3. Fuzzy aritmetika. Gépi intelligencia I. Fodor János NIMGI1MIEM BMF NIK IMRI

Hasonló dokumentumok
KOVÁCS BÉLA, MATEMATIKA I.

A valós számok halmaza

4. Fuzzy relációk. Gépi intelligencia I. Fodor János NIMGI1MIEM BMF NIK IMRI

f(x) vagy f(x) a (x x 0 )-t használjuk. lim melyekre Mivel itt ɛ > 0 tetszőlegesen kicsi, így a a = 0, a = a, ami ellentmondás, bizonyítva

Diszkrét matematika I., 12. előadás Dr. Takách Géza NyME FMK Informatikai Intézet takach november 30.

VEKTORTEREK I. VEKTORTÉR, ALTÉR, GENERÁTORRENDSZER október 15. Irodalom. További ajánlott feladatok

A valós számok halmaza 5. I. rész MATEMATIKAI ANALÍZIS

2. Alapfogalmak, műveletek

A fontosabb definíciók

Analízis előadás és gyakorlat vázlat

MATE-INFO UBB verseny, március 25. MATEMATIKA írásbeli vizsga

2012. október 2 és 4. Dr. Vincze Szilvia

Boros Zoltán február

17. előadás: Vektorok a térben

5. A kiterjesztési elv, nyelvi változók

minden x D esetén, akkor x 0 -at a függvény maximumhelyének mondjuk, f(x 0 )-at pedig az (abszolút) maximumértékének.

Fraktálok. Kontrakciók Affin leképezések. Czirbusz Sándor ELTE IK, Komputeralgebra Tanszék. TARTALOMJEGYZÉK Kontrakciók Affin transzformációk

Egyenletek, egyenlőtlenségek VII.

Intergrált Intenzív Matematika Érettségi

Az R halmazt a valós számok halmazának nevezzük, ha teljesíti az alábbi 3 axiómacsoport axiómáit.

Analízis I. Vizsgatételsor

Mátrixok 2017 Mátrixok

1. feladatsor: Vektorterek, lineáris kombináció, mátrixok, determináns (megoldás)

Fuzzy halmazok jellemzői

Halmazelmélet. 1. előadás. Farkas István. DE ATC Gazdaságelemzési és Statisztikai Tanszék. Halmazelmélet p. 1/1

FELVÉTELI VIZSGA, szeptember 12.

Vektorterek. Több esetben találkozhattunk olyan struktúrával, ahol az. szabadvektorok esetében, vagy a függvények körében, vagy a. vektortér fogalma.

Sorozatok, sorok, függvények határértéke és folytonossága Leindler Schipp - Analízis I. könyve + jegyzetek, kidolgozások alapján

Valós függvények tulajdonságai és határérték-számítása

Diszkrét matematika 1. estis képzés

f(x) a (x x 0 )-t használjuk.

1. előadás: Halmazelmélet, számfogalom, teljes

Optimalizálás alapfeladata Legmeredekebb lejtő Lagrange függvény Log-barrier módszer Büntetőfüggvény módszer 2017/

Mindent olyan egyszerűvé kell tenni, amennyire csak lehet, de nem egyszerűbbé.

Integrálszámítás. a Matematika A1a-Analízis nevű tárgyhoz november

Diszkrét matematika II., 8. előadás. Vektorterek

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz

1.1. Definíció. Azt mondjuk, hogy a oszója b-nek, vagy más szóval, b osztható a-val, ha létezik olyan x Z, hogy b = ax. Ennek jelölése a b.

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz

Diszkrét matematika I.

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz

Vektorgeometria (1) First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Diszkrét matematika 1.

Magasabbfokú egyenletek

Determinánsok. A determináns fogalma olyan algebrai segédeszköz, amellyel. szolgáltat az előbbi kérdésekre, bár ez nem mindig hatékony.

