NORAVSHAN TO’PLAMLAR XUSUSIYATLARI
![MAVZU : NORAVSHAN TO’PLAMLAR XUSUSIYATLARI
REJA:
1. Noravshan to’plamlar balandligi.
2. Normal noravshan to’plam, normallashtirish
3. Noravshan to’plam ifodalovchisi
4. Noravshan bo’sh to’plam, qavariq noravshan to’plam](/data/documents/21a448db-2161-40c9-b723-b5197f33e8fc/page_1.png)
![Noravshan to’plam tushunchasi - matematik modellarni qurish uchun
noravshan ma’lumotni matematik jihatdan bayon etishga harakat qilingan
urinishlardir. Ushbu tushunchaning zaminida berilgan to’plamni tashkil
qilgan bir xil xususiyatli elementlar shu xususiyatga har xil darajada ega
bo’lishi, demak berilgan to’plamga har xil darajada tegishli bo’lishi
mumkinligi to’g’risidagi tasavvur yotadi. Bunday yondashuvga asosan
“qandaydir element berilgan to’plamga tegishli” ko’rinishidagi mulohazalar
ma’noga ega bo’lmay qoladi, chunki aniq bir element berilgan to’plamni
qanday darajada yoki “qanchalik kuchli” qoniqtirishini ko’rsatish zarur.
U tashuvchi- bu baholanayotgan kvazistatistika doirasidagi kuzatishlarning
barcha natijalari tegishli bo’lgan universal to’plamdir. Masalan, agar biz
paxtaning hosildorligini kuzatayotgan bo’lsak, u holda tashuvchi - o’lchov
birligi senter bo’lgan bir gektardan olinadigan paxta miqdori qo’yilgan
haqiqiy o’qdan ajratilgan kesmadir.
U universal top’lamdagi ~
A noravshan to’plam (fuzzy set) deb ( μ~A,u )
juftliklar majmuiga aytiladi, bunda
μ~A - elementning ~A noravshan
to’plamga tegishlilik darajasidir. Tegishlilik darajasi - [0, 1] oraliqdagi
sondir. Tegishlilik darajasi qanchalik yuqori bo’lsa, universal to’plamning
elementi [116,126,152] noravshan to’plamning xossalariga shunchalik
ko’proq darajada tegishli bo’ladi.
А noravshan to’plam – tashuvchining har bir qiymatiga ushbu qiymatning
A to’plamga tegishlilik darajasi mos qo’yilgan tashuvchining qiymatlar
to’plamidir [107,128]. Masalan: lotin alifbodagi X,Y,Z harflar, albatta,
Alphabet = { A, B, C, X, Y, Z } to’plamga tegishli va shu nuqtai nazardan
Alphabet – ravshan . Lekin “Paxtaning muqobil hosildorligi” to’plamini
tahlil qiladigan bo’lsak, u holda 50 s/ga hosildorlik berilgan noravshan](/data/documents/21a448db-2161-40c9-b723-b5197f33e8fc/page_2.png)
![to’plamga ma’lum darajada tegishli bo’lib, uni tegishlilik funksiyasi deb
ataydilar.
Tegishlilik funksiyasi (membership function) - bu universal to’plamdagi
ixtiyoriy elementning noravshan to’plamga tegishlilik darajasini hisoblashga
imkon beruvchi funksiyadir.
Agar universal to’plam U ={u1,u2,...,uk} chekli sondagi elementlardan
iborat bo’lsa, u holda
~
A noravshan to’plam
~A= ∑
j=1
k
μ~A(uj)/uj ko’rinishida
yoziladi. Uzluksiz U to’plam holida
~A= ∫
[u,u]
μ~A(u)/u belgilashdan
foydalanishga kelishilgan.
Masalan, “paxtaning o’rtacha hosildorligi” tushunchasini noravshan
to’plam ko’rinishida quyidagicha tasvirlash mumkin:
~
A
= 0/21+0.1/22 + 0.3/23 + 0.8/24 +1/25 +1/26 + 0.5/27 +0/28.
