ TRỊ HIỆU CHỈNH ĐỊNH LƢỢNG NGỮ NGHĨA CỦA CÁC NGÔN NGỮ 26 2.1 Phƣơng pháp lập luận mờ sử dụng đại số gia tử 26 2.2Hiệu chỉnh định lƣợng ngữ nghĩa giá trị ngôn ngữ 35 2.2.1Vấn đề hiệu chỉnh định lƣợng ngữ nghĩa 35 2.2.2Khái niệm ngưỡng hiệu chỉnh định lượng ngữ nghĩa 36 2.2.3 Phân tích ảnh hƣởng tham số hiệu chỉnh 40 2.2.4Thuật toán xác định tham số hiệu chỉnh định lượng ngữ nghĩa gia trị ngôn ngữ 40 2.3Phƣơng pháp lập luận mờ sử dụng ĐSGT theo tiếp cận hiệu chỉnh định lƣợng ngữ nghĩa 42 2.4Kết luận chƣơng2 44 CHƢƠNG 3:ỨNG DỤNG LẬP LUẬN MỜ DỰA TRÊN ĐẠI SỐ GIA TỬ VỚI THAM SỐ HIỆU CHỈNH TỐI ƢU 43 3.1Mô tả toán lắc ngƣợc 43 3.2 Ứng dụng phƣơng pháp lập luận dựa ĐSGT với tham số hiệu chỉnh 44 3.2.1Phƣơng pháp lập luận mờ dựa đại số gia tử 44 3.2.2Phương pháp lập luận mờ dựa đại số gia tử với tham số hiệu chỉnh tối ưu 47 3.4Kết luận chƣơng3 55 KẾT LUẬN 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO 57 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.ltc.tnu.edu.vn v DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Ví dụ tính âm dƣơng gia tử Bảng 2.1 Mơ hình EX1 Cao – Kandel 27 Bảng 2.2 Các kết xấp xỉ EX1 tốt Cao- Kande 28 Bảng 2.3 Mơ hình mờ EX1 đƣợc định lƣợng theo trƣờng hợp 30 Bảng 2.4 Mơ hình mờ EX1 đƣợc định lƣợng theo trƣờng hợp 31 Bảng 3.1.Bảng mơ hình tập luật cho toán lắc ngƣợc 44 Bảng 3.2 Mơ hình FAM cho hệ lắc ngƣợc 45 Bảng 3.3 Chuyển nhãn ngôn ngữ cho biến X1, X2 45 Bảng 3.4 Nhãn ngôn ngữ cho biến u 45 Bảng 3.5 Mơ hình ngữ nghĩa định lƣợng SAM hệ lắc ngƣợc46 Bảng 3.6 Kết tính tốn tốn lắc ngƣợc 47 Bảng 3.7 Mơ hình SAM - xấp xỉ mơ hình EX1 49 Bảng 3.8 Mơ hình SAM (PAR) – xấp xỉ mơ hình EX1 49 Bảng 3.9 Sai số lớn phƣơng pháp mơ hình EX1 51 Bảng 3.10 Mơ hình SAM(PAR) hệ lắc ngƣợc 53 Bảng 3.11 Sai số phƣơng pháp hệ lắc ngƣợc 54 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.ltc.tnu.edu.vn vi DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Hình ảnh minh hoạ tốn tử lai ghép điểm cắt 18 Hình 2.1.Đường cong thực nghiệm mơ hình EX1 28 Hình 2.2.Đƣờng cong ngữ nghĩa định lƣợng ví dụ 2.1, trƣờng hợp 30 Hình 2.3 Đƣờng cong ngữ nghĩa định lƣợng ví dụ 2.1, trƣờng hợp 32 Hình 2.4 Kết xấp xỉ EX1 ví dụ 2.3 33 Hình 2.5 Các khoảng mờ X 35 Hình 2.6 Khoảng mờ J(y) phân hoạch 36 Hình 2.7 Khoảng mờ J(x) J(y) 36 Hình 3.1 Mơ tả hệ lắc ngƣợc 43 Hình 3.2 Đƣờng cong ngữ nghĩa 46 Hình 3.3 Kết xấp xỉ mơ hình EX1 Cao Kandel 51 Hình 3.4 Đồ thị lỗi hệ lắc ngƣợc 54 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.ltc.tnu.edu.vn LỜI NÓI ĐẦU Phƣơng pháp lập luận ngƣời vấn đề phức tạp khơng có cấu trúc Vì kể từ lý thuyết tập mờ đời nay, chƣa có sở lý thuyết hình thức chặt chẽ theo nghĩa tiên đề hoá cho logic mờ lập luận mờ Lý thuyết tập mờ logic mờ đƣợc L.A Zadeh đề xuất vào thập niên 60 kỷ trƣớc Kể từ đời, lý thuyết tập mờ ứng dụng tập mờ đƣợc phát triển liên tục