Vektorterek. =a gyakorlatokon megoldásra ajánlott

1. előadás. Lineáris algebra numerikus módszerei. Hibaszámítás Számábrázolás Kerekítés, levágás Klasszikus hibaanalízis Abszolút hiba Relatív hiba

1. Mátrixösszeadás és skalárral szorzás

A sorozat fogalma. függvényeket sorozatoknak nevezzük. Amennyiben az értékkészlet. az értékkészlet a komplex számok halmaza, akkor komplex

Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma) Megoldások

Trigonometria Megoldások. 1) Igazolja, hogy ha egy háromszög szögeire érvényes az alábbi összefüggés: sin : sin = cos + : cos +, ( ) ( )

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz

Komplex számok. Wettl Ferenc előadása alapján Wettl Ferenc előadása alapján Komplex számok / 18

A SZÁMFOGALOM KIALAKÍTÁSA

Mindent olyan egyszerűvé kell tenni, amennyire csak lehet, de nem egyszerűbbé. (Albert Einstein) Halmazok 1

Tétel: A háromszög belső szögeinek összege: 180

Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma) Számelmélet I.

3. Lineáris differenciálegyenletek

Vektorok, mátrixok, lineáris egyenletrendszerek

4. SOROK. a n. a k (n N) a n = s, azaz. a n := lim

Numerikus módszerek 1.

A Matematika I. előadás részletes tematikája

Németh László Matematikaverseny, Hódmezővásárhely március 30. A osztályosok feladatainak javítókulcsa

Lineáris egyenletrendszerek

Saj at ert ek-probl em ak febru ar 26.

Összeállította: dr. Leitold Adrien egyetemi docens

Analízis II. Analízis II. Beugrók. Készítette: Szánthó József. kiezafiu kukac gmail.com. 2009/ félév

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

15. LINEÁRIS EGYENLETRENDSZEREK

SHk rövidítéssel fogunk hivatkozni.

Matematika szigorlat június 17. Neptun kód:

Minden x > 0 és y 0 valós számpárhoz létezik olyan n természetes szám, hogy y nx.

Analízis I. beugró vizsgakérdések

Matematika A1a Analízis

Gauss-eliminációval, Cholesky felbontás, QR felbontás

1.1. Vektorok és operátorok mátrix formában

ANALÍZIS III. ELMÉLETI KÉRDÉSEK

Typotex Kiadó. Bevezetés

Gauss-Jordan módszer Legkisebb négyzetek módszere, egyenes LNM, polinom LNM, függvény. Lineáris algebra numerikus módszerei

Optimalizálási eljárások GYAKORLAT, MSc hallgatók számára. Analízis R d -ben

Sorozatok I. Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma)

6. Függvények. 1. Az alábbi függvények közül melyik szigorúan monoton növekvő a 0;1 intervallumban?

Matematika (mesterképzés)

Számelmélet Megoldások

Biomatematika 12. Szent István Egyetem Állatorvos-tudományi Kar. Fodor János

Összeállította: dr. Leitold Adrien egyetemi docens

Matematika A2 vizsga mgeoldása június 4.

1. Halmazok, számhalmazok, alapműveletek

Budapesti Műszaki Főiskola, Neumann János Informatikai Kar. Vektorok. Fodor János

ANALÍZIS III. ELMÉLETI KÉRDÉSEK

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy

BIOMATEMATIKA ELŐADÁS

1. Házi feladat. Határidő: I. Legyen f : R R, f(x) = x 2, valamint. d : R + 0 R+ 0

Komplex számok. A komplex számok algebrai alakja

Mátrixok, mátrixműveletek

Lineáris algebra numerikus módszerei

6. Függvények. Legyen függvény és nem üreshalmaz. A függvényt az f K-ra való kiterjesztésének

6. OSZTÁLY. Az évi munka szervezése, az érdeklõdés felkeltése Feladatok a 6. osztály anyagából. Halmazok Ismétlés (halmaz megadása, részhalmaz)

Relációk Függvények. A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK) engedélyével használhatók fel!

Átírás:

3. Fuzzy aritmetika Gépi intelligencia I. Fodor János BMF NIK IMRI NIMGI1MIEM

Tartalomjegyzék I 1 Intervallum-aritmetika 2 Fuzzy intervallumok és fuzzy számok Fuzzy intervallumok LR fuzzy intervallumok Fuzzy számok 3 Háromszög és trapéz alakú fuzzy számok (intervallumok) Trapéz alakú fuzzy intervallumok közti műveletek