1-rasmda “Paxtaning hosildorligi” noravshan to’plamining bir qator
mutaxassislar o’rtasida so’rov o’tkazish orqali hosil qilingan tegishlilik
funksiyasi keltirilgan.](/data/documents/21a448db-2161-40c9-b723-b5197f33e8fc/page_3.png)
![Ос новной Ос новной Ос нов ной Ос нов ной
Ос нов ной
Ос нов ной
Ос нов ной
Ос нов ной
Ос нов ной
m( u)
u1-rasm. Tegishlilik funksiyasining ko’rinishi
20 dan 35 gacha bo’lgan hosildorlik mutaxassislar tomonidan so’zsiz
muqobil, 60 va undan yuqoriroq - so’zsiz nomuqobil deb baholandi. 35 dan
60 gacha bo’lgan oraliqda mutaxassislar o’zlarining sinflashtirishlarida
noqatiy xulosalarni ko’rsatdilar va bu noqatiylikning tuzilishi tegishlilik
funksiyasining grafigida namoyon bo’ldi.
Tegishlilik funksiyasini (F-funksiyalarni) qurish masalasi noravshan
to’plamlar nazariyasidagi asosiy masalalardan biri bo’lib, bu muammo
nafaqat noravshan to’plamlar uchungina muhim hisoblanadi.
Tegishlilik funksiyasining aniq ko’rinishi mavjud noaniqlikning
haqiqiy holatlarini hisobga olgan holda ushbu funksiyalarning xossalariga oid
qo’shimcha farazlar (birinchi tartibli hosilaning simmetrilik, monotonlik,
uzluksizlik xossalari) asosida aniqlanadi.
Ko’pgina amaliy holatlarda tegishlilik funksiyasi unga oid qismiy
axborotdan, aytaylik uning chekli х
1 ,..., х
n tayanch nuqtalar to’plamida qabul
qilinadigan qiymatlardan kelib chiqqan holda baholanishi kerak.](/data/documents/21a448db-2161-40c9-b723-b5197f33e8fc/page_4.png)
![Bunday holatda u “sharxlovchi misol” yordamida qisman aniqlangan
deyiladi.
2-4-rasmlarda noravshan to’plamlar nazariyasida qo’llaniluvchi
tegishlik funksiyasining asosiy ko’rinishlari keltirilgan.
Simmetrik gauss tegishlilik funksiyasi : μ(x)= e
−(x−b)2
2c2
b-3c b b+3c
2-rasm. Simmetrik gauss tegishlilik funksiyasi
Qo’ng’iroq ko’rinishidagi umumlashgan tegishlilik funksiyasi:
μ(x)= 1
1+|x− c
a
|
2b
Основной
Основной
Основной
Основной
Основной
Основной](/data/documents/21a448db-2161-40c9-b723-b5197f33e8fc/page_5.png)
![С
3-rasm. Qo’ng’iroq ko’rinishidagi umumlashgan tegishlilik funskiyasi
Sigmasimon tegishlilik funksiyasi : μ(x)= 1
1+e−a(x−c)
4-rasm. Sigmasimon tegishlilik funksiyasi .
To’plam tashuvchisi, o’tish nuqtasi va singlton.
Noravshan to’plamning tashuvchisi
μA(x)>0 bo’lgan x elementlardan
iboratdir:
sup pA = {x∈ X ,μ(x)>0}
.
μA(x)= 1
2
bo’lgan x∈X element A noravshan to’plamning o’tish nuqtasi
deyiladi.
Основной
Основной
Основной](/data/documents/21a448db-2161-40c9-b723-b5197f33e8fc/page_6.png)
![Tashuvchisi X dan olingan μA=1.0 bitta nuqta bo’lgan noravshan
to’plam singlton deyiladi.
Noravshan to’plamning balandligi, normal noravshan to’plam.
A noravshan to’plamning balandligi deb tegishlilik funksiyasining eng
yuqori chegarasiga aytiladi:
hgt (A)= sup
x∈X
μA(x)
.
Agar
∃x∈X ,μA(x)=1 bo’lsa A noravshan to’plam normal hisoblanadi.
A normal noravshan to’plamning balandligi 1 ga teng (5-rasm), ya’ni
hgt(A)=1 .
Основной Основной Основной
Основной
Основной
Основной
x
m(x)
5-rasm. Normal noravshan to’plam
Agar
max(μA(x),min(μA(x),μB(x)))=μA(x)⇒A∪(A∩B)=A. bo’lsa, u holda A noravshan to’plam subnormal
deyiladi (1.1.6-rasm).
