XÁC ĐỊNH QUAN HỆ MỜ BẰNG MẠNG NƠRON NHÂN TẠO.doc

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI

KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

---------------------

BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

Tên đề tài:

XÁC ĐỊNH QUAN HỆ MỜ BẰNG MẠNG NƠRON

NHÂN TẠO

Giáo viên hướng dẫn : T.S Nguyễn Tân Ân

Sinh viên thực hiện : Nguyễn Thị Thuý Chinh.

Lớp : C-K54-CNTT.

Hà Nội 4/2008

B¸o c¸o nghiªn cøu khoa häc

PHẦN MỞ ĐẦU

1. Tên đề tài

Xác định quan hệ mờ bằng mạng nơron nhân tạo.

2. Lý do chọn đề tài

Từ 20 năm nay, lý thuyết tập mờ và mạng nơron nhân tạo đã phát triển rất

nhanh và đa dạng. Công nghệ mờ và công nghệ mạng nơron đã cung cấp

những công nghệ mới cho các ngành công nghiệp làm ra nhiều sản phẩm

thông minh, đáp ứng nhu cầu thị trường cần có những bộ điều khiển linh hoạt

hơn. Hệ mờ và mạng nơron được kết hợp với nhau để cùng phát huy những ưu

điểm của chúng. Một trong những dạng kết hợp đó là mạng nơron mờ, nhờ có

nó mà chúng ta đã giải quyết được rất nhiều bài toán khó mà với thuật giải

thông thì không thực hiện được hoặc nếu có thì cũng rất phức tạp và mất nhiều

thời gian.

Với bài toán xác định quan hệ giữa không gian vào và không gian ra dựa

trên các cặp phần tử vào ra đã biết. Cụ thể cho không gian vào X , không gian

ra Y và các cặp phần tử vào ra ( x y, ) đã biết , tức là cho một phần tử x X Î thì

có một phần tử ra tương ứng y Y Î . Yêu cầu bài toán đặt ra là xác định quan

hệ R giữa X và Y . Một trong những phương pháp thường được sử dụng để

giải quyết bài toán trên đó là phương pháp bình phương bé nhất. Để giảm độ

phức tạp và thời gian tính toán trong báo cào này tôi sử dụng một phương

pháp mới đó là dùng mạng nơron nhân tạo. Và quan hệ giữa không gian vào

và ra xác định được không phải là quan hệ bình thường mà là quan hệ mờ.

Bài nghiên cứu gồm những phần sau:

I. Tổng quan lý thuyết tập mờ và quan hệ mờ

Giới thiệu về khái niệm tập mờ, các phép toán trên tập mờ, quan hệ mờ.

II. Giới thiệu về mạng nơron nhân tạo.

Giới thiệu cấu trúc của một nơron, định nghĩa và phân loại mạng nơron,

các thủ học mạng nơron, thuật toán lan truyền ngược.

Sinh viªn: NguyÔn ThÞ Thuý Chinh – K54C - CNTT 2

B¸o c¸o nghiªn cøu khoa häc

III. Bài toán xác định quan hệ mờ bằng mạng nơron nhân tạo

Ánh xạ bài toán xác định quan hệ mờ lên mạng nơron nhân tạo, đưa ra

cách huấn luyện mạng. Cuối cùng là demo thuật toán xác định quan hệ mờ

bằng mạng nơron nhân tạo.

I. Tổng quan lý thuyết tập mờ và quan hệ mờ

1.1 Khái niệm tập mờ

Tập mờ được xem là sự mở rộng trực tiếp của tập kinh điển. Bây giờ ta

xét khái niệm hàm thuộc của tập kinh điển.

Định nghĩa 1.1

Cho một tập hợp A. Ánh xạ m: 0,1 U ® { } được định nghĩa như sau:

( )

1 nÕu

0 nÕu A

x A

x

x A

m

ìï Î

=ï

í

ï Ï

ïî

(1.1)

được gọi là hàm thuộc của tập A. Tập A là tập kinh điển, U là không gian

nền. Như vậy hàm thuộc của tập cổ điển chỉ nhận hai giá trị là 0 hoặc 1. Giá

trị 1 của hàm thuộc mA ( x) còn được gọi là giá trị đúng, ngược lại 0 là giá trị

sai của mA ( x) . Một tập U luôn có

( ) 1 Um x = , với mọi x

được gọi là không gian nền (tập nền).

Một tập A có dạng

A x U x ={ Î tho¶ m·n mét sè tÝnh chÊt nµo ®ã}

thì được gọi là có tập nền U , hay được định nghĩa trên tập nền U . Ví dụ tập

A x x = < < { Î ¥ 9 12}

có tập nền là tập các số tự nhiên ¥ .

Sinh viªn: NguyÔn ThÞ Thuý Chinh – K54C - CNTT 3