Intervallum-aritmetika 127 INTERVALLUM-ARITMETIKA

Intervallum-aritmetika 128 Tekintsünk két olyan X, Y mennyiséget, amelyek pontos értékét nem ismerjük. A rendelkezésre álló információ alapján mindössze annyit tudunk, hogy X ismeretlen értéke valahol az [a, a ] intervallumban, míg Y ismeretlen értéke valahol a [b, b ] intervallumban van. Mit mondhatunk most X + Y értékéről? Másképpen: mi a legkisebb és legnagyobb értéke X + Y -nak a rendelkezésre álló információ alapján? X + Y nyilván csak olyan (x + y) értékeket vehet fel, amelyekre x [a, a ] és y [b, b ]. Az (x + y) legkisebb lehetséges ilyen értéke nyilván a + b, és a legnagyobb a + b. Ezért X + Y értéke valahol az [a + b, a + b ] intervallumban fekszik. Ezt az alábbi módon is megfogalmazhatjuk: az [a, a ] és [b, b ] intervallumok összege az [a + b, a + b ] intervallum.

Intervallum-aritmetika 129 Definíció Legyenek I a = [a, a ] és I b = [b, b ] valós intervallumok, és a valós számokon értelmezett négy alapművelet (összeadás (+), kivonás ( ), szorzás ( ) és osztás (/),) valamelyike. Ezt kiterjeszthetjük intervallumok között végzett megfelelő aritmetikai műveletté az alábbi módon: I a I b := {x y x I a, y I b }, ahol az osztás esetén feltesszük, hogy 0 / I b. Nyilvánvaló, hogy a műveletek eredménye szintén valós intervallum. Ennek kiszámításához elegendő az I a és I b végpontjait használnunk. Az következő szabályok érvényesek:

Intervallum-aritmetika 130 A négy alapművelet intervallumokon I a + I b = [a + b, a + b ], I a I b = [a b, a b ], I a I b = [min{ab, ab, ab, ab}, max{ab, ab, ab, ab}], I a /I b = [a, a ] [1/b, 1/b ]. Legyen I a = [1, 2] és I b = [2.5, 4]. Ekkor az előző képletek alapján az alábbi eredményeket kapjuk: I a + I b = [3.5, 6], I b I a = [0.5, 3], I a I b = [2.5, 8], I b /I a = [1.25, 4].

Intervallum-aritmetika Megjegyzések Ha a = a = a, akkor az I a intervallum degenerált, és az a valós számra redukálódik. Így a fenti intervallum-aritmetika valóban kiterjesztése a klasszikus aritmetikai műveleteknek. Vannak azonban lényeges eltérések. Nemdegenerált I a intervallumoknak nem feltétlenül létezik inverzük az összeadásra, illetve a szorzásra nézve. Például, [ 1, 1] nem az ellentetje (az összeadásra vonatkozó inverze) az [ 1, 1] intervallumnak. Valóban, [ 1, 1] + [ 1, 1] = [ 2, 2], míg az összeadás neutrális eleme a degenerált [0, 0] intervallum (azaz a 0 valós szám).

Intervallum-aritmetika Megjegyzések (folyt.) Tekintsük az I a = [a, a ] intervallumot. Ekkor I a I a = [a a, a a ], ezért I a I a 0, kivéve ha I a degenerált intervallum (vagyis valós szám). Mindössze annyit mondhatunk, hogy 0 I a I a. Intervallumok esetén nem teljesül a disztributivitás sem. Legyen I a = [1, 2], I b = [2, 3], és I c = [ 2, 5]. Ekkor I a (I b + I c ) = [0, 16] I a I b + I a I c = [ 2, 16]. Általában is igaz, hogy I a (I b + I c ) I a I b + I a I c. Bár a számolás egyszerű intervallumokkal, de az eredményül kapott intervallum túl szélessé válhat. Emiatt a gyakorlatban az eredmények akár használhatatlanok is lehetnek. Ennek elkerülése érdekében az alábbi két egyszerű szabályra érdemes figyelni.

Intervallum-aritmetika Egy tétel és következménye Tétel (i) Két aritmetikai kifejezés, amelyik egymással ekvivalens valós számok esetén, szintén ekvivalens marad az intervallum-aritmetikában akkor, ha mindegyik intervallum csak egyszer szerepel a kifejezésekben. (ii) Amennyiben a valós számok esetén ekvivalanes két aritmetikai kifejezés egyikében nem ismétlődnek a paraméterek, úgy annak értéke az intervallum-aritmetikában részhalmaza lesz a másik kifejezés értékének. Gyakorlati szabály Az intervallum-aritmetika alkalmazása előtt a szóban forgó kifejezést egyszerűsíteni kell azért, hogy a paraméterek többszöri előfordulását lehetőleg elkerüljük.