Bo’sh to’plam
∅ deb ∀ x∈X ,μ∅(x)=0 bo’lgan to’plamga aytiladi.](/data/documents/21a448db-2161-40c9-b723-b5197f33e8fc/page_7.png)
![Основной Основной Основной
Основной
Основной
Основной
x
m(x)6-rasm. Subnormal noravshan to’plam
Noravshan to’plam berilgan bo’lsin (7-rasm).
А =0.3/20+0.5/22+1.0/25+0.8/27+0.4/30.
Bu yerda
X={15,20,22,25,27,30,33,35} – mukammal to’plam,
SuppA={20,22,25,27,30},
А – normal to’plam, ya’ni
∃ 25 ∈X ,μA(25 )=1 .](/data/documents/21a448db-2161-40c9-b723-b5197f33e8fc/page_8.png)
![Основной Основной Основной
Основной
Основной
Основной
x
m(x)7-rasm. Noravshan to’plam
α
- darajali noravshan to’plam.
Tegishlilik qiymatlari ma’lum
α∈[0,1 ] darajadan yuqori bo’lgan
elementlarning oddiy to’plami A to’plamning
α -kesimi Аα deyiladi:
Аα= {x∈ X ,μA(x)≥ α}
.
Qat’iy
α -kesim
Аα= {x∈ X ,μA(x)>α}
tariqasida aniqlanadi.
Noravshan to’plam berilgan bo’lsin.
A=0.2/5+0.4/6+0.6/7+0.8/8+0.9/9+1.0/10+0.9/11+0.8/12+
+0.6/13+0.4/14+0.2/15 .
Agar
α=0.3 , α=0.5 va α=0.8 bo’lsa, u holda α -darajali
to’plamlarning ko’rinishi quyidagicha bo’ladi:
A
0,3 =0.4/6+0.6/7+0.8/8+0.9/9+1.0/10+0.9/11+0.8/12+0.6/13+0.4/14,
A
0,5 =0.6/7+0.8/8+0.9/9+1.0/10+0.9/11+0.8/12+0.6/13,
A
0,8 =0.9/9+1.0/10+0.9/11.](/data/documents/21a448db-2161-40c9-b723-b5197f33e8fc/page_9.png)
![α-darajali to’plamlarning grafik tasviri 8-rasmda keltirilgan.
Основной Основной Основной
Основной
Основной
Основной
x
m(x)
8-rasm. Noravshan to’plamning
α− darajali to’plamlari
Noravshan to’plamning quvvati.
X -chekli to’plam va A - X da aniqlangan noravshan to’plam bo’lsin. U
holda A noravshan to’plamning
|A| quvvati quyidagicha aniqlanadi:
|A|= ∑
x∈X
μA(x)
.
X -cheksiz to’plam holida,
|A| har doim ham mavjud bo’lavermaydi.
Lekin, agar A chekli tashuvchiga ega bo’lsa, u holda A noravshan
to’plamning quvvati quyidagicha aniqlanadi:
|A|= ∑
x∈sup pA
μA(x)
.](/data/documents/21a448db-2161-40c9-b723-b5197f33e8fc/page_10.png)
![A noravshan to’plam B noravshan to’plamga tegishli (А⊆В) deyiladi,
faqat va faqat
∀ x∈X , μA(x)≤ μB(x) bo’lsa. Tengsizlik qat’iy bo’lsa,
tegishlilik qat’iy hisoblanib,
A⊂B orqali belgilanadi.
x
α darajali A ga tegishli bo’ladi, faqat va faqat x∈A bo’lsa, ∀x∈X,μ¯A(x)=1−μA(x) B ga
sust tegishli bo’ladi (
A− ¿αB ), agar X ning barcha elementlari α darajada ¯A
yoki B ga tegishli bo’lsa, matematik ko’rinishda esa
A− ¿αB , agar x∈(¯A∪ B)α
∀ x∈X
yoki
∀ x∈X , max (1− μA(x),μB(x))≥α
.
A>− − ¿B
sust tenglama quyidagicha aniqlanadi:
μA(x)
va μB(x) tegishlilik belgilari ½ dan yoki katta yoki teng, yoki ikkalasi
½ dan kichik yoki teng.
A>− − ¿B , faqat va faqat
∀ x∈X ,min [max (1− μA(x),μB(x)),min (1− μA(x),1−μB(x))]≥1/2
bo’lsa.