với mục đích xây dựng phƣơng pháp lập luận xấp xỉ để mô hình hóa q trình suy luận ngƣời Cho đến phƣơng pháp lập luận xấp xỉ dựa lý thuyết tập mờ đƣợc quan tâm nghiên cứu phƣơng diện lý thuyết ứng dụng nhiều lĩnh vực khác nhau, đạt đƣợc nhiều thành tựu ứng dụng, đặc biệt ứng dụng hệ chuyên gia mờ, điều khiển mờ [13] Để đáp ứng phần nhu cầu xây dựng sở tốn học cho việc lập luận ngơn ngữ, N.Cat Ho Wechler đề xuất cách tiếp cận dựa cấu trúc tự nhiên miền giá trị biến ngôn ngữ, giá trị biến ngơn ngữ thực tế có thứ tự định mặt ngữ nghĩa, ví dụ ta hồn tồn cảm nhận đƣợc rằng, „trẻ‟ nhỏ „già‟, „nhanh‟ lớn „chậm‟ Xuất phát từ quan hệ ngữ nghĩa tác giả phát triển lý thuyết đại số gia tử (ĐSGT) Với việc định lƣợng từ ngôn ngữ nhƣ đề cập, số phƣơng pháp lập luận mờ dựa ĐSGT đời nhằm mục đích giải toán lập luận mờ, toán đƣợc ứng dụng nhiều tự nhiên, kỹ thuật [1],[7],[10], phƣơng pháp đƣợc gọi phƣơng pháp lập luận mờ dựa ĐSGT (HAIRMd - Hedge Algebras-based Interpolative Reasoning Method) Thực tế tác giả nghiên cứu định lƣợng giá trị ngôn ngữ ĐSGT, đƣa đƣợc công thức giải tích xác định ánh xạ định lƣợng ngữ nghĩa với tham số độ đo tính mờ phần tử sinh độ đo tính mờ gia tử Theo giá trị ngơn ngữ có độ sâu k biến ngơn ngữ đƣợc Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.ltc.tnu.edu.vn định lƣợng giá trị thực thuộc khoảng [0,1] cho thứ tự giá trị ngơn ngữ đại số đƣợc bảo tồn Tuy nhiên ứng dụng ĐSGT vào giải toán thực tế, ta sử dụng giá trị ngôn ngữ có độ sâu k hữu hạn Với việc hạn chế độ sâu giá trị ngơn ngữ, ta hồn tồn hiệu chỉnh định lƣợng ngữ nghĩa giá trị ngơn ngữ mà bảo tồn đƣợc thứ tự chúng Và mục tiêu đề tài tìm giá trị hiệu chỉnh định lƣợng ngữ nghĩa hợp lý giá trị ngôn ngữ độ sâu giá trị ngôn ngữ đƣợc giới hạn ứng dụng vào giải số toán thực tế Để thực điều đề tài tìm hiểu lý thuyết liên quan nghiên cứu việc hiệu chỉnh định lƣợng ngữ nghĩa ứng dụng lập luận mờ sử dụng ĐSGT Phƣơng pháp đƣợc cài đặt thử nghiệm số toán lập luận mờ, kết đƣợc đánh giá so sánh với phƣơng pháp lập luận khác đƣợc công bố Nội dung nghiên cứu đƣợc trình bày đề tài: Lập luận mờ sử dụng đại số gia tử theo tiếp cận hiệu chỉnh định lƣợng ngữ nghĩa giá trị ngôn ngữ ứng dụng Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.ltc.tnu.edu.vn ... PHÁP XÁC ĐỊNH GIÁ TRỊ HIỆU CHỈNH ĐỊNH LƢỢNG NGỮ NGHĨA CỦA CÁC NGÔN NGỮ 26 2.1 Phƣơng pháp lập luận mờ sử dụng đại số gia tử 26 2. 2Hiệu chỉnh định lƣợng ngữ nghĩa giá trị ngôn ngữ 35...1 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG PHẠM ĐỨC CƢỜNG LẬP LUẬN MỜ SỬ DỤNG ĐẠI SỐ GIA TỬ THEO TIẾP CẬN HIỆU CHỈNH ĐỊNH LƢỢNG NGỮ NGHĨA CỦA CÁC GIÁ TRỊ NGÔN NGỮ... luận mờ sử dụng đại số gia tử theo tiếp cận hiệu chỉnh định lƣợng ngữ nghĩa giá trị ngơn ngữ ứng dụng Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.ltc.tnu.edu.vn Luận văn đầy đủ file: Luận văn