Intervallum-aritmetika Megjegyzések Bármilyen széles is az eredményül kapott intervallum, biztosan tartalmazza a valódi (de ismeretlen) értéket. Amikor nincsenek ismétlődő paraméterek, az intervallum-aritmetika a lehető legszűkebb eredményt adja (a bemenő paraméterek adott bizonytalansága esetén).

Intervallum-aritmetika Egy egyszerű egyenlet intervallumokra Probléma Az I b és I c intervallumok adottak. Keressük azt az I a intervallumot, amelyre I a + I b = I c. Számok esetén a = c b. Intervallumok esetén az I c I b különbség általában szélesebb, mint a megoldást jelentő I a, amelyre I a + I b = I c. Legyen I b = [2, 3] és I c = [6, 8]. Ekkor I c I b = [3, 6]. Azonban I a = [4, 5] megoldás, amelynél szélesebb a különbség. Ha I b szélesebb, mint I c (vagyis ha c b > c b), akkor nincs megoldás. Ellenkező esetben I a = [c b, c b ].

Fuzzy intervallumok és fuzzy számok Fuzzy intervallumok FUZZY INTERVALLUMOK

Fuzzy intervallumok és fuzzy számok Fuzzy intervallumok 137 Definíció A valós számok egy M fuzzy részhalmazát fuzzy intervallumnak nevezzük, ha az [M] α szinthalmazok valós intervallumok minden α ]0, 1] esetén. A szinthalmazok között lehetnek akár nemkorlátos intervallumok is. Ha azt akarjuk, hogy ezek az intervallumok még zártak is legyenek, akkor M tagsági függvénye felülről félig folytonos (fff) kell legyen. Gyakorlati szempontból folytonos tagsági függvényeket használunk.

Fuzzy intervallumok és fuzzy számok LR fuzzy intervallumok Definíció Legyen L : [0, + [ [0, 1] nemnövekvő fff. függvény, amelyre teljesülnek a következő feltételek: minden x > 0 esetén L(x) < 1; minden x < 1 esetén L(x) > 0; L(0) = 1; vagy L(1) = 0, vagy L(x) > 0 minden x [0, + [ esetén, és L(x) = 0. lim x + Ekkor L-et oldalfüggvénynek nevezzük. Néhány példa (x [0, + [): L(x) = max(1 x p, 0) (p > 0), L(x) = max(1 x, 0) p (p > 0), L(x) = e x, L(x) = e x2, L(x) = 1 x+1. 138

Fuzzy intervallumok és fuzzy számok LR fuzzy intervallumok LR fuzzy intervallumok Definíció Legyen L és R oldalfüggvény, és legyen adott négy paraméter m, m R {, + }, α, β [0, + [. Az alábbi alakú tagsági függvénnyel rendelkező fuzzy intervallumot LR fuzzy intervallumnak nevezzük: L ( m x ) α ha x m M(x) = 1 ha m x m, ( ) R x m β ha x m és így jelöljük: M = (m, m, α, β) LR. L, R: bal- és jobboldali fv.; ha R = L, akkor M szimmetrikus; α, β: bal- és jobboldali szélesség; M(x) = 0, ha α = 0 és x < m, valamint ha β = 0 és x > m.

Fuzzy intervallumok és fuzzy számok LR fuzzy intervallumok Példa LR fuzzy intervallumokra Mindhárom példában R = L. Legyen L 1 (x) = max(1 x 2, 0), L 2 (x) = max(1 x, 0) 2, és L 3 (x) = max(1 x, 0), és M 1 = (3, 2, 1, 1) L1,L 1, M 2 = (3, 2, 1, 1) L2,L 2, M 3 = (3, 2, 1, 1) L3,L 3. M 1 M 2 M 3

Fuzzy intervallumok és fuzzy számok LR fuzzy intervallumok Megjegyzések Az LR fuzzy intervallumok osztálya nagyon bőséges. Egy fontos részosztály: a korlátos tartójú fuzzy intervallumok; ezek LR fuzzy intervallumok. M = (m, m, α, β) LR magja nyilván [m, m]. Ekkor m az alsó modális érték, míg m a felső modális érték. Ha supp(m) korlátos, akkor a tartó lezártja az [m α, m + β] klasszikus intervallum. Ha mindkét szélesség 0, a fuzzy intervallum az [m, m] hagyományos intervallummá válik. Ekkor írhatjuk, hogy M = (m, m, 0, 0) LR bármilyen oldalfüggvényekkel. Egy m valós szám is felírható M = (m, m, 0, 0) LR alakban, szintén tetszőleges oldalfüggvényekkel.