Kartezian ko’paytma . Agar
A1,...,An mos ravishda U1,...,Un dagi
norvashan to’plamlar bo’lsa,
A1,...,An kartezian ko’pyatma U1×U2×...×Un
fazodagi
μ A1×...× An(u 1,u 2,...,u n)= min ¿ ¿ ¿
yoki
μA1×...×An(u1,u2,...,un)= μA1(u1)⋅μA2(u2)⋅...⋅μAn(un)
tegishlilik funksiyali noravshan to’plam bo’ladi.
Noravshan qismga agratish.](/data/documents/21a448db-2161-40c9-b723-b5197f33e8fc/page_11.png)
![Agar A to’plam X ning oddiy qism to’plami bo’lsa, u holda (A,¯A) juftlik
A≠∅ ,A≠ X
shartni qanoatlantiruvchi X to’plamning bo’linishidir. Agar A
noravshan to’plam bo’lsa, (
A≠∅ ,A≠ X ) u holda (A,¯A) juftlik noravshan
qismga ajratish deyiladi. Agar noravshan to’plamlar tizimi
A1,...,Am (Ai≠ ∅ ,Ai≠ Xi,i=1,m)
∀ x∈X ,∑i=1
N
μAi(x)=1
shartni qanoatlantirsa, u holda tizim X to’plamning noravshan qismlari
deyiladi Foydalanilgan adabiyotlar
1. Muhamediyeva D.T. Noravshan axborot holatida sust shakllangan
jarayonlarni modellashtirish. Toshkent: O’zR FA matematika va axborot
texnologiyalar instituti, 2010. 37 ta jadval, 87 ta rasm, 155 ta bibl.atama, 400
bet.
2. Артикова С., Мухамедиева Д.Т. Информатизация регулирования
развития экономики Республики // Известия ВУЗов. –Т., 2000. №3.
3. Артикова С., Мухамедиева Д.Т. Реализация моделей принятия решений
с учетом информационных ситуаций //Узбекский журнал энергетики и
информатики.-Т. ,2000. №3.
4. Ахмедов Т.М. Мухамедиева Д.Т. Шодмонова У.А. Рациональное
управление распределением и использованием ресурсов в условиях
рыночной экономики. Доклады международной конференции
«Устойчивое экономическое развитие и эффективное управление
ресурсами в Центральной Азии». ТГЭУ и Ноттенгемский Трент
Университет (Великобритания). Ташкент-Ноттенгем. 2001. –С.14-17.](/data/documents/21a448db-2161-40c9-b723-b5197f33e8fc/page_12.png)
MAVZU : NORAVSHAN TO’PLAMLAR XUSUSIYATLARI REJA: 1. Noravshan to’plamlar balandligi. 2. Normal noravshan to’plam, normallashtirish 3. Noravshan to’plam ifodalovchisi 4. Noravshan bo’sh to’plam, qavariq noravshan to’plam
Noravshan to’plam tushunchasi - matematik modellarni qurish uchun noravshan ma’lumotni matematik jihatdan bayon etishga harakat qilingan urinishlardir. Ushbu tushunchaning zaminida berilgan to’plamni tashkil qilgan bir xil xususiyatli elementlar shu xususiyatga har xil darajada ega bo’lishi, demak berilgan to’plamga har xil darajada tegishli bo’lishi mumkinligi to’g’risidagi tasavvur yotadi. Bunday yondashuvga asosan “qandaydir element berilgan to’plamga tegishli” ko’rinishidagi mulohazalar ma’noga ega bo’lmay qoladi, chunki aniq bir element berilgan to’plamni qanday darajada yoki “qanchalik kuchli” qoniqtirishini ko’rsatish zarur. U tashuvchi- bu baholanayotgan kvazistatistika doirasidagi kuzatishlarning barcha natijalari tegishli bo’lgan universal to’plamdir. Masalan, agar biz paxtaning hosildorligini kuzatayotgan bo’lsak, u holda tashuvchi - o’lchov birligi senter bo’lgan bir gektardan olinadigan paxta miqdori qo’yilgan haqiqiy o’qdan ajratilgan kesmadir. U universal top’lamdagi ~ A noravshan to’plam (fuzzy set) deb ( μ~A,u ) juftliklar majmuiga aytiladi, bunda μ~A - elementning ~A noravshan to’plamga tegishlilik