Fuzzy intervallumok és fuzzy számok LR fuzzy intervallumok Megjegyzések (folyt.) Ha M = (m, m, α, β) LR -ben L(x) = R(x) = max(1 x, 0), akkor a fuzzy intervallum trapéz alakú: Ha az M fuzzy intervallum olyan, hogy M(x) = 1 ha x > m, akkor az felírható M = (m, +, α, β) LR alakban, ahol β és R választása lényegtelen. Hasonlóan, ha M(x) = 1 amikor x < m, akkor M = (, m, α, β) LR, ahol L és α választása lényegtelen. Csak három fő típusú fuzzy intervallum van: haranggörbe alakú (bell-shaped), nemcsökkenő (non-decreasing), valamint nemnövekvő (non-increasing).

Fuzzy intervallumok és fuzzy számok LR fuzzy intervallumok 143 Három típus

Fuzzy intervallumok és fuzzy számok Fuzzy számok FUZZY SZÁMOK

Fuzzy intervallumok és fuzzy számok Fuzzy számok 145 Egy fuzzy szám olyasmi, mint nagyjából 3, nulla körüli, stb. Definíció A valós számok egy M : R [0, 1] fuzzy részhalmazát fuzzy számnak nevezzük, ha pontosan egy olyan m szám van, amelyre M(m) = 1; [M] α korlátos, zárt intervallum minden α ]0, 1] esetén; supp(m) korlátos halmaz.

Fuzzy intervallumok és fuzzy számok Fuzzy számok Miért éppen ezeket a tulajdonságokat várjuk el? nagyjából 3 esetén maga a 3 teljes mértékben teljesíti ezt, de más szám már kevésbé. Szinthalmazok korlátos, zárt intervallumok; a tartó korlátos: egyszerűen ki tudjuk terjeszteni a klasszikus aritmetikai műveleteket. Definíció Azt mondjuk, hogy a valós számok egy A : R [0, 1] fuzzy részhalmaza konvex, ha [A] α korlátos, zárt intervallum minden α ]0, 1] esetén.

Fuzzy intervallumok és fuzzy számok Fuzzy számok Illusztráció Nagyjából 3. Nem konvex fuzzy halmaz.

Fuzzy intervallumok és fuzzy számok Fuzzy számok Az, hogy egy fuzzy halmaz konvex, nem azt jelenti, hogy a tagsági függvénye konvex függvény!!! Sőt. Tétel A valós számok egy A fuzzy részhalmaza pontosan akkor konvex, ha tagsági függvényére teljesül az alábbi egyenlőtlenség minden x 1, x 2 R és λ [0, 1] esetén: A(λx 1 + (1 λ)x 2 ) min{a(x 1 ), A(x 2 )}. Ez az egyenlőtlenség azt jelenti, hogy van olyan [m, m] intervallum, hogy A értéke 1 az [m, m] intervallumon; A nemcsökkenő, jobbról folytonos függvény a ], m[ intervallumon; A nemnövekvő, balról folytonos függvény a ]m, [ intervallumon.

Háromszög és trapéz alakú fuzzy számok 149 Háromszög és trapéz alakú fuzzy számok (intervallumok)

Háromszög és trapéz alakú fuzzy számok 150 Amint már mondtuk, a legegyszerűbb esetben az oldalfüggvények lineárisak: Trapéz alakú fuzzy intervallum M = (m, m, α, β).

Háromszög és trapéz alakú fuzzy számok 151 Trapéz alakú fuzzy intervallum Egy M fuzzy szám trapéz alakú, ha tagsági függvénye felírható az alábbi alakban: 0 ha x m α, x (m α) ha m α < x < m, α M(x) = 1 ha m x m, m + β x ha m < x < m + β, β 0 ha x m + β, ahol m m valós számok, α, β 0.

Háromszög és trapéz alakú fuzzy számok 152 Megjegyzések Más terminológia: ez is trapéz alakú fuzzy szám. Egy trapéz alakú fuzzy szám reprezentálható az M = (m, m, α, β) számnégyessel. α: a fuzzy szám baloldali szélessége (β a jobboldali szélesség). Más reprezentáció: amikor a trapéz négy csúcsának első koordinátáit soroljuk fel növekvő sorrendben. A fenti alak esetén ekkor M = m α, m, m, m + β. Amennyiben egy M = (m, m, α, β) trapéz alakú fuzzy intervallum olyan, hogy m = m, akkor azt háromszög alakú fuzzy számnak hívjuk. Ha ezt a közös értéket m jelöli, akkor egyszerűen azt írjuk, hogy M = (m, α, β).

Háromszög és trapéz alakú fuzzy számok 153 Példa Tekintsük a M = (2, 1, 2) háromszög alakú fuzzy számot. Tagsági függvénye így írható: 0 ha x 1, M(x) = x 1 ha 1 < x < 2, 1 ha x = 2, 4 x ha 2 < x < 4, 2 0 ha x 4, és a következő oldalon látható.

Háromszög és trapéz alakú fuzzy számok 154 Háromszög alakú fuzzy szám M = (2, 1, 2) és α-szinthalmaza.

Háromszög és trapéz alakú fuzzy számok Trapéz alakú fuzzy intervallumok közti műveletek Fuzzy intervallumok közti műveletek

Háromszög és trapéz alakú fuzzy számok Trapéz alakú fuzzy intervallumok közti műveletek 156 Feltesszük, hogy a szóban forgó tagsági függvények folytonosak. Trapéz alakú fuzzy intervallumok (háromszög alakú fuzzy számok) összegét, különbségét, szorzatát, hányadosát az intervallum-aritmetika segítségével, szinthalmazonként fogjuk értelmezni. Ezt az teszi lehetővé, hogy bármely fuzzy halmaz egyértelműen reprezentálható az összes szinthalmazával: A = [A] α, α [0,1] illetve hogy a szinthalmazok valós intervallumok.

Háromszög és trapéz alakú fuzzy számok Trapéz alakú fuzzy intervallumok közti műveletek Legyenek M és N fuzzy számok, és a valós intervallumokon értelmezett négy alapművelet (összeadás (+), kivonás ( ), szorzás ( ) és osztás (/),) valamelyike. Értelmezzünk egy M N-nel jelölt fuzzy halmazt R-en úgy, hogy az [M N] α szinthalmaz legyen egyenlő az [M] α és [N] α szinthalmazokra (mint korlátos, zárt intervallumokra) alkalmazott művelet eredményével. Vagyis legyen [M N] α := [M] α [N] α, α ]0, 1]. Természetesen az osztás esetén feltesszük, hogy 0 / [N] α.

Háromszög és trapéz alakú fuzzy számok Trapéz alakú fuzzy intervallumok közti műveletek Összeadás Legyen M = (m, m, α, β) és N = (n, n, γ, δ) két trapéz alakú fuzzy intervallum. Az előző általános elvet alkalmazva az összeadásra ( = +) azt kapjuk, hogy M + N = (m + n, m + n, α + γ, β + δ). Vagyis két M, N trapéz alakú fuzzy intervallum összege M + N is trapéz alakú fuzzy intervallum, amelynek magja az M, N magjainak összege, baloldali (jobboldali) szélessége pedig az M, N baloldali (jobboldali) szélességeinek összege. Ezért az összeg bizonytalansága legalább akkora, mint az összeadandók bizonytalansága.

Háromszög és trapéz alakú fuzzy számok Trapéz alakú fuzzy intervallumok közti műveletek 159 Példa Összeg Legyen M = (2, 3, 2, 1) és N = (5, 7, 3, 2). Ekkor M + N = (7, 10, 5, 3).

Háromszög és trapéz alakú fuzzy számok Trapéz alakú fuzzy intervallumok közti műveletek Fuzzy intervallum számszorosa Legyen M = (m, m, α, β), és r R. Mivel egy valós szám speciális fuzzy intervallum, erre is alkalmazható a fenti általános gondolatmenet. A következő adódik: r M = { (r m, r m, r α, r β) ha r 0, (r m, r m, r β, r α) ha r < 0. Speciálisan, r = 1 az M ellentettjét ( M) adja: M = ( m, m, β, α).