darajasidir. Tegishlilik darajasi - [0, 1] oraliqdagi sondir. Tegishlilik darajasi qanchalik yuqori bo’lsa, universal to’plamning elementi [116,126,152] noravshan to’plamning xossalariga shunchalik ko’proq darajada tegishli bo’ladi. А noravshan to’plam – tashuvchining har bir qiymatiga ushbu qiymatning A to’plamga tegishlilik darajasi mos qo’yilgan tashuvchining qiymatlar to’plamidir [107,128]. Masalan: lotin alifbodagi X,Y,Z harflar, albatta, Alphabet = { A, B, C, X, Y, Z } to’plamga tegishli va shu nuqtai nazardan Alphabet – ravshan . Lekin “Paxtaning muqobil hosildorligi” to’plamini tahlil qiladigan bo’lsak, u holda 50 s/ga hosildorlik berilgan noravshan
to’plamga ma’lum darajada tegishli bo’lib, uni tegishlilik funksiyasi deb ataydilar. Tegishlilik funksiyasi (membership function) - bu universal to’plamdagi ixtiyoriy elementning noravshan to’plamga tegishlilik darajasini hisoblashga imkon beruvchi funksiyadir. Agar universal to’plam U ={u1,u2,...,uk} chekli sondagi elementlardan iborat bo’lsa, u holda ~ A noravshan to’plam ~A= ∑ j=1 k μ~A(uj)/uj ko’rinishida yoziladi. Uzluksiz U to’plam holida ~A= ∫ [u,u] μ~A(u)/u belgilashdan foydalanishga kelishilgan. Masalan, “paxtaning o’rtacha hosildorligi” tushunchasini noravshan to’plam ko’rinishida quyidagicha tasvirlash mumkin: ~ A = 0/21+0.1/22 + 0.3/23 + 0.8/24 +1/25 +1/26 + 0.5/27 +0/28. 1-rasmda “Paxtaning hosildorligi” noravshan to’plamining bir qator mutaxassislar o’rtasida so’rov o’tkazish orqali hosil qilingan tegishlilik funksiyasi keltirilgan.
Ос новной Ос новной Ос нов ной Ос нов ной Ос нов ной Ос нов ной Ос нов ной Ос нов ной Ос нов ной m( u) u1-rasm. Tegishlilik funksiyasining ko’rinishi 20 dan 35 gacha bo’lgan hosildorlik mutaxassislar tomonidan so’zsiz muqobil, 60 va undan yuqoriroq - so’zsiz nomuqobil deb baholandi. 35 dan 60 gacha bo’lgan oraliqda mutaxassislar o’zlarining sinflashtirishlarida noqatiy xulosalarni ko’rsatdilar va bu noqatiylikning tuzilishi tegishlilik funksiyasining grafigida namoyon bo’ldi. Tegishlilik funksiyasini (F-funksiyalarni) qurish masalasi noravshan to’plamlar nazariyasidagi asosiy masalalardan biri bo’lib, bu muammo nafaqat noravshan to’plamlar uchungina muhim hisoblanadi. Tegishlilik funksiyasining aniq ko’rinishi mavjud noaniqlikning haqiqiy holatlarini hisobga olgan holda ushbu funksiyalarning xossalariga oid qo’shimcha farazlar (birinchi tartibli hosilaning simmetrilik, monotonlik, uzluksizlik xossalari) asosida aniqlanadi. Ko’pgina amaliy holatlarda tegishlilik funksiyasi unga oid qismiy axborotdan, aytaylik uning chekli х 1 ,..., х n tayanch nuqtalar to’plamida qabul qilinadigan qiymatlardan kelib chiqqan holda baholanishi kerak.
Bunday holatda u “sharxlovchi misol” yordamida qisman aniqlangan deyiladi. 2-4-rasmlarda noravshan to’plamlar nazariyasida qo’llaniluvchi tegishlik funksiyasining asosiy ko’rinishlari keltirilgan. Simmetrik gauss tegishlilik funksiyasi : μ(x)= e −(x−b)2 2c2 b-3c b b+3c 2-rasm. Simmetrik gauss tegishlilik funksiyasi Qo’ng’iroq ko’rinishidagi umumlashgan tegishlilik funksiyasi: μ(x)= 1 1+|x− c a | 2b Основной Основной Основной Основной Основной Основной