Háromszög és trapéz alakú fuzzy számok Trapéz alakú fuzzy intervallumok közti műveletek 161 Példa számszoros Legyen M = (2, 3, 2, 1). Ekkor 3 M = (6, 9, 6, 3) és M = ( 3, 2, 1, 2).

Háromszög és trapéz alakú fuzzy számok Trapéz alakú fuzzy intervallumok közti műveletek Különbség Legyen M = (m, m, α, β) és N = (n, n, γ, δ). Különbségüket a már eddig megismert műveletek alapján értelmezzük: N M := N + ( M). Ez gyakorlatilag az alábbit jelenti: N M = (n m, n m, α + γ, β + δ).

Háromszög és trapéz alakú fuzzy számok Trapéz alakú fuzzy intervallumok közti műveletek 163 Példa különbség Legyen M = (2, 3, 2, 1) és N = (5, 7, 3, 2). Ekkor N M = (5 2, 7 3, 2 + 3, 1 + 2) = (3, 4, 5, 3),

Háromszög és trapéz alakú fuzzy számok Trapéz alakú fuzzy intervallumok közti műveletek Szorzat nehézségek Legyenek M = (m, λ, β) és N = (n, γ, δ) háromszög alakú fuzzy számok. Ezekkel mutatjuk be a szorzat kiszámítása közben fellépő problémákat. Tekintsük az α-szinthalmazokat. Könnyen látható, hogy az alábbiak érvényesek: [M] α = [λα + (m λ), βα + (m + β)], [N] α = [γα + (n γ), δα + (n + δ)]. Ebből pedig az [M N] α baloldali végpontja: λγα 2 + λ(m λ)α + γ(n γ)α + (m λ)(n γ), jobboldali végpontja pedig βδα 2 β(m + β)α δ(n + δ)α + (m + β)(n + δ).

Háromszög és trapéz alakú fuzzy számok Trapéz alakú fuzzy intervallumok közti műveletek 165 Például, ha M = (2, 1, 2) és N = (5, 3, 2), akkor [M] α = [1 + α, 4 2α] és [N] α = [2 + 3α, 7 2α], és így [M N] α = [3α 2 + 5α + 2, 4α 2 22α + 28] (α [0, 1]). Ez a tényleges szorzat. Azonban az oldalfüggvények NEM lineárisak α-ban, hanem kvadratikusak. A csúcsokat összekötő görbék parabolák! Vagyis két trapéz alakú fuzzy szám szorzata NEM trapéz alakú!

Háromszög és trapéz alakú fuzzy számok Trapéz alakú fuzzy intervallumok közti műveletek Szorzat Trapéz alakú közelítés Alapelv: csak a magok és a tartók szorzatát tekintjük. Az így kapott magot és tartót lineáris oldalfüggvénnyel kötjük össze. Legyen M = (m, m, α, β) és N = (n, n, γ, δ). Ekkor M N (m n, m n, m n (m α)(n γ), (m + β)(n + δ) m n). Belátható, hogy e közelítés α-szinthalmaza a valódi szorzat α-szintvonalához képest jobbra tolva helyezkedik el.

Háromszög és trapéz alakú fuzzy számok Trapéz alakú fuzzy intervallumok közti műveletek 167 Hiba

Háromszög és trapéz alakú fuzzy számok Trapéz alakú fuzzy intervallumok közti műveletek Reciprok Legyen M = (m, m, α, β), és tegyük fel, hogy M vagy pozitív (azaz m α > 0), vagy negatív (azaz m + β < 0). Ekkor ( 1 1 M m, 1 m, β m (m + β), ) α m (m α).

Háromszög és trapéz alakú fuzzy számok Trapéz alakú fuzzy intervallumok közti műveletek Hányados Legyen M = (m, m, α, β) és N = (n, n, γ, δ). Ekkor N M = N 1 ( n M m, n m, n m n γ m + β, n + δ m α n ) m.

Háromszög és trapéz alakú fuzzy számok Trapéz alakú fuzzy intervallumok közti műveletek 170 Példa Legyen M = (2, 1, 2) és N = (5, 3, 2). Ekkor ( ) ( 1 1 M 2, 2 2(2 + 2), 1 1 = 2(2 1) 2, 2 8, 1 ), 2 és így ( N 5 M = N M 2, 5 2 5 3 2 + 2, 5 + 2 2 1 5 ) ( 5 = 2 2, 2, 9